1.2 Организация НИОКР

Основными задачами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) являются: 1) получение новых знаний в области развития природы и общества, новых областей их применения; 2) теоретическая и экспериментальная проверка возможности материализации в сфере производства разработанных на стадии стратегического маркетинга нормативов конкурентоспособности товаров организации; 3) практическая ре-ализация портфеля новшеств и инноваций. Реализация перечисленных задач позволит повысить эффективность использования ресурсов, конкурентоспособность организаций, жизненный уровень населения.

Основными принципами НИОКР являются: а) выполнение ранее рассмотренных научных подходов, принципов, функций, методов менеджмента при решении любых проблем, разработке рациональных управленческих решений. Количество применяемых компонентов научного менеджмента определяется сложностью, стоимостью объекта управления и другими факторами; б) ориентация инновационной деятельности на развитие человеческого капитала.

НИОКР подразделяются на следующие этапы (виды) работ:

фундаментальные исследования (теоретические и поисковые);

прикладные исследования;

опытно-конструкторские работы;

опытные, экспериментальные работы, которые могут выполняться на любом из предыдущих этапов.

Результаты теоретических исследований проявляются в научных открытиях, обосновании новых понятий и представлений, создании новых теорий. К поисковым относятся исследования, задачей которых является открытие новых принципов создания изделий и технологий; новых, неизвестных ранее свойств материалов и их соединений; методов менеджмента. В поисковых исследованиях обычно известна цель намечаемой работы, более или менее ясны теоретические основы, но отнюдь не конкретные направления. В ходе таких исследований находят подтверждение теоретические предположения и идеи, хотя они иногда могут быть отвергнуты или пересмотрены.

Приоритетное значение фундаментальной науки в развитии инновационных процессов определяется тем, что она выступает в качестве генератора идей, открывает пути в новые области. Но вероятность положительного выхода фундаментальных исследований в мировой науке составляет лишь 5%. В условиях рыночной экономики заниматься этими исследованиями не может себе позволить отраслевая наука. Фундаментальные исследования должны, как правило, финансироваться за счет бюджета государства на конкурсной основе, а также могут частично использовать и внебюджетные средства.

Прикладные исследования направлены на изучение путей практического применения открытых ранее явлений и процессов. Они ставят своей целью решение технической проблемы, уточнение неясных теоретических вопросов, получение конкретных научных результатов, которые в дальнейшем будут использованы в опытно-конструкторских работах (ОКР).

ОКР -- завершающая стадия НИОКР, это своеобразный переход от лабораторных условий и экспериментального производства к промышленному производству. Под разработками понимаются систематические работы, которые основаны на существующих знаниях, полученных в результате научных исследований и разработок (НИР) и (или) практического опыта. Разработки направлены на создание новых материалов, продуктов или устройств, внедрение новых процессов, систем и услуг или значительное усовершенствование уже выпускаемых или введенных в действие. К ним относятся:

разработка определенной конструкции инженерного объекта или технической системы (конструкторские работы);

разработка идей и вариантов нового объекта, в том числе нетехнического, на уровне чертежа или другой системы знаковых средств (проектные работы);

разработка технологических процессов, т. е. способов объединения физических, химических, технологических и других процессов с трудовыми в целостную систему, производящую определенный полезный результат (технологические работы);

создание опытных образцов (оригинальных моделей, обладающих принципиальными особенностями создаваемого новшества);

испытание опытных образцов в течение времени, необходимого для получения технических и прочих данных и накопления опыта, что должно в дальнейшем найти отражение в технической документации по применению нововведений;

¦ определенные виды проектных работ для строительства, которые предполагают использование результатов предшествующих исследований.

Опытные, экспериментальные работы -- вид разработок, связанный с опытной проверкой результатов научных исследований. Опытные работы имеют целью изготовление и отработку опытных образцов новых продуктов, отработку новых (усовершенствованных) технологических процессов. Экспериментальные работы направлены на изготовление, ремонт и обслуживание специального (нестандартного) оборудования, аппаратуры, приборов, установок, стендов, макетов, необходимых для проведения НИОКР. Опытная база науки -- совокупность опытных производств (завод, цех, мастерская, опытно-экспериментальное подразделение, опытная станция и т. п.), выполняющих опытные, экспериментальные работы.

Таким образом, целью ОКР является создание (модернизация) образцов новой техники, которые могут быть переданы после соответствующих испытаний в серийное производство или непосредственно потребителю. На стадии ОКР производится окончательная проверка результатов теоретических исследований, разрабатывается соответствующая техническая документация, изготавливаются и испытываются образцы новой техники. Вероятность получения желаемых результатов повышается от НИР к ОКР.

