Исследование процессов управления жизненным циклом продукции
Шабалтина Л.В.1
1 Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова
Статья в журнале
Креативная экономика (РИНЦ, ВАК)
опубликовать статью | оформить подписку
Том 18, Номер 10 (Октябрь 2024)
Цитировать:
Шабалтина Л.В. Исследование процессов управления жизненным циклом продукции // Креативная экономика. – 2024. – Том 18. – № 10. – doi: 10.18334/ce.18.10.121776.
Аннотация:
В статье раскрыты сущность и особенности существующих процессов управления жизненным циклом продукции. Анализируются существующие процессы управления жизненным циклом продукции и выявляются на различных его этапах особенности цифровой зрелости. Охарактеризованы преимущества и недостатки современных элементов системы управления жизненным циклом высокотехнологичной продукции, такие как CALS-технологии и PLM-системы проектирования и управления жизненным циклом продукции. Исследование процессов управления жизненным циклом продукции, имеет прикладное значение для компаний любой сферы деятельности производственной, торговой или сервисной направленности, в том числе высокотехнологичным предприятиям и предпринимательскому сектору с целью разработки рекомендаций по оптимизации управления жизненным циклом продукции для повышения конкурентоспособности продукции и адаптации компаний к изменяющимся условиям рынка, для более эффективного управления продуктом на всех стадиях его существования, так как это ключ к повышению эффективности бизнеса, улучшению качества продукции и удовлетворению потребностей клиентов. Также в исследовании отмечено, что управление жизненным циклом продукции помогает компаниям быстрее адаптироваться к изменениям спроса, запросам потребителей или новым технологиям, повышая конкурентоспособность компании
Ключевые слова: жизненный цикл продукции, этапы жизненного цикла продукции, высокотехнологичная продукция, система управления, CALS-технологии, PLM-системы
JEL-классификация: O31, O32, O 33
Введение
Использована статистическая информация, научная и учебная литература. В рамках исследования были применены методы: функционального анализа, синтеза, дедукции и индукции, сравнительного и системного анализ. Материалами исследования являются нормативные документы и научные публикации современных ученых, занимающихся вопросами исследования существующих процессов жизненного цикла продукции, подходов к определению высокотехнологичной продукции и управлению жизненным циклом продукции.
Целью данного исследования является анализ существующих процессов управления жизненным циклом продукции (ЖЦП) и определение особенностей цифровой зрелости на различных этапах этого цикла. Представленное исследование направлено на выявление преимуществ и недостатков современных методов управления ЖЦП, таких как CALS-технологии и PLM-системы, а также на разработку рекомендаций по оптимизации процессов управления для повышения конкурентоспособности продукции и адаптации к изменяющимся условиям рынка.
Результаты иследования
Жизненный цикл изделия
Все этапы так называемой «жизни» любой продукции, носят название —жизненный цикл продукции (далее по тексту - ЖЦП), охватывающий все этапы от идеи до ликвидации. Термин ЖЦП, базово используется применяется в основном к сложной и наукоёмкой продукции и высокотехнологичным производствам, в контексте CALS-технологий.
Исследуем определение ЖЦП:
— «совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта» [1];
— «… система взаимосвязанных процессов (или этапов) создания и последовательного изменения состояния продукции, обеспечивающей потребности заказчика» [2];
— «… совокупность взаимосвязанных процессов последовательного изменения состояния продукции от обоснования ее разработки до окончания эксплуатации и последующей ликвидации» [3];
— «… последовательные и взаимосвязанные стадии системы жизненного цикла продукции от приобретения или производства из природных ресурсов или сырья до конечного размещения в окружающей среде (в виде отходов, сбросов и выбросов)» [4].
А стадии ЖЦП, определяются как: «Стадия жизненного цикла продукции; СЖЦП: часть ЖЦП, характеризующаяся совокупностью выполняемых работ и их конечными результатами» [4].
ЖЦП – это комплекс процессов на отрезке от точки выявленные потребности потребителей в продукции до точки удовлетворения выявленной потребности. На каждом этапе ЖЦП участники стремятся к достижению поставленных целей с максимальной эффективностью, но минимальными временными и финансовыми затратами.
Таким образом, обобщая можно сказать, что жизненный цикл продукции или изделия, представляет собой цепочку процессов создания и улучшения продукции в интересах удовлетворения потребности потребителя.
