Основы организации цифровой платформы инженерного бизнеса на предприятии

При холодной прокатке металла вместе с преобразованием формы зерен происходит изменение ориентировки их пространственной кристаллической решетки в результате направленности скольжения (сдвигов) по определенным плоскостям и направлениям в этих плоскостях; образуется текстура деформации (при обжатиях примерно 50%), что играет важную роль в холодной прокатке тонких листов, где степень деформации достигает больших значений.

Рисунок 6. Изменение формы зерна металла при листовом прокате

Общее обжатие на современных станах холодной прокатки составляет 70-90%, что способствует повышению механических свойств и обеспечивает лучшее качество поверхности листовой стали. Величина общего обжатия зависит от химического состава стали и может ограничиваться прочностью валков, мощностью двигателей и невысокой пластичностью металла. С ростом упрочнения стали сопротивление деформации значительной степени увеличивается и может достичь такого значения, что последующая прокатка станет затруднительной, тогда используется промежуточный отжиг. Величина обжатия может ограничиваться также твердостью валков. При недостаточной твердости валков прокатка сильно наклепанной стали вызывает их большое упругое смятие. Обжатия также зависят от натяжения раската между клетями и от качества смазки поверхности листа, т. е. ее способности не выдавливаться в зоне деформации.

Обжатие за проход обычно превышает 40-50%. При больших обжатиях возникает значительная упругая деформация клети и, как следствие, значительная неравномерность деформации полосы. Рост удельного и полного давления металла на валки по проходам увеличивается не только вследствие наклепа, но и в связи с уменьшением толщины полосы. [15]

Холодная обработка повышает предел прочности у д, предел текучести ут и твердость металла НВ при одновременном снижении относительного удлинения д, поперечного сужения ц и удельного ударного сопротивления бк. Степень деформации определяется по формуле18:

%, (18)

где F₀ - площадь поперечного сечения образца до деформации;

F₁ - площадь поперечного сечения после деформации.

Чем выше степень деформации, тем больше изменяются механические характеристики.

Если от получаемой продукции не требуются повышенные ударное сопротивление или относительное удлинение, то холодная обработка давлением является наиболее желательной.

Теплопроводность, электропроводность и магнитная проницаемость в результате упомянутых обработок уменьшаются. Также изменяются и другие физические свойства.

Таким образом, в процессе пластической деформации изменяются форма исходной заготовки, структура обрабатываемого металла, а следовательно, его механические и физические свойства. При соответствующей технологии обработки давлением можно получать не только заданную конструкцию детали, но и нужные механические свойства.

Влияние упрочнения на механические и физические свойства металла выражается в увеличении предела прочности, предела текучести и твердости при одновременном падении относительного удлинения, поперечного сужения и ударного сопротивления.

При конструировании деталей и разработке технологии их изготовления с применением обработки давлением необходимо учитывать волокнистую структуру, влияющую на механические качества металла. Направление максимальных нормальных (растягивающих и сжимающих) напряжений, возникающих при работе деталей, должно совпадать с направлением волокон, а направление максимальных касательных (на срез, сдвиг) напряжений должно быть им перпендикулярно. Волокна, полученные при обработке давлением, должны огибать контур детали, а не перерезаться (таблица 2). [17]

Таблица 2. Влияние степени деформации на свойства проката

Листовой прокат производится согласно стандартам по требованию заказчиков. Если требуемые свойства отличаются от свойств, получаемых непосредственно после прокатки, возникает необходимость в термической обработке. Такая термообработка осуществляется на заключительных стадиях производства и является заключительной. Может применяться и промежуточная термообработка, которая выполняется после холодной или горячей прокатки для облегчения последующей холодной деформации.

В технологическом плане для решения конкретных задач повышения прочности элементов конструкций могут быть предложены схемы обработки приведенные в таблице 3.

Таблица 3. Механические свойства стали после обработки по различным размерам.