Завершающей стадией НИОКР является освоение промышленного производства нового изделия [9]. Следует рассматривать следующие уровни (области) внедрения результатов НИОКР:

Использование результатов НИР в других научных исследованиях и разработках, являющихся развитием законченных НИР либо выполняющихся в рамках других проблем и направлений науки и техники.

Использование результатов НИОКР в экспериментальных образцах и лабораторных процессах.

Освоение результатов ОКР и экспериментальных работ в опытном производстве.

Освоение результатов НИОКР и испытания опытных образцов в серийном производстве.

Широкомасштабное распространение технических новшеств в производстве и насыщение рынка (потребителей) готовыми изделиями.

Организация НИОКР базируется на следующих межотраслевых системах документации:

Государственная система стандартизации (ГСС);

Единая система конструкторской документации (ЕСКД);

Единая система технологической документации (ЕСТД);

Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП);

Система разработки и постановки продукции в производство (СРПП);

Государственная система качества продукции;

Государственная система "Надежность в технике";

Система стандартов безопасности труда (ССБТ) и др.

Результаты опытно-конструкторских работ оформляются в соответствии с требованиями ЕСКД. Система ЕСКД -- это комплекс государственных стандартов, устанавливающих единые, взаимосвязанные правила и положения по составлению, оформлению и обращению конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой в промышленности, научно-исследовательскими, проектно-конструкторскими организациями и предприятиями. В ЕСКД учтены правила, положения, требования, а также положительный опыт оформления графических документов (эскизов, схем, чертежей и т. п.), установленных рекомендациями международных организаций -- ИСО (Международная организация по стандартизации), МЭК (Международная электротехническая комиссия) и др.

ЕСКД предусматривает повышение производительности труда конструкторов; улучшение качества чертежно-технической документации, углубление внутримашинной и межмашинной унификации; обмен чертежно-технической документацией между организациями и предприятиями без переоформления; упрощение форм конструкторской документации, графических изображений, внесение в них изменений, возможность механизации и автоматизации обработки технических документов и дублирование их (АСУ, САПР и т. п.).

На первой стадии жизненного цикла продукции -- стадии стратегического маркетинга -- исследуется рынок, разрабатываются нормативы конкурентоспособности, формируются разделы "Стратегии предприятия". Результаты этих исследований передаются на стадии НИОКР. Однако на этой стадии сокращается шаг расчета, значительно расширяется число показателей качества и ресурсоемкости продукции, организационно-технического развития производства, возникают новые ситуации. Поэтому и на стадии НИОКР рекомендуется проводить исследование механизма действия закона конкуренции и антимонопольного законодательства.

Одним из вопросов организации НИОКР является патентно-лицензионная деятельность [9]. Возникновение правового регулирования интеллектуальной собственности на международном уровне связывают с Парижской конвенцией (1883 г.) по охране промышленной собственности, регулированию использования патентов, товарных названий и др., предусматривающей меры наказания за их незаконное использование. Право на интеллектуальную собственность определено в Международном пакте об экономических, социальных и культурных правах. СССР с целью обеспечения защиты отечественного приоритета на изобретения присоединился к Парижской конвенции с 1 июля 1965 г. В настоящее время законодательство России отражает содержание и направленность большинства международных правовых актов в этой области.

Центральное место при зарубежном патентовании изобретений занимает вопрос о предоставлении так называемого конвенционного приоритета. Речь идет о принятии во внимание даты первоначальной заявки на патентование в одной из стран-участниц конвенции, которая определяется в пределах не более одного года со дня подачи этой заявки. Отсюда новизна изобретения определяется по дню первоначальной заявки, а не по дню заявки в данной стране. Этот льготный год дает возможность определить коммерческие возможности использования изобретения (например, продажа лицензии), более тщательно провести подготовку материалов, необходимых для оформления заявки за границей, организовать рекламу изобретения и т. д. Конвенция предусматривает предоставление временной (в течение одного года) охраны изобретениям, если они экспонируются на международных выставках и ярмарках.

Оформление прав на изобретение осуществляется путем получения авторского свидетельства или патента. Авторское свидетельство удостоверяет признание предложения изобретением, приоритет изобретения и авторство лица на полученное им изобретение. Оно имеет территориальное действие, т. е. изобретение, удостоверяемое им, не может беспрепятственно и безвозмездно использоваться и в других странах, если оно там не запатентовано.

