Современные промышленно-производственные системы: экономические и организационные основы формирования и функционирования

Введение

По мере развития человеческой цивилизации усложняется и ее материальная культура. А одним из наиболее важных и сложных элементов материальной культуры промышленной цивилизации, а современную цивилизацию можно в полной мере признать таковой, являются ее достижения в части организации производственных процессов.

В прошлом веке Дж.К. Гелбрейт, анализируя процессы производства и функционирования производственных систем в наиболее развитых на тот момент хозяйственных системах, пришел к выводу о существовании техноструктур – своеобразных систем, объединяющих технических специалистов и специалистов в сфере управления, которые фактически контролируя хозяйственную деятельность крупных корпораций, определяют «лицо» социохозяйственной системы страны. При этом, по его же мнению, роль техноструктур настолько возросла, что они способны осуществлять влияние на социальные процессы и процессы государственного управления [1] (Galbraith, 2004). При этом, по мнению Дж.К. Гэлбрейта, важность именно воспроизводственных процессов в современной экономике неуклонно снижается, уступая место социальным и организационным моментам [1] (Galbraith, 2004).

Производственный процесс на современном этапе – это сложная технологическая процедура трансформации сырья и различных составляющих в готовую продукцию.

Причем в конце ХХ – начале ХХI века происходит глобальная трансформация производственных процессов и производственных систем: с одной стороны, для того чтобы добиться успеха и завоевать конкурентные преимущества, производителям необходимо снижать издержки производства и распределения на всех стадиях производственного процесса, а с другой – лидерские позиции, в т.ч. в показателях прибыли, можно удержать только за счет разработки и внедрения инноваций. Таким образом, при создании современных промышленно-производственных систем вышеобозначенные моменты должны быть обязательно учтены.

Следует отметить, что исследованию основ формирования и функционирования промышленно-производственных систем посвящено достаточное число научных публикаций [2–9] (Isaychenkova, 2019; Lapaeva, Shiryaev, 2019; Makarov, Drobot, Egorov, Shirokova, 2020; Melnikov, Yaremchuk, Esipenko, 2019; Popov, Zinnatullin, 2019; Usmanov, 2020; Frolov, Pavlova, 2019; Khayrullina, Kislitsyna, 2019). На портале ELIBRARY.RU по поисковому запросу «промышленно-производственные системы» можно обнаружить 11 111 публикаций, из них за 2020 г. – 334. По поисковому запросу «промышленные системы» – 1 133 019 публикаций, из них за 2020 г. – 45 206. Термин «производственные системы» в целом является еще более популярным: 1 267 206 публикаций на портале ELIBRARY.RU (53 639 публикаций вышло в 2020 г.).

Однако в этих публикациях остались без внимания проблемы выявления особенностей формирования и функционирования промышленно-производственных систем будущего.

Поэтому интерес представляет исследование ключевых элементов и основных типов производственных систем с целью выявления отличительных характеристик производственной системы будущего. Именно это и является целью нашего исследования.

Производственная система: элементы и виды

Термин «производственная система» может относиться к различным понятиям. В данной статье мы остановимся на особенностях производственной системы в рамках операционного менеджмента.

В данном контексте производственная система обычно описывает способ достижения организацией своих целей путем объединения технологических элементов: ресурсов и инструментов с элементами организационного процесса, такими как рабочие процессы и разделение труда.

Остановимся на ключевых элементах производственной системы.

Перерабатывающее (процессное) производство. Предполагает преобразование исходных материалов, сырья, в результате чего получается новая продукция. Сюда относится, например, производство бумаги.

Производство деталей и компонентов. Относится к производству и сборке деталей, запасных частей и элементов, необходимых для последующего создания готового продукта или изделия. Чтобы получить готовый автомобиль, нужно установить окна и шины, изготовить и установить двигатель и т.д. Все эти детали и компоненты будут получены на предыдущем этапе.

Производственный цикл. Представляет собой время, которое проходит между размещением заказа и доставкой продукта. Если ваш конкурент может создать и доставить свой продукт в два раза быстрее, чем вы, то у него есть преимущество, конечно, при условии, что качество не потеряно.

Изготовление на заказ. Представьте, что вы находитесь в ресторане и делаете заказ, это запускает производственный процесс, в результате которого вы получаете свою еду. Этот вид процесса используется для небольших объемов продукции или при выпуске товаров по индивидуальным заказам.

Создание запасов. Предполагает установление нормы товарно-материальных ценностей, необходимых в процессе производства. Эта норма устанавливается с учетом спроса или прогнозируемого объема продаж. Именно такой подход наблюдается в массовом производстве автомобилей.

Сборочная линия. Это производственный процесс, в котором продукт перемещается от одного рабочего места к другому шаг за шагом. Этот вид сборки часто требует меньших затрат труда, поскольку рабочие остаются на своих рабочих местах, а продукт перемещается с места на место. Первые сборочные линии использовал Генри Форд при создании легендарного автомобиля Ford Model T.