Этапы ЖЦП
Итак, ЖЦП включает определенное количество этапов, и все этапы без исключения имеют особенности и стратегические подходы. Основные этапы ЖЦП, следующие (табл. 1):
Таблица 1. Основные этапы ЖЦП
№
|
Этап ЖЦП
|
Функция
|
Действия
|
1
|
Создание
|
Создание
|
моделируется
идея продукции или изделия (НИОКР), проводятся исследовательские и
конструкторские работы [5]
|
Макетирование
|
создается
прототип продукции или изделия и выполняется тестирование, по результатам
оценивается функциональные и качественные характеристики
| ||
Производство
|
налаживание
производственных процессов и подготовка к выведению продукции или изделия на
рынок
| ||
2
|
Рынок
|
Рынок
|
старт
продаж нового продукта или изделия, активные маркетинговые усилия для
привлечения внимания потребителей
|
Затраты
|
высокие
затраты на рекламу, маркетинг и распространение продукта
| ||
3
|
Рост
|
Продажи
|
продукт
или изделие набирает популярность, растет спрос
|
Рынок
|
расширение
географии продаж и привлечение новых сегментов потребителей
| ||
Снижение
затрат
|
оптимизация
производственных процессов и снижение себестоимости за счет масштабирования
| ||
4
|
Зрелость
|
Стабилизация
продаж
|
продукт
или изделие достигает максимального уровня продаж, рост замедляется
|
Конкуренция
|
усиление
конкуренции на рынке, возникает потребность в дифференциации продукта
| ||
Прибыль
|
стабильные
доходы и оптимизация затрат для максимальной прибыли
| ||
5
|
Насыщение
|
Замедление
продаж
|
рост
продаж замедляется, рынок насыщен
|
Снижение
прибыли
|
увеличение
конкуренции и снижение цен приводят к снижению прибыли
| ||
инновации
и модификации
|
необходимость
внесения изменений в продукт или создание новых версий для поддержания
интереса потребителей
| ||
6
|
Спад
|
Спад
продаж
|
спрос
и объемы продаж уменьшаются
|
Моральный
износ продукта
|
Значимость
и востребованность продукт снижается, т.к. выходят новые технологии, а
предпочтения клиентом меняются
| ||
Завершение
производства
|
поэтапное
прекращение производства и вывода продукта с рынка
|
Каждый этап ЖЦП требует особого внимания и стратегического подхода со стороны компании. Успешное управление жизненным циклом продукции позволяет оптимизировать ресурсы, увеличивать прибыль и поддерживать конкурентоспособность на рынке.
Типовой ЖЦП
Рассмотрим типовой ЖЦП, который включает в себя последовательные этапы от маркетинга и проектирования до утилизации. Вся цепочка этапов без исключения, важна для успешного выпуска продукции, её эксплуатации и завершении ЖЦП. А рациональное управление всей цепочкой этапов ЖЦП способствует как повышению эффективности ресурсов и удовлетворению запросов потребителей, так и сохранению конкурентоспособности продукции на рынке.
Типовой жизненный цикл продукции содержит 11 этапов (рисунок 1), однако на практике некоторые этапы осуществляются одновременно, рассмотрим их более детально (табл. 2):
Источник: составлено автором
Рисунок 1. Типовые этапы ЖЦП
Учет всех этапов ЖЦП позволяет:
ü снизить издержки на модификацию продукции или изделия;
ü уменьшить риски на всех этапах ЖЦП;
ü целесообразно организовать производство и сопровождение продукции или изделия.
Чем эффективнее управление каждым этапом ЖЦП, тем выше качество и конкурентоспособность продукции на рынке, а также удовлетворенность клиентов.
Таблица 2. Типовые этапы ЖЦП
№
|
Этап ЖЦП
|
Функция
|
Действия
|
1
|
Маркетинг
|
Исследование
рынка
|
анализ
потребностей и предпочтений потребителей, оценка конкурентной среды
|
Разработка
маркетинговой стратегии
|
определение
целевой аудитории, позиционирование продукта и планирование рекламных
кампаний
| ||
Анализ
рынка
|
изучение
аналогов продукции, представленных на рынке, выявление наименований,
обозначений и характеристик
| ||
ТЗ
(техническое задание)
|
на
основе маркетинговой стратегии и анализа рынка, разрабатываются
потребительские характеристики и ТЗ на проектирование новой продукции
| ||
2
|
Проектирование
|
Концептуальное
проектирование
|
разработка
концепции продукта, функциональных требований и технических спецификаций
|
Детальное
проектирование
|
подготовка
чертежей, прототипирование и тестирование
| ||
Документация
|
разработка
комплекта конструкторской и технологической документации, в т.ч.