Патент -- это документ, удостоверяющий авторство и предоставляющий его владельцу исключительное право на изобретение. Под этим подразумевается, что никто не может использовать изобретение без согласия владельца патента. По существу, патент -- это титул собственности на изобретение, подкрепляющийся промышленным образцом или регистрацией товарного знака. Согласие на использование изобретения в этом случае выражается путем выдачи (продажи) лицензии на частичное использование или полную передачу патентных прав.

В России все вопросы патентной защиты регулируются Российским патентным ведомством (Роспатент), которое в соответствии с Патентным законом РФ от 23 сентября 1992 г. осуществляет единую политику в области охраны объектов промышленной собственности, принимает к рассмотрению заявки на изобретения, полезные модели и промышленные образцы, осуществляет государственную регистрацию, выдает патенты, публикует официальные сведения, издает патентные правила и т. д. Патентный закон РФ определяет сроки действия патентов, которые зависят от вида представляемой на государственную регистрацию промышленной собственности. Патент на изобретение действует в течение 20 лет с даты поступления заявки в Роспатент. Свидетельство на полезную модель действует в течение 5 лет. Причем по ходатайству патентообладателя оно может быть продлено Роспатентом на срок до 3 лет. Патент на промышленный образец действует в течение 10 лет и может быть продлен на срок до 5 лет.

Патентный закон РФ определяет совокупность критериев патентоспособности объектов промышленной собственности. Под ними понимаются условия, которым должен удовлетворять данный объект для получения его создателем охранного патента. Полезным моделям правовая охрана предоставляется, если они являются новыми и промышленно применимыми в отраслях народного хозяйства. Промышленному образцу, под которым понимается художественно-конструктивное решение изделия, определяющее его внешний вид, предоставляется правовая охрана, если он является новым, оригинальным и промышленно применимым в отраслях народного хозяйства.

В Патентном законе РФ дается перечень объектов интеллектуальной собственности, которые не признаются патентоспособными. Так, в качестве изобретений и полезных моделей не охраняются:

научные теории и математические методы;

методы организации и управления хозяйством;

условные обозначения, расписания, правила;

методы выполнения умственных операций;

алгоритмы и программы для вычислительных машин;

проекты и схемы планировки сооружений, зданий, территорий;

решения, касающиеся только внешнего вида изделий, направленных на удовлетворение эстетических потребностей;

технологии интегральных микросхем;

решения, противоречащие общественным интересам, принципам гуманности и морали;

решения, обусловленные исключительно тактической функцией изделия;

объекты архитектуры (кроме малых архитектурных форм), промышленных, гидротехнических и других стационарных сооружений;

печатная продукция как таковая;

объекты неустойчивой формы из жидких, газообразных, сыпучих или им подобных веществ.

Порядок оформления патента регулируется Патентным законом РФ.

Лицензирование представляет собой одну из основных форм торговли технологиями, включающей сделки с патентами, лицензиями, ноу-хау и т. д. Лицензия представляет собой разрешение отдельным лицам или организациям использовать изобретение, защищенное патентом, технические знания, технологические и конструкторские секреты производства, товарный знак и т. п. Предоставление лицензии является коммерческой операцией и объектом договора о продаже (покупке), согласно которому владелец патента (лицензиар) выдает своему контрагенту {лицензиату) лицензию на использование в определенных пределах своих прав на патенты, ноу-хау, товарные знаки и т. д.

Лицензирование осуществляется путем принятия заинтересованными сторонами лицензионного соглашения -- договора, в соответствии с которым собственник изобретения, технологических знаний, опыта и секретов производства выдает своему контрагенту лицензию на использование интеллектуальной собственности. В соглашении определяются производственная сфера и территориальные границы использования предмета лицензии. Лицензионное соглашение может предусматривать комплексную передачу нескольких патентов и связанного с ними ноу-хау. В этом случае лицензионное соглашение, как правило, предусматривает оказание лицензиаром комплекса сопутствующих инжиниринговых (инженерно-консультационных) услуг, включая проектирование, организацию лицензионного производства, ноу-хау, пуско-наладочные работы, подготовку кадров и т. д. Лицензионные соглашения делятся на самостоятельные, которые предусматривают, что технология или технологические знания передаются независимо от места и условий их предстоящего использования, и сопутствующие, когда одновременно с передачей лицензии заключается контракт на строительство, поставку оборудования и комплектующих узлов или оказание инжиниринговых услуг.