3.2 Сущность системы Кайдзен на предприятии

В настоящее время японские производители занимают лидирующие позиции в различных отраслях промышленности, в связи с чем Япония занимает четвертое место в мировом рейтинге стран по объему ВВП. Многие связывают успех с повышенной производительностью японцев, а также с применением правильной управленческой стратегии. [18]

В настоящее время очень много упоминается о преимуществах различных систем стандартизации процессов как пути к успеху организаций. Однако существуют и другие подходы, иногда даже более эффективные и прогрессивные, чем соответствие требованиям многих стандартов. «Кайдзен» - японская стратегия малых шагов, ведущих к постоянному совершенствованию, один из инструментов идеи «Бережливого производства». Данная концепция зародилась в Японии и получила признание в остальном мире, что доказывает её эффективность, как в промышленности, так и в других областях, таких как услуги или общественные организации.

Кайдзен» - это стратегия долгосрочного развития предприятия, постоянное стремление к совершенствованию всего, что производится, воплощенное в конкретные формы, методы и технологии. Суть системы - непрерывное совершенствование, в которое вовлечены все сотрудники: и высшие руководство, и руководители отделов, и рабочие. Философия системы предполагает, что наша жизнь должна быть направлена на постоянное улучшение. Эта система включает в себя большинство японских систем качества. Также многие приводят аналогию с зонтом, который укрывает все системы (элементы) качества (рисунок 7).[19]

Рисунок 7. «Зонтик» Кайдзен

В программах сертификации ISO большое внимание уделяется стандартизации процессов и их постоянному совершенствованию, а терминология данной системы подразумевает, что стандарты - это самый лучший способ выполнить работу.

Преимущества Кайдзен для предприятия:

постоянное совершенствование помогает снизить скрытые затраты, которые вызваны различными видами потерь, возникающими в процессе производства;

Кайдзен увеличивает долю работы, добавляющей ценность, что позволяет поставить потребителям продукцию высокого качества по низкой стоимости и в крачайшие сроки;

Кайдзен - блиц обеспечивает быстрое и активное внедрение перемен на конкретных участках и не требует остановки производства. [19]

В основе практики, эффективно применяемой в Японии, лежат ориентированные на успех принципы. По мнению ее последователей, рабочее место каждого сотрудника демонстрирует его мыслительные способности, что напрямую влияет на эффективность труда. Система Кайдзен на предприятии использует пять правил, которые помогают организовать рабочее время и пространство, которые носят название «5S»:

seiri - аккуратность. Это правило подразумевает исключение из рабочего пространства всех ненужных деталей и процессов;

seiton - порядок. Все используемые инструменты на рабочем месте должны быть правильно и четко распределены. Изменения допускаются только с целью оптимизации рабочих процессов;

seiso - чистота. Важно поддерживать чистоту на рабочем месте;

seiketsu - стандартизация. Организация рабочего места и производственных процессов осуществляется в соответствии со строгими правилами;

shitsuke - дисциплина. Это правило, которое не допускает отклонений, подразумевает,что сотрудники следуют строгим правилам предприятия. [18]

Главной целью использования системы Кайдзен на предприятии является постоянное непрерывающееся совершенствование, различных процессов. Достижения этой конечной цели добиваются благодаря: увеличению производительности и мотивации сотрудников, повышению качества продукта, готовности производственных средств, улучшению логистики, сокращению ненужных и пустых трат и запасов, сплочению команды, повышению ответственности работников, корпоративному стилю управления, сглаживанию иерархии, непрерывному повышению квалификации сотрудников на каждом из уровней.[18]

Японская стратегия Кайдзен основопологается на следующих фундаментальных принципах:

ориентация на клиентов - использование системы Кайдзен на предприятии подразумевает, что удовлетворение потребностей клиентов предлагаемыми продуктами/услугами становится на одно из первых мест;

непрерывные изменения - этот принцип предполагает постоянные небольшие изменения во всех сферах деятельности предприятия или самой жизни (снабжении, производстве, продаже, личностных отношениях и т. п.);

открытое признание проблем. Улучшение невозможно в том случае, если отсутствуют проблемы. Например, жалоба рассматривается как подарок, ведь благодаря ей у руководства предприятия появляется возможность узнать о существовании проблемы и шанс повысить качество продукции или услуги. Не обращая на жалобу внимание, такую возможность можно упустить. Применение системы Кайдзен на предприятии предполагает открытое обсуждение существующих сложностей;