наименование, обозначение, назначение, применение и характеристики
| ||
Составные
части
|
установка
всех составляющих конечного изделия, включая производимые самостоятельно, а
также покупные
| ||
3
|
Закупки
(материально-техническое снабжение)
|
Планирование
закупок
|
формирование
потребности в сырье, материалах и комплектующих
|
Выбор
поставщиков
|
подбор
надежных поставщиков, заключение контрактов
| ||
Идентификация
изделий
|
заказ
и закупка изделий и материалов на основе указанной в конструкторской
документации
| ||
4
|
Подготовка
производства
|
Организация
|
организация
производственного процесса, разработка технологических процессов, настройка
оборудования
|
Обучение
персонала
|
подготовка
сотрудников к работе с новым продуктом и технологиями
| ||
Необходимые
ресурсы
|
приобретение
оборудования, инструментов и средств контроля
| ||
Технологическая
документация
|
подготовка
производства к выпуску продукции, детализация операций, разработка
технологических документов
| ||
5
|
Производство
|
Массовое
производство
|
запуск
серийного производства, контроль качества на каждом этапе
|
Мониторинг
|
мониторинг
и оптимизация производственных процессов
| ||
Материалы
и оборудование
|
использование
соответствующих материалов, оборудования и инструментов для изготовления
согласно конструкторским и технологическим документам
| ||
Процессы
|
контроль
соответствия требованиям производственных процессов
| ||
6
|
Контрольные
испытания
|
Тестирование
качества
|
проверка
соответствия продукции стандартам и спецификациям
|
Проверка
качества
|
тестирование
готовой продукции с использованием специальных приборов
| ||
Документация
качества
|
фиксация
результатов испытаний и подтверждение соответствия продукции требованиям
| ||
Коррекция
дефектов
|
устранение
выявленных недостатков и дефектов
| ||
7
|
Упаковка
и хранение
|
Упаковка
продукции
|
разработка
и использование упаковочных материалов, обеспечивающих сохранность продукта,
соответствующих стандартам и техническим условиям
|
Транспортировка
и складирование
|
организация
условий транспортировки и эффективного хранения готовой продукции в
соответствии с требованиями, температуру, влажность и другие параметры
| ||
8
|
Поставка
(реализация)
|
Логистика
и дистрибуция
|
организация
транспортировки продукции к дистрибьюторам и конечным потребителям
|
Цепочки
поставок
|
управление
цепочками поставок, координация участников доставки
| ||
Документация
|
финансовые
и товаросопроводительные документы
| ||
9
|
Эксплуатация
|
Установка
продукции
|
обеспечение
монтажа и ввода в эксплуатацию, обучение пользователей
|
Инструкции
по эксплуатации
|
предоставление
руководств и инструкций, и расходных материалов для правильного использования
продукта
| ||
10
|
Послепродажное
обслуживание
|
Техническая
поддержка
|
обеспечение
сервиса клиентов, проведение профобслуживания и ремонта
|
Ремонт
и замена
|
организация
ремонта и замены дефектных или устаревших элементов продукции
| ||
Запасные
части
|
использование
необходимых запасных частей и материалов
| ||
11
|
Утилизация
|
Подготовка
к утилизации
|
использование
специальных приспособлений для измельчения изделий
|
Вывоз
|
организация
забора и вывоза продукции по окончании ее ЖЦ
| ||
Переработка
и захоронение
|
организация
переработки или захоронения использованных изделий на мусоросжигательных
заводах, пунктах вторичного сырья и других объектах
| ||
Экологическая
ответственность
|
обеспечение
безопасной утилизации, минимизация негативного воздействия на окружающую
среду [6]
|
Управление ЖЦП
Система управления (далее по тексту СУ) проекта ЖЦП охватывает все этапы управления, не сосредотачиваясь на каком-то одном, контролирует максимально эффективное выполнение всех операций по этапам, и удобное хранение информации. Самые известные такие системы – это CALS-технологии, применяемые по всему миру, они … представляют процесс создания единого информационного пространства для обеспечения ЖЦП» [7,8].
Совершенствование производственных систем и современная «экономика данных» продиктовали создание и внедрение механизмов для оперативного обмена данными между стейкхолдерами производственных процессов на всех этапах ПЖЦ, которые классифицируются как PLM-системами (Product Lifecycle Management) [9], и являются носителями цифровых методов проектирования и управления ЖЦП [10]. К ним относятся следующие классы систем (табл. 3):
Таблица 3. PLM-системы проектирования и управления ЖЦП
№
|
Класс систем
|
Назначение
|
1
|
CAD
(компьютерное проектирование)
|
Технологии СAD позволяют архитекторам,
инженерам и дизайнерам проектировать детализированные виртуальные модели,
которые максимально точно отражают будущие реальные объекты [11].
|
2
|
CAE (компьютерная
инженерия)
|
используются в промышленном
производстве на стадии проектирования, предназначены для решения различных
инженерных задач: расчётов, анализа и симуляции физических процессов [12]
|
3
|
CAM (автоматизированное производство)
|
технология, состоящая в использовании
компьютерных систем для планирования, управления и контроля операций
производства с производственными ресурсами предприятия, системы автоматизации
технологической подготовки производства [13]
|
4
|
PDM
(управление данными о продуктах)
|
информационно-технологическая архитектура,
обеспечивающая нормальную работу всех процессов управления данными о
производимых продуктах. Главная задача такой среды — создание эффективных
инструментов контроля за жизненным циклом изделий. Применять решение можно на
всех этапах выпускной цепочки — от анализа состояния рынка перспективных
разработок до унификации деталей под свои нужды [14]
|
С начала века по сегодняшний момент системы PLM не потеряли своей актуальности и значимости (26,3 миллиарда долл.) [15].