Вознаграждение продавцу (лицензиару) за предоставление права покупателю (лицензиату) на использование предмета лицензионного соглашения осуществляется посредством лицензионных платежей, которые могут быть в виде периодических отчислений от дохода покупателя в течение периода действия соглашения или единовременного платежа, устанавливаемого заранее на основании экспертных оценок. Периодические отчисления могут определяться как выплата процента от оборота, стоимости чистых продаж лицензионной продукции или устанавливаться в расчете на единицу выпускаемой продукции. Единовременный платеж выступает как форма паушального платежа, предусматривающего передачу технической документации от лицензиара. Возможны различные сочетания приведенных форм лицензионного вознаграждения.

1.3 Формирование портфелей новшеств и инноваций

На основе результатов анализа конкурентоспособности товаров, финансового, технического, социального, организационного состояния организации, ее конкурентных преимуществ формируется политика функционирования и комплексного развития организации. Политика организации -- генеральная линия, система стратегических мер, проводимая руководством организации в какой-либо области деятельности (технической, экономической, социальной, внешнеэкономической и т. д.). Вопросы формирования политики организации рассматриваются в курсе "Стратегический менеджмент". Стержнем любой политики является внедрение новшеств, т. е. инновации.

Целью инновационной деятельности, особенно инновационного предпринимательства, является получение результата путем осуществления инноваций. Для определения сферы инновационной деятельности введем следующие обозначения, характеризующие основные стратегии (цели) организации:

К-- повышение качества выпускаемого товара. Стратегия ведет к увеличению прибыли организации, но со значительным риском; Ц-- снижение цены товара при сохранении без изменения остальных стратегий. Эта стратегия направлена на прочное внедрение на рынок, реализацию изготовленного товара и освоенных технологий. Стратегия ведет, как правило, к уменьшению прибыли организации;

С-- снижение себестоимости выпускаемого товара за счет освоения новых технологий, новых методов организации производства и труда, менеджмента. Стратегия ведет, как правило, к увеличению прибыли организации;

V-- увеличение программы производства товара (объема продаж) для того же рынка без изменения остальных стратегий. Стратегия ведет к увеличению прибыли за счет использования эффекта масштаба;

Р-- освоение нового рынка сбыта, повышение качества сервиса старого или нового товара. Стратегия ведет, как правило, к увеличению прибыли организации.

На основе работы, выполненной по рекомендациям, изложенным в данной теме, формируются портфели новшеств и инноваций организации. Портфель инноваций представляет собой комплексно обоснованный перечень новшеств покупных и собственной разработки, подлежащих внедрению (введению) в организации. Портфель новшеств представляет собой перечень разработанных организацией новшеств, подлежащих продаже. Примерное укрупненное содержание портфеля инноваций приведено в табл.1.2, портфеля новшеств -- в табл. 1.3.

Таблица 1.4. Портфель новшеств организации, подлежащих разработке и продаже

2. Организация поточной линии обработки детали "Крышка подшипника"

Годовая программа выпуска деталей: 135 000 шт.

Наименование изделия: КРЫШКА ПОДШИПНИКА.

Вес заготовки: 4,09 кг.

Вес детали: 3,7 кг.

Материал детали: Сталь 45.

Количество смен: 2

Длительность смены: 8 час

Длина: 66 мм Диаметр: 174 мм

Технологический маршрут изготовления детали:

2.1 Обоснование типа производства

В машиностроении различают три основных типа производства: массовое, серийное и единичное. В свою очередь серийное производство подразделяется на крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное.

Основными показателями для определения типа производства служат коэффициенты закрепления операций (К_З.О), серийности (К_СЕР) и массовости (К_М).

Коэффициент закрепления операций - это количество деталеопераций, выполняемых в среднем на одном рабочем месте.

, (1)

где m_д.о - число деталеопераций по технологическому процессу, обрабатываемых на рабочих местах на участке (в цехе) за месяц;

С - число рабочих мест на участке (в цехе), может быть определено по формуле:

,

N_в - объем выпуска изделий за плановый период, шт;

t - затраты времени на выполнение единицы производственной работы (трудоемкость обработки одной детали на данном участке), мин;

[мин],

[мин],

t_шт.i - штучное время на i-ой операции технологического процесса, мин;

m - число операций технологического процесса;

F_д - действительный фонд рабочего места в плановый период (см. формулу (6), мин.