создание рабочих групп - применение системы Кайдзен на предприятии предполагает, что каждый сотрудник является членом рабочей команды и в соответствующих кругах качества (новички принимаются в клуб «первогодок»);

управление проектами с использованием кросс-фунциональных команд - применеие этого принципа системы Кайдзен на предприятии предполагает, что эффективные действия той или иной команды невозможны, если она работает в одной и той же функциональной. Это правило связано с внутренней ротацией японского менеджмента;

формирование «поддерживающих взаимоотношений» - для компании, помимо достижения финансовых результатов, важное значение имеет вовлеченность сотрудников в ее деятельность, а также наличие между работниками хороших взаимоотношений, так как они неизбежно (хоть и в отсроченной перспективе) приведут предприятие к отличным результатам;

развитие по горизонтали - личный опыт сотрудников рассматривается как достояние всего предприятия;

развитие самодисциплины - система Кайдзен на предприятии предполагает, что сотрудники контролируют и уважают не только себя, но и других работников, а также компанию в целом;

самосовершенствование. Принцип заключается в том, чтобы решать вопросы, ответственность за которые лежит лично на тебе, а не те, за которые отвечают другие сотрудники, т.е. в решении в первую очередь собственных задач;

информирование каждого сотрудника - система предусматривает, что все сотрудники должны иметь все сведения о компании, в которой они работают;

делегирование полномочий каждому сотруднику - обучение сотрудников по различным специальностям, передача некоторых полномочий, владение широким кругом навыков и умений и т. п.;

управление - предполагает наличие планирования и сравнение полученного результата с заданным планом;

осуществление анализа происходящего на предприятии, и действий, основанных на фактах (выводы должны основываться на достоверных фактах);

устранение основной причины недочетов и предотвращение рецидивов (не следует путать причину проблемы и ее проявление);

стремление внедрить качество в процесс как можно раньше (проверка не создает качество);

стандартизация (необходимо использовать методы, позволяющие закрепить успешные результаты).

Качеством продукции является неуклонное соответствие технологии производства, гостам и стандартам.

Стандартизация обеспечивает основу для стабильной работы, но стандарты должны быть изменены при изменении как внешней, так и внутренней среды. В системе Кайдзен процесс стандартизации никогда не заканчивается. Стандарты постоянно совершенствуются. Улучшение стандартов выполняется по циклу PDCA. [20]

Цикл PDCA (англ. «Plan-Do-Check-Act» - планирование-действие-проверка-корректировка) - это циклически повторяющийся процесс принятия решений, который используется в управлении качеством.

Стандартизация позволяет документировать процессы, создавая основу для повышения производительности. Создание и внедрение стандарта по разработке технологии помогут повысить эффективность запуска новой продукции.

Необходимо включить все этапы процесса, отразить их продолжительность, взаимосвязь и последовательность, указать ответственных лиц и привлеченных специалистов на каждом этапе.

Стандарт позволит:

* зафиксировать правильную и наиболее эффективную последовательность этапов;

* сократить сроки разработки технологии;

* оптимизировать затраты компании, связанные с разработкой требуемой технологии;

* определить ответственных лиц на каждом этапе;

* обеспечить возможность быстрого обучения новых сотрудников;

* обеспечить унификацию действий сотрудников на одной должности и их взаимозаменяемость для обеспечения непрерывности процесса;

* повысить эффективность запуска новинок компанией, получить конкурентное преимущество в современных рыночных условиях.

Холоднокатаный стальной лист используется для производства конструкций машин и механизмов, в строительных производствах.

Нормативы производства листового холоднокатаного проката регламентированы ГОСТ 16523-97, ГОСТ 19904-90, ГОСТ 380-2005 и ГОСТ 1050-88.