Рациональное использование СУ ЖЦП для создания высокотехнологичной продукции, необходимо обучить персонал и внедрить процедуры системной инженерии, такие как:
1. управление информацией – вся проектная информация находится в удобном и быстром для использования формате;
2. управление изменениями – вся проектная информация обоснована, подкреплена документами и соответствует требованиям.
PLM-системы: управление ЖЦП
PLM (Product Lifecycle Management) — это система управления всеми аспектами ЖЦП, от идеи и дизайна до производства, эксплуатации и утилизации. PLM-системы обеспечивают интеграцию данных, процессов, бизнес-систем и людей в единую информационную среду. Основные функции PLM-систем включают (табл. 4):
Таблица 4. Основные функции PLM-системы управления ЖЦП
№
|
Функция
|
Содержание функции
|
1
|
Управление данными о продукции
|
управление инженерной документацией
|
версионирование и контроль изменений
| ||
централизованное хранилище данных
| ||
2
|
Управление разработкой и
проектированием
|
процессы совместной разработки
|
инструменты для управления проектами
| ||
автоматизация процессов
| ||
3
|
Управление формой и структурой
продукции
|
состав продукции (спецификация материалов)
|
влияние изменений на продукцию
| ||
4
|
Управление качеством
|
поддержка и контроль качества
продукции
|
управление рисками
| ||
5
|
Интеграция с системами
|
взаимодействие с CAD и CAM системами
|
интеграция с ERP-системами
(управление ресурсами)
|
Преимущества использования PLM-систем
1. Повышение эффективности и скорости разработки: позволяют сократить время на поиск информации, уменьшить количество ошибок и дублирования данных, а также ускорить процессы согласования и утверждения изменений.
2. Улучшение качества продукции: инструменты контроля качества и управления изменениями помогают снижать количество дефектов и повышать надежность продукции.
3. Оптимизация расходов: на ресурсы, сокращение времени разработки и уменьшение затрат на исправление ошибок.
4. Повышение прозрачности и контроля: понимание состояния разработки и производства, повышение контроля за выполнением задач, за счет централизованного управления.
Примеры PLM-систем
Приведем примеры, некоторых из наиболее распространенных PLM-систем [16]:
Ø Siemens Teamcenter: комплексная PLM-система, предлагающая широкий спектр инструментов для управления ЖЦП.
Ø PTC Windchill: обеспечивает интеграцию с CAD и CAM -системами (поддержка процессов разработки и производства)).
Ø Dassault Systèmes ENOVIA: инструменты для управления инновациями и ЖЦП, включая интеграцию совместных разработок.
Ø Autodesk Fusion Lifecycle: обеспечивает гибкость и доступность для разномасштабных компаний.
PLM-системы играют ключевую роль в современном управлении ЖЦП, обеспечивая оптимизацию процессов разработки, затрат и повышение качества продукции. Внедрение и использование PLM-систем является весомым конкурентным преимуществом в условиях постоянно меняющегося рынка.
CALS-технологии: поддержка управления ЖЦП
«CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) — это концепция и набор технологий для обеспечения интеграции и управления информацией на всех этапах жизненного цикла продукции, от разработки до утилизации» [17]. «CALS-технологии направлены на стандартизацию и автоматизацию информационных процессов, обеспечивая непрерывный доступ к актуальной информации всем участникам производственного процесса» [18].
Основные компоненты CALS-технологий
1. Информационные стандарты: включают в себя стандарты для описания данных и процессов, что позволяет унифицировать и стандартизировать обмен информацией. Наиболее известные стандарты — это ISO 10303 (STEP), предназначенный для обмена данными о продуктах, и ISO 13584 (PLIB), используемый для библиографической информации о продуктах [19].
2. Интеграция систем: «CALS предусматривает интеграцию различных информационных систем предприятия, включая CAD/CAM, ERP, PDM и PLM системы. Что обеспечивает бесшовное взаимодействие между различными отделами и этапами жизненного цикла продукта» [20].
3. Электронные документы и управление ими (EDM): использование электронных документов для управления информацией о продукте, включает в себя создание, хранение, поиск и управление версиями документов.
4. Совместная работа и обмен данными: обеспечивают средства для совместной работы и обмена данными между различными подразделениями компании и внешними партнерами, что ускоряет процессы разработки и производства.
Преимущества от применения CALS-технологий
1. Рост эффективности и оптимизация затрат: стандартизация и автоматизация информационных процессов сокращают время на выполнение задач и уменьшают вероятность ошибок, что приводит к снижению затрат.