Коэффициент закрепления операций характеризует степень специализации рабочих мест или степень концентрации однопрофильных работ на рабочем месте.

Средний коэффициент массовости можно определить по формуле

, (2)

где r - такт выпуска изделий (см. п.2.2.1), мин.

Коэффициент серийности

, (3)

где - среднее штучное время по операциям технологического процесса, мин;

[мин],

[мин],

Далее определим загрузку рабочего места при обработке деталей одного наименования. Коэффициент загрузки рабочего места деталеоперацией можно определить по следующей формуле

, (4)

где N_в - программа выпуска деталей данного наименования, шт;

F_н - номинальный фонд работы оборудования (см. формулу (7)), мин.

Тип производства первичных структурных звеньев устанавливается путем анализа расчетных значений К_З.О, К_М, К_СЕР, К_З.i. Значения показателей для различных типов производства представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Значения показателей типов организации производства

Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.

Таблица 2

2.2 Расчет основных параметров поточной линии

2.2.1 Определение такта и ритма поточной линии

Такт работы поточной линии - календарный период времени между запуском (выпуском) на линию данного объекта и следующего за ним. Рассчитывается по формуле:

F_д * 60

r = -------- [мин/шт] , (5)

N_год

[мин/шт.],

где r - такт работы поточной линии,

N_год - годовая программа выпуска изделий в шт., с учетом запасных частей,

F_д - действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах

Действительный (эффективный) фонд времени работы оборудования зависит от вида оборудования, его ремонтной сложности и, следовательно, среднего простоя его в ремонте, сложности наладки и подналадки.

Действительный (эффективный) фонд времени работы оборудования рассчитывается по формуле:

F_д = F_н * К_пер , (6)

[час],

где К_пер - коэффициент, учитывающий время регламентированных перерывов (на проведение плановых ремонтов, обслуживание, настройку и наладку оборудования), зависит от вида оборудования и принимается равным в пределах от 0,75 до 0,95;

F_н - номинальный (режимный) фонд времени работы поточной линии, зависит от режима работы участка (цеха), час.

F_н = ( Д_р · t_см - Д_пп · t_н ) · с_см , (7)

[час],

Где Д_р - число рабочих дней в плановом периоде, определяется как разность между числом календарных дней (Д_к ) и числом выходных (Д_в ) и праздничных (Д_п ) дней в плановом периоде:

Д_р = Д_к - Д_в - Д_п ; Д_р=365-104-10=251

t_см - продолжительность одной рабочей смены, час;

Д_пп - число предпраздничных дней в плановом периоде;

t_н - продолжительность нерабочего времени в предпраздничные дни в одну смену (в соответствии со ст. 95 Трудового Кодекса РФ продолжительность смены в предпраздничные дни уменьшается на 1 час), час;

с_см - число смен работы оборудования.

В тех случаях, когда передача предметов труда (деталей, изделий) с операции на операцию осуществляется не поштучно, а транспортными партиями (небольшие детали, малая величина такта, измеряемая секундами), рассчитывается ритм поточной линии.

Ритм поточной линии - это промежуток времени между передачей всех деталей транспортной партии.

R = r · p [мин] , (8)

R=1,3*2=2,8 [мин],

где p - число деталей в транспортной партии, которое зависит от массы изделия и средней трудоемкости выполнения одной операции (см. таблицу 3), шт.

При поштучной передаче деталей р=1, ритм равен такту.

Таблица 3 - Выбор величины транспортной партии

2.2.2 Определение потребного количества оборудования

Потребность в технологическом оборудовании при поточном методе организации производственного процесса определяется отдельно по каждой операции.

Т_{шт i}

С_расч.i = ------ , (9)

r

Где С_расч.i- расчетное количество рабочих мест, необходимых для выполнения i-ой операции;

Т_{шт I} - штучное время, необходимое для выполнения i-ой операции, мин.

Данные расчетов сводятся в таблицы 4, 5.

При полной синхронизации потока величина С_расч.i всегда целое число, загрузка рабочих мест полная и одинаковая на всех операциях. При неполной синхронизации расчетное число рабочих мест получается дробным. Чтобы определить фактическое количество рабочих мест С_прин, необходимо расчетное число рабочих мест округлить до ближайшего целого. Полученное значение С_прин заносится в таблицы 4 и 5.

Таблица 4 - Сводная ведомость технологического оборудования

2.2.3 Определение коэффициента загрузки и использования оборудования и времени работы, необходимого для выполнения сменного задания