ГОСТ 16523-97 регулирует технологию производства листового холоднокатаного проката, по ГОСТ 19904-90 регламентирует соответствие проката сортаменту, химический состав проката определяет ГОСТ 1050-88

Для регулирования потребительских свойств проката, таких как прочность используется ГОСТ 19281-89

3.3 Цифровая платформа контроллинга инженерного бизнеса на основе технологии производства листового проката

Цифровой платформой контроллинга предприятия инженерного бизнеса представляет собой интегрированный комплекс инструментов операционного менеджмента, cформированный на основе IT-технологий и включающий в себя организацию производства, управленческий учёт и инновационную деятельность, обеспечивающих постоянное увеличение доли экспорта продукции, потребительские свойства которой и технологии имеют конкурентные преимущества на внешнем рынке. В теории операционного менеджмента модели с математическим инструментарием для формирования цифровой платформы сегодня не существует. На основе математической аналогии законов операционного менеджмента и законов термодинамических систем сформулирована модель и математический инструментарий цифровой платформы контроллинга инженерного бизнеса. [9]

В качестве основы для разработки цифровой платформы контроллинга инженерного бизнеса используется магистерская диссертация на тему «Интерактивное проектирование математической модели конверсии операционного цикла инженерного бизнеса» Горбуновой С.А., в которой предлагается разработка программного обеспечения, для представления его как способа перехода от ручного метода к автоматизированному методу графического построения схемы конверсии операционного цикла.

Автоматизированная графическая модель может использоваться промышленными организациями в качестве одного из способов наглядного представления, которые указывают на определенные преимущества организации.

Программный продукт может использоваться в качестве визуального подтверждения информации о финансовых показателях компании, актуальные на текущий период времени. Данная информация предоставляется в третьем блоке системы Value Reporting - «Управление созданием стоимости».

Согласно данным портала правовых услуг, сумма оплаты пошлины на оформление авторского права составляет до 3 000 рублей.

Покупка сертификата электронной подписи составляет 1000 рублей.

Таким образом, стоимость программного продукта, с учетом всех затрат, составляет 104000 рублей в 2018 году, с учетом инфляции примем 108300. [21]

В качестве цифровой платформы предложен электронный блок (рисунок 8), который включает в себя технологические затраты на выпуск данной продукции в соответствии со складским учетом; согласно бухгалтерскому учету основные средства производственно-технологической системы, участвующих в производстве продукции, требуемый критерий равновесия производственного капитала, затратной, добавленной рыночной стоимости продукции и их требуемой пропорции; контролирует объем реализованной продукции, который представляет собой сумму затратной и добавленной рыночной стоимостью.

Рисунок 8. Цифровая платформа производства листового проката

Заключение

В связи с тем что, изученная технология листового проката, производимая на базе лабораторного оборудования ВоГУ подобна технологии производства холоднокатаного листопроката ПАО «Северсталь», то допустимо, что цифровые платформы контроллинга инженерного бизнеса так же будут аналогичны.

Исходя из вышесказанного, была поставлена и достигнута цель: исследование теоретических и практических аспектов разработки цифровой платформы контроллинга инженерного бизнеса на основе операционного цикла конверсии производственного капитала в денежный капитал при формировании потребительских свойств листового проката при изменении степени деформации на лабораторном оборудовании.

Изучена существующая технология производства листового холоднокатаного проката, рассмотрены области применения холоднокатаного проката, проведена работа по изготовлению листового проката с использованием лабораторного оборудования ВоГУ, оценены технологические затраты на производство листового проката на базе лабораторного оборудования ВоГУ, разработана цифровая платформа контроллинга инженерного бизнеса при производстве листового проката на лабораторном оборудовании.

Проанализировано влияние степени деформации листового проката на потребительские свойства продукции, изучена стратегия долгосрочного развития предприятия Кайдзен.

При переходе к инновационной рыночной экономике при сохранении спроса на продукцию при тех же показателях происходит разделение его на несколько сотни заказов с разными потребительскими свойствами. Эти свойства определяются в самом процессе проката.

Доказано, что технология листопрокатного производства посредство изменения степени деформации способна влиять на такие потребительские свойства как: высокая прочность, пластичность, свариваемость и штампуемость.

Особое значение перечисленных выше потребительских свойств выражается в таких отраслях как автомобилестроение и судостроение. Разработанная цифровая платформа контроллинга инженерного бизнеса позволит управлять потребительскими свойствами продукции.

Список использованных источников

1. Туккель, И.Л. Управление инновационными проектами: учебник / И.Л. Туккель, А.В. Сурина, Н.Б. Культин; под ред. И.Л. Туккеля. - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2011. - 416 с.