2. Улучшение качества продукции: обеспечение доступа к актуальной и полной информации позволяет лучше контролировать качество продукции на всех этапах жизненного цикла.
3. Повышение прозрачности и управляемости процессов: CALS-технологии позволяют получать полное представление о состоянии проектов и процессов, что повышает контроль и управляемость.
4. Ускорение вывода продукции на рынок: интеграция систем и стандартов информационного обмена ускоряет процессы разработки, согласования и производства, что позволяет быстрее выводить продукцию на рынок.
Примеры применения CALS-технологий [21]
1. Аэрокосмическая и оборонная промышленность: применяются для управления комплексными многоаспектными проектами, как например, разработка новых самолетов и военной техники.
2. Автомобильная промышленность: используются для интеграции процессов разработки, производства и сервисного обслуживания автомобилей.
3. Электроника и машиностроение: применяются для управления информацией о сложных изделиях, для обеспечения высокой точности и качества.
CALS-технологии – достаточно значимый современный инструмент, обеспечивающий интеграцию и управление информацией на всех этапах ЖЦП, обеспечивающий высокую эффективность и качество продукции.
Цифровая зрелость жизненного цикла изделия
Цифровая зрелость (далее по тексту ЦЗ) жизненного цикла изделия — это концепция, отражающая степень интеграции и эффективности использования цифровых технологий на всех этапах ЖЦП (от создания до ликвидации) [22, 23]. Она включает в себя применение информационных систем, автоматизированных решений, цифровых двойников, искусственного интеллекта (далее по тексту – ИИ) и других современных инновационных технологий для оптимизации процессов и повышения конкурентоспособности продукции [24].
Рассмотрим уровни ЦЗ ЖЦП (рис. 2):
Источник: составлено автором
Рисунок 2. Уровни цифровой зрелости процессов жизненного цикла продукции
ü Низкий: незначительная доля применения цифровых технологий, минимальная автоматизация процессов, отсутствие единой цифровой среды, управление ЖЦ продукта осуществляется преимущественно вручную с использованием устаревших методов.
ü Средний: частичная автоматизация и интеграция цифровых технологий и инструментов в отдельные бизнес-процессы, таких, как например, система управления данными о продукции (PDM) или системы управления ресурсами (ERP).
ü Высокий: полная интеграция цифровых технологий и инструментов, таких как цифровые двойники, интернет вещей, машинное обучении, ИИ и анализ данных во все этапы ЖЦП.
К преимуществам высокой ЦЗ ЖЦ изделий, относятся условия:
· ускорение разработки и вывода на рынок, путем сокращения времени на проектирование и производство за счёт применения цифровых инструментов для моделирования и тестирования изделий;
· повышение качества и снижение затрат, благодаря точному мониторингу, прогнозированию и предотвращению возможных проблем;
· гибкость и адаптивность, т.е. способность быстро реагировать на изменения рынка и требования клиентов, за счет доступности данных и гибкости цифровых процессов;
· снижение рисков и улучшение устойчивости, за счет более точного прогнозирования и управления рисками на всех этапах жизненного цикла продукта.
Компонентами цифровой зрелости жизненного цикла изделия являются следующие элементы цифровых технологий (табл. 5):
Таблица 5. Цифровые технологии компоненты ЦЗ ЖЦП
№
|
Компоненты цифровой
зрелости
|
Содержание компоненты
|
1
|
Цифровое проектирование
|
использование CAD/CAM/CAE систем,
цифровых двойников для создания и тестирования виртуальных моделей продукции
до её физического производства
|
2
|
Интегрированные производственные
системы
|
внедрение автоматизированных
производственных линий, роботизации и IoT для мониторинга и управления
производственными процессами в реальном времени
|
3
|
Цифровое управление цепочками поставок
|
применение ERP и PLM-систем для
управления всеми аспектами цепочки поставок, включая планирование, закупки,
логистику и производство
|
4
|
Обратная связь и аналитика
|
использование данных с датчиков, умных
устройств и аналитических инструментов для мониторинга работы изделий в
реальном времени, их профилактического обслуживания и улучшения последующих
версий продукта
|
Таким образом, цифровая зрелость полного жизненного цикла изделий (ПЖЦИ) связана с уровнем интеграции и использования цифровых технологий на всех этапах жизненного цикла продукции — от проектирования и разработки до утилизации. В современных условиях цифровая зрелость играет ключевую роль в повышении эффективности, скорости и качества управления полного ЖЦИ, особенно для высокотехнологичных изделий [25].
Основные аспекты цифровой зрелости ЖЦП включают:
Ø Интеграцию цифровых технологий: внедрение PLM-систем (Product Lifecycle Management) позволяет эффективно управлять всеми этапами ПЖЦИ, обеспечивая интеграцию данных, процессов и ресурсов. Эти системы охватывают цифровое проектирование (CAD), инженерный анализ (CAE), производство (CAM) и управление данными (PDM).