Вертикальная интеграция. Вертикально интегрированная компания имеет контроль над всей цепочкой поставок (от поставщиков к потребителям и наоборот).

Однако производителям сложного продукта бывает очень трудно осуществлять такой контроль в полной мере. Поэтому в случае с вертикально интегрированными компаниями имеется в виду степень владения одним холдингом, инфраструктурой, бизнес-процессами, технологиями, компетенциями и т. д. в цепочке процессов производства товара или услуги.

Например, в биографии Илона Маска можно найти следующий интересный пример. Маск обнаружил, что производственная система НАСА неэффективна: НАСА платила грабительские гонорары частным компаниям за производство деталей и компонентов. Поэтому при создании своей компании SpaceX Маск начал с того, что запланировал ее как более вертикально интегрированную, чем НАСА, чтобы снизить издержки производства (и команда Маска построила гораздо большее количество ракет, чем в отрасли в целом) [10] (Vance, 2015).

Теперь перейдем к обзору основных типов производственных систем. Здесь, на наш взгляд, внимания заслуживают концепция управления производством «Шесть сигм», фордизм (в т.ч. в его современной имплементации), производственная система Toyota.

«Шесть сигм» (англ. Six Sigma, 6σ). «Шесть сигм» – это концепция управления производством, разработанная в корпорации Motorola в 1986 г. Эта концепция стала популярна в середине 1990-х, после того как она стала ключевой стратегией корпорации General Electric. Это концепция улучшения процесса производства, которая сводится к необходимости улучшения качества выходов каждого из процессов, минимизации дефектов и статистических отклонений в операционной деятельности. Концепция основана на оценке количества дефектов выпускаемой продукции на каждый миллион произведенных изделий. Количество дефектов на миллион определяет, к какой «сигме» относится оцениваемый производственный процесс. Цель состоит в том, чтобы достичь уровня 6σ – это 99,99966% выходов без дефектов, или не более 3,4 дефектных выхода на 1 млн операций, т.е., по сути, бездефектное производство.

Фордизм. В настоящее время при упоминании фордизма имеется в виду не только производственная концепция, но и крупномасштабные социальные последствия экономического перехода к массовому промышленному производству товаров. Производственные процессы конвейерной сборки, внедренные Генри Фордом, оказались настолько эффективными, что производство автомобилей стало намного дешевле и, как следствие, их стало возможно продавать по более низким ценам большему количеству людей. Массовое производство раздвинуло границы рынка потребительских товаров, породив то, что мы теперь знаем как консьюмеризм (англ. consumerism). Поэтому фордизм как концепция часто используется для описания того, как производственные процессы – процессы массового производства – изменили мир.

Три основных принципа фордизма:

1. Стандартизация продукта.

2. Использование сборочных линий для ускорения производства.

3. Высокая заработная плата для стимулирования потребительского спроса и развития консьюмеризма.

Производственная система Toyota (англ. Toyota Production System, TPS). Производственную систему Toyota можно рассматривать как набор лучших производственных практик. Разработанная между 1948 и 1975 годами японскими инженерами, эта система продолжает развиваться и сегодня. Концепция бережливого производства – это наиболее общий способ описания методов и подходов, впервые разработанных Toyota, в рамках которых внимание уделяется анализу производственного процесса с целью оптимизации его производительности.

Эта концепция основана на трех основных принципах: muri (перегрузка производственных мощностей, т.е. оборудования и персонала), mura (неравномерность выполняемой работы), muda (потери – это любая деятельность, которая потребляет ресурсы, но не создает ценности для клиента). Эти принципы лежат в основе философии постоянного совершенствования производства и системы кайдзен.

Существуют 8 видов потерь, появления которых Toyota стремится не допустить:

1. Перепроизводство (крупнейшие потери).

2. Простои (ожидание).

3. Потери в процессе перемещения материалов.

4. Потери в самом процессе производства.

5. Запасы (хранение не пользующейся спросом готовой продукции, незавершенное производство и т.д.).

6. Лишние движения (людей).

7. Бракованная продукция, дефекты.

8. Потери из-за простоя работников.

Toyota по-прежнему является крупнейшим производителем автомобилей в мире, за ней следуют Volkswagen, Ford, Honda, Nissan, Hyundai. Только в 2019 году Toyota выпустила более 8,5 млн автомобилей (за полгода 2020 г. объем продаж Toyota составил 2,5 млн автомобилей вследствие глобальной рецессии в результате пандемии) [11, 12].

Производственная система будущего и представление Илона Маска о ней. Говоря о производственных системах будущего, несомненно, их стоит ассоциировать с именем Илона Маска.

Гигафабрика И. Маска имеет целью автоматизацию и оптимизацию производственного процесса до новых уровней, прежде всего за счет сокращения участия человека и максимизации скорости выпуска продукции.