2. Шичков, А.Н. Ситуационный анализ рыночного уклада в муниципальном округе (районе): монография / А.Н. Шичков. - Вологда: ВоГТУ, 2013. - 207 с.

3. Крылов, Э.И. Анализ эффективности инвестиционной и инновационной деятельности предприятия: учеб. пособие / Э.И. Крылов, И.В. Журавкова. - Москва: Финансы и статистика, 2013. - 396 с.

4. Мильнер, Б.З. Организация создания инноваций: горизонтальные связи и управление: монография / Б.З. Мильнер, Т.М. Орлова. - Москва: ИНФРА-М, 2013. - 286 с.

5. Шичков, А.Н. Теория и практика инженерного бизнеса и менеджмента: учеб. пособие / А.Н. Шичков. - М-во обр. и науки РФ, Вологод. гос. ун-т. - Вологда: ВоГУ, 2016. - 119 с.

6. Экономика [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://studfiles.net/preview/2703430/.

7. Шичков, А.Н. Организация инновационного менеджмента в производственно-технических системах: монография / А.Н. Шичков. - Москва, 2012. - 214 с.

8. Налоговый кодекс РФ от 05.08.2000 №117-ФЗ [Электронный ресурс] // КонсультантПлюс: справочно-правовая система. - Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_28165/.

9. Разработка цифрового паспорта машиностроительного предприятия / А.В. Бабкин, А.Н. Шичков, Н.А. Кремлёва, А.А. Борисов // Инновационные кластеры цифровой экономики: драйверы развития: труды научно-практической конференции с международным участием [17-21 мая 2018 г.] / под. ред. А.В. Бабкина. - Санкт-Петербург, 2018. - С. 430-436.

10. Нечеухина, Н.С. Контроллинг как механизм повышения эффективности промышленного предприятия в условиях применения цифровых технологий / Н.С. Нечеухина, Н.А. Полозова, Т.И. Буянова // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Экономические науки. - Санкт-Петербург, 2017.- 186 с.

11. Официальный сайт Правительства РФ [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://government.ru/info/35568/.

12 Шичков, А.Н. Innovative enhancement of engineering business of a municipality / А.Н. Шичков, Н.А. Кремлева, А.А. Борисов // Новая экономическая реальность, кластерные инициативы и развитие промышленности: труды международной научно-практической конференции / под ред. А.В. Бабкина, 2016. - С. 74-88.

13. Шичков, А.Н. Менеджмент инноваций и технологий в производственной среде / А.Н. Шичков. - Вологда: ВоГУ, 2014. - 109 с.

14. Булыжев, Е.М. Прокатка листового металла: учебное пособие / Е.М. Булыжев, В.Н. Коркорин, Ю.А. Титов / под ред. Е.М. Булыжева. - Ульяновск: УлГТУ, 2009. -186 с.

15. Технология производства холоднокатаной стали [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://tksprut.ru/technology.

16. Влияние обработки давлением на структуру и свойства исходного металла [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://промпортал.su/vliobr.

17. Система Кайдзен на предприятии [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: https://rdv-it.ru/news/sistema-kaydzen-na-predpriyatii/.

18. Внедрение комплексной системы постоянного улучшения («Кайдзен») на российских предприятиях: проблемы и ограничения [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: https://moluch.ru/conf/tech/archive/163/8885/.

19. Принципы кайдзен [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: https://mylektsii.ru/14-9641.html.

20. Интерактивное проектирование математической модели конверсии операционного цикла инженерного бизнеса: магистерская диссертация / С. А. Горбунова - Вологда: ВоГУ, 2018. - 80 с.

21. СТО ВоГУ - МУ. 1 - 2019. Выпускная квалификационная работа. Требование к структуре, содержанию и оформлению. Версия 01: утв. ФГБОУ ВО «Вологодский государственный университет». - Введ. 19.02.2019. - Вологда: ВоГУ, 2019. - 67 с.

Приложение 1

Кинематическая схема действующей модели прокатного стана ВоГУ

Приложение 2

Принципиальная электрическая схема

Размещено на Allbest.ru