Ø Автоматизацию процессов: высокий уровень ЦЗ включает использование автоматизированных систем для выполнения различных задач на каждом этапе ЖЦИ, а это включает в себя автоматизированное проектирование, моделирование, управление производственными процессами, контроль качества и логистику.
Ø Цифровую связность: ЦЗ подразумевает создание единого информационного пространства, где все участники ЖЦ имеют доступ к актуальной и полной информации в реальном времени, что позволяет улучшить координацию, сократить время на принятие решений и повысить качество продукции.
Ø Использование передовых технологий: применение таких технологий, как искусственный интеллект, большие данные, интернет вещей (IoT) и дополненная реальность, значительно повышает возможности управления ЖЦИ. Например, IoT может использоваться для мониторинга состояния продукции в реальном времени, что улучшает послепродажное обслуживание и продлевает срок службы изделий [26].
Ø Адаптивность и устойчивость: ЦЗ позволяет компаниям быстрее адаптироваться к изменениям на рынке и внутри организации, внедрение гибких и устойчивых цифровых платформ способствует оперативной реакции на возникновение новых требований и изменений в технологиях.
Ø Управление данными и аналитику: важным аспектом является управление большими объемами данных, их анализ и использование для принятия обоснованных решений на каждом этапе ЖЦИ, это помогает предвидеть потенциальные проблемы, оптимизировать ресурсы и улучшать качество продукции.
Примеры внедрения цифровой зрелости в управлении полным жизненным циклом изделий
Примерами внедрения ЦЗ в управлении полным жизненным циклом изделий (ПЖЦИ) в различных отраслях, могут служить компании, которые используют передовые технологии для оптимизации своих процессов и повышения конкурентоспособности:· Автомобильная промышленность — BMW Group активно внедряет цифровые технологии в управление ЖЦИ своих автомобилей. Компания использует цифровые двойники (digital twins) для моделирования и анализа характеристик автомобилей еще на стадии проектирования, это позволяет оптимизировать дизайн, прогнозировать потенциальные проблемы на этапе производства и эксплуатации, а также улучшать качество продукции [27]. Использование интернета вещей (IoT) для мониторинга состояния автомобилей в реальном времени позволяет компании предоставлять своим клиентам персонализированные сервисные услуги.
· Авиастроение — Boeing использует технологии цифрового проектирования и анализа для создания новых моделей самолетов. Применяемые PLM-системы позволяют интегрировать данные на всех этапах жизненного цикла, от проектирования и сборки самолета до обслуживания и утилизации. PLM-системы способствуют сокращению цикла разработки новых моделей самолетов, также поддерживают на высоком уровне точность прогнозов в отношении эксплуатационных характеристик и улучшают контроль качества на всех этапах ЖЦП [28].
· Промышленное оборудование — Siemens внедряет концепцию Industry 4.0, которая включает в себя цифровые платформы для управления производством и ПЖЦИ оборудования. С помощью IoT и аналитики больших данных Siemens обеспечивает мониторинг производственного оборудования в реальном времени, что помогает снизить риск отказов, оптимизировать обслуживание и продлить срок службы изделий [29]. Siemens также использует дополненную реальность (AR) для обучения сотрудников и проведения технического обслуживания оборудования.
· Энергетика — General Electric (GE) внедряет цифровые технологии в управление ПЖЦИ такого энергетического оборудования, как турбины и генераторы. GE использует цифровые платформы для мониторинга и анализа данных в режиме реального времени, что позволяет предсказывать технические проблемы и оптимизировать эксплуатацию оборудования, что дает повышение эффективности, снижение затрат на обслуживание и увеличение срока службы энергетического оборудования [30].
· Производство электроники — Foxconn, один из крупнейших производителей электроники, использует автоматизированные системы управления производственными процессами и цифровые двойники для оптимизации ПЖЦИ своих продуктов. Компания внедрила систему умных фабрик, где все этапы производства интегрированы в единое цифровое пространство. Это позволило значительно сократить время на разработку и производство новой продукции, а также улучшить управление качеством.
Приведенные примеры демонстрируют, как мировые компании используют цифровые технологии для достижения высокого уровня ЦЗ, позволяющее им оптимизировать управление ПЖЦИ, улучшать качество продукции, сокращать сроки разработки и производства, а также повышать удовлетворенность клиентов.
Цифровая зрелость управления полным жизненным циклом изделия — это показатель, отражающий готовность компании к эффективному использованию цифровых технологий для улучшения всех аспектов работы с продуктом. Достижение высокого уровня цифровой зрелости способствует повышению конкурентоспособности, улучшению качества продукции и увеличению операционной эффективности. В современных условиях это становится ключевым фактором успеха на глобальном рынке.