Маск хочет создать «такую машину, которая будет создавать машины», а также создать производственную систему, настолько развитую, что мы будем думать о ней как об «инопланетном дредноуте» (англ. alien dreadnought) [13] (Henshall, 2018).

Рассмотрим основные проекты И. Маска в рамках его Гигафабрики.

1. PayPal – в настоящее время это крупнейшая электронная платежная система, а когда-то (в 2000 г.) первый проект Илона Маска, с надежной защитой передачи данных.

2. Tesla – самый известный производитель электромобилей, которые создают конкуренцию автомобилям на традиционном топливе. В 2019 г. в мире было продано 304 783 автомобилей Tesla, а за 6 месяцев 2020 г. – 134 910 [14, 15]. Таким образом, в условиях экономического кризиса и глобальной рецессии, когда снижаются объемы продаж основных игроков на рынке, компании Tesla удается сохранять свои позиции.

3. SpaceX является первой частной компанией, достигшей космоса. Целью И. Маска при создании SpaceX было сокращение затрат на полеты в космос. Еще одна амбициозная цель – колонизация Марса. Несмотря на первоначальный скептицизм и критику, проект SpaceX стал весьма успешным. В частности, И. Маску удалось совершить настоящий прорыв в выводе грузов на орбиту Земли (ракета Falcon 9 не только не сгорает в атмосфере или не становится космическим мусором, но и доставив груз, возвращается на Землю). Разрабатываемые компанией SpaceX космические корабли Dragon (грузовой Dragon 1 и пилотируемый Dragon V2) – это единственные в мире аппараты, которые возвращаются на Землю из космоса и могут быть использованы повторно. И наконец, самый ожидаемый проект – полет на Марс с высадкой человека (запланирован компанией SpaceX на 2026 г.).

4. SolarCity – это экологическая инициатива И. Маска в отрасли солнечной энергетики. Компания устанавливает солнечные энергосистемы частным и государственным компаниям и домовладельцам.

5. Solar Roof – проект, появившийся в результате слияния Tesla и SolarCity, в рамках которого осуществляется разработка солнечных панелей, которые можно устанавливать как обычную кровлю.

6. Neuralink – компания, созданная в 2016 году, которая разрабатывает новейшие интерфейсы «мозг – машина» и ставит дальнейшей целью выпуск мозговых имплантов.

7. Гигафабрики – это заводы Илона Маска, специализирующиеся на выпуске аккумуляторов, электрических элементов и автомобилей. Гигафабрика 1 – завод по производству литий-ионных аккумуляторов, открытие которого состоялось в 2016 г. (год основания – 2014 г.). Tesla Гига Нью-Йорк (или Гигафабрика 2) – завод по производству фотоэлектрических элементов (основана в 2014 г.). Tesla Giga Гига Шанхай (или Гигафабрика 3) – завод по производству электромобилей Tesla Model 3 и Tesla Model Y (выпуск запланирован на январь 2021 г.).

8. Starlink – проект Всемирного Интернета, предусматривающий запуск к 2024 г. около 12 000 околоземных спутников, способных обеспечить дешевый и высокоскоростной Интернет для всех жителей Земли.

9. The Boring Company, Hyperloop – концепция создания трубопровода, «вакуумного поезда», так называемого пятого вида транспорта, по которому будут перемещаться транспортные капсулы со скоростью до 1200 км/ч. Это возможно благодаря поддержанию в трубопроводе состояния, близкого к вакууму с минимальным сопротивлением атмосферы [16]. В случае реализации этого проекта поездка Нью-Йорк – Вашингтон займет всего 30 минут.

Итак, почему же Гигафабрика И. Маска – самый амбициозный проект в мире?

Большинство рассмотренных выше концепций в основе своей имеют выпуск машин или механизм, которые должны производиться массово и по разумной цене, чтобы быть эффективными и коммерчески жизнеспособными.

Если Маск добьется успеха в создании полностью автоматизированной высокоскоростной фабрики, о которой он мечтает, то он создаст машину, способную выпускать другие машины. И тогда электромобили Tesla смогут потеснить автомобили Toyota. Ну а далее – массовое производство солнечных батарей, космические корабли, буровые машины, вакуумные поезда и т.д.

Заключение

Итак, каковы же основные элементы промышленно-производственной системы будущего?

Представляется, что это автоматизация и оптимизация производственного процесса за счет сокращения участия человека и максимизации скорости выпуска продукции; переход к использованию альтернативных источников энергии и разработка и внедрение новых экологических инициатив. В то же время среди основных принципов функционирования производственной системы будущего обязательно должны быть: стандартизация продукта; использование сборочных линий; высокая заработная плата, а также минимизация всех видов производственных потерь и дефектов. Таким образом, производственная система будущего, с одной стороны, должна вобрать в себя то лучшее, что уже используется в практике второе столетие, а с другой – основываться на инновациях и смелых производственных решениях.