Внедрение и развитие ЦЗ ЖЦИ требует не только технологических изменений, но и организационных преобразований. Компании должны инвестировать в обучение персонала, оптимизацию процессов и создание культуры, ориентированной на инновации и постоянное улучшение.
Заключение
Таким образом, ЦЗ системы управления ЖЦП является неотъемлемой частью современных стратегий управления продукцией, направленных на повышение конкурентоспособности и успешного функционирования в условиях цифровой экономики:
- управление ЖЦП представляет собой многоэтапный процесс, который требует интеграции современных цифровых технологий для обеспечения максимальной эффективности на всех этапах;
- цифровая зрелость ЖЦП позволяет ускорить разработку и вывод продукции на рынок, повысить качество и гибкость управления, а также снизить затраты и риски;
- внедрение PLM-систем и CALS-технологий помогает улучшить координацию между подразделениями, повысить качество продукции и сократить время на принятие решений;
- компании, активно использующие цифровые технологии в управлении ЖЦП, способны укрепить свою конкурентоспособность, быстрее реагировать на изменения и улучшать удовлетворенность клиентов;
- для достижения высокого уровня цифровой зрелости требуется не только внедрение передовых технологий, но и организационные изменения, включая обучение персонала и оптимизацию процессов.
Исследование показало, что успешное управление жизненным циклом продукции критически важно для повышения эффективности бизнеса, улучшения качества продукции и удовлетворения потребностей клиентов. Каждый этап ЖЦП — от разработки до утилизации — требует особого внимания и стратегического подхода для минимизации затрат и максимизации прибыли. Цифровые технологии, такие как PLM-системы, автоматизация и использование искусственного интеллекта, играют ключевую роль в оптимизации всех процессов ЖЦП. Высокий уровень цифровой зрелости позволяет компаниям быстрее адаптироваться к изменениям на рынке и снизить риски на всех этапах жизненного цикла продукта.
Источники:
2. ГОСТ Р 52611-2006 Системы промышленной автоматизации и их интеграция. Средства информационной поддержки жизненного цикла продукции. Безопасность информации. Основные положения и общие требования. [Электронный ресурс]. URL: https:// files.stroyinf.ru/Data2/1/4293845/4293845602.pdf (дата обращения: 27.08.2024).
3. ГОСТ Р 15.000-2016 Система разработки и постановки продукции на производство
4. ГОСТ Р 53791-2023 Ресурсосбережение. Стадии жизненного цикла изделий производственно-технического назначения. Общие положения
5. Русакова А.С., Старожук Е.А., Красникова А.С. Анализ систем управления полным жизненным циклом высокотехнологичной продукции в России и зарубежных странах // Вопросы инновационной экономики. – 2021. – № 2. – c. 767-784. – doi: 10.18334/vinec.11.2.112261.
6. ГОСТ Р 56276-2014 /ISO/TS 14067:2013. Национальный стандарт РФ. Газы парниковые. Углеродный след продукции
7. Акилова И.М., Бушманов А.В. CALS-технологии. / сборник учебно-методических материалов для направления подготовки для направления подготовки 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника». - Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2017. – 59 c.
8. Ганус Ю.А., Старожук Е.А. Модель ключевой компетенции как базовая методика управления полным жизненным циклом высокотехнологичной продукции в долгосрочной перспективе // Вопросы инновационной экономики. – 2020. – № 3. – c. 1111-1134. – doi: 10.18334/vinec.10.3.110721.
9. Душко В.Р., Несин Д.Ю., Тихончук А.В. Выбор цифровых проектно-конструкторских единиц в составе единой интегрированной электронной информационной модели судна (ЭИМС) // Международная мультиконференция по промышленной инженерии и современным технологиям (FarEastCon): 10.1109/FarEastCon50210.2020.9271624. [Электронный ресурс]. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9271624 (дата обращения 21.09.24). Владивосток, 2020. – c. 1-4.
10. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких технологий. CALS-технологии. / учебное пособие. - М.: Изд-во МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2002. – 320 c.
11. Cad — что такое Источник - Школа английского языка Skyeng. [Электронный ресурс]. URL: https://skyeng.ru/magazine/wiki/it-industriya/chto-takoe-cad/ (дата обращения: 21.09.2024).
12. CAE-система: что это за технология, для чего предназначены Computer-aided engineering программы. [Электронный ресурс]. URL: https://www.cleverence.ru/articles/auto-busines/cae-sistema-chto-eto-za (дата обращения: 21.09.2024).
13. САМ-система. [Электронный ресурс]. URL: https://www.tadviser.ru/index.php/ (дата обращения: 21.09.2024).
14. Что такое PDM-система: функции программы управления данными об изделии. [Электронный ресурс]. URL: https://www.cleverence.ru/articles/auto-busines/chto-takoe-pdm-sistema (дата обращения: 21.09.2024).
15. Анализ современных тенденций развития PLM-технологий. Cyberleninka.ru. [Электронный ресурс]. URL: ttps://cyberleninka.ru/article/n/analiz-osnovnyh-tendentsiy-razvitiya-plm-sistem/viewer (дата обращения: 25.08.2024).
16. Волкова О. Прудников Д. Эффективные технологии управления производством при использовании ERP-системы // Консультант. – 2013. – № 9.
17. Журавский А. С., Мастеров А. С. Информационные технологии в организации производственного процесса // Организационно-экономические условия инновационного развития аграрного производства в Республике Беларусь: материалы научно-практической конференции, приуроченной к 90-летию создания кафедры «Организация производства в АПК», Горки, 07–08 июня 2018 года. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия. Горки, 2018. – c. 19-25.
18. Defense Acquisition University. CALS – Continuous Acquisition and Lifecycle Support. [Электронный ресурс]. URL: https://www.dau.edu (дата обращения: 21.09.24).
19. So 10303 (step). Automation systems and integration — Product data representation and exchange. [Электронный ресурс]. URL: https://www.iso.org/standard/63141.html (дата обращения: 21.09.2024).
20. Старожук Е.А., Красникова А.С., Русакова А.С. Применение информационных технологий на различных этапах жизненного цикла продукции // Экономика высокотехнологичных производств. – 2021. – № 2. – c. 107-122. – doi: 10.18334/evp.2.2.112008.
21. National Institute of Standards and Technology (NIST). CALS: Strategy for Information Integration in the Defense Enterprise. [Электронный ресурс]. URL: https://www.nist.gov (дата обращения: 21.09.2024).
22. Шабалтина Л. В., Масленников В. В. Формализация понятия цифровой зрелости в процессе развития организации // Шаг в будущее: искусственный интеллект и цифровая экономика: Сборник научных статей. В трех томах, Москва, 16–17 февраля 2023 года. Том 3. – Москва: Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова. Москва, 2023. – c. 267-273.
23. Шабалтина Л.В. Цифровая зрелость как инструмент целенаправленной трансформации технологических укладов // Креативная экономика. – 2022. – № 6. – c. 2055-2072. – doi: 10.18334/ce.16.6.114863.
24. Шабалтина Л.В., Масленников В.В. Управление цифровой трансформацией организаций с применением искусственного интеллекта // Вопросы инновационной экономики. – 2023. – № 2. – c. 771-784. – doi: 10.18334/vinec.13.2.118231.
25. Scenario of Hi-Tech Growth of Innovative Economy in Modern Russia / A. I. Pakhomova, R. A. Yalmaev, E. V. Belokurova, L. V. Shabaltina // The 21st Century from the Positions of Modern Science: Intellectual, Digital and Innovative Aspects, Nizhny Novgorod, 23–24 мая 2020 года. Vol. 91. – Cham: Springer, 2020. – P. 544-551. – DOI 10.1007/978-3-030-32015-7_61. – EDN: USXIGU
26. Калайда С.А., Фаизова А.А. Практическое применение современных цифровых технологий на этапах жизненного цикла договора страхования // Вопросы инновационной экономики. – 2020. – № 4. – c. 2331-2346. – doi: 10.18334/vinec.10.4.110923.
27. Шабалтина Л. В., Масленников В. В. Цифровая трансформация основа интеграции цифровых технологий в модель развития нового технологического уклада // Финансовый бизнес. – 2022. – № 11. – c. 104-111.
28. Verdi Ogewell, главный редактор “PLM&ERP News”, PLM- и ERP-редактор engineering.com. “Воздушный бой”: Dassault Syst¢mes побеждает в схватке за Boeing, но в активе Siemens один из самых крупных PLM-контрактов года. Машиностроение и смежные отрасли. CAD/CAm/CAe Observer #6 (122) / 2018 // [Электронный ресурс] Режим доступа: chrome-extension://oemmndcbldboiebfnladdacbdfmadadm/http://www.cadcamcae.lv/N122/34-43.pdf (дата обращения 23.09.24)
29. Managing the Digital Economy: Directions, Technologies, and Tools / L. V. Shabaltina, E. N. Egorova, I. A. Agaphonov, L. V. Ermolina // Digital Economy: Complexity and Variety vs. Rationality, Vladimir, 17–19 апреля 2019 года. – Vladimir: Springer Nature, 2020. – P. 168-174. – DOI 10.1007/978-3-030-29586-8_20. – EDN: WNGAEG
30. Программное обеспечение GE Digital. [Электронный ресурс]. URL: https://indusoft.ru/upload/iblock/883/8836b44554c67d62aaab6f47 (дата обращения: 23.09.2024).
Страница обновлена: 06.10.2024 в 11:00:11