Прогнозирование оптимального уровня качества машин тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование оптимального уровня качества машин"

Министерство высшего и среднего специального

образования РСФСР Ленинградский ордена "Знак Почета" инженерно-экономический институт имени Пальмиро Тольятти

.На правах рукописи

САМОЙЛОВИЧ Вячеслав Григорьевич .

УДК 330.341.1:001.18

/

/яз

1/3

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО УРОВНЯ КАЧЕСТВА МАШИН

Специальность 08.00.05 - Экономика, планирование и организация управления народным хозяйством и его отраслями (научно-технический прогресс)

.Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук

Ленинград - 1990

Работа выполнена на кафедре экономики и управления в автомобильном транспорте Московского ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожного института.

Официальные оппоненты: доктор экономических наук, доктор экономических наук, доктор экономических наук,

профессор А.К.Казанцев, профессор В.А.Козловский, профессор А.П.Ковалев.

Ведущая организация - НПО "ШИИземмаш".

Защита состоится _" _1990 года в - часов на заседании'специализированного совета Д 063.63.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Ленинградском инжененрно-экономическом институте имени Пальмиро Тольятти по ' адресу: 191002, г. Ленинград, ул. Марата, 27; ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан "_" _ 1990 года.

Ученый секретарь специализированного "совета кандидат экономических наук

Л.Д.Вишневская

ОВЩШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В решении задач экономического и социального развития страны важная роль принадлежит ускорению развития машиностроения. И это ускорение должно быть направлено прежде всего на повышение уровня качества машиностроительной продукции: в новой редакции Программы КПСС задача повышения качества выдвигается в центр экономической политики партии и всей практической работы".

Решение-этой задачи требует не только поиска технических решений, повышающих эффективность отдельных типов машин, но прежде всего - определения долговременных концепций развития всего типа или вида техники и целых технологических комплексов. И здесь большая роль принадлежит научно-техническим прогнозам.

Прогнозирование стало одной из важных функций управления, поскольку результаты прогноза - это информация для принятия решений. Поэтому понятно то внимание, которое уделяется в нашей стране и за рубежом развитию прогнозирования, решению методологических, организационных и других проблем прогнозирования. Достаточно в этой связи упомянуть работы А.И.Анчишкина, И.В.Бестужева-Лады, С.М.Вишнева, Д.М.Гвишиани, Г.ГД.Доброва и других, посвященные общим методологическим проблемам прогностики, работы В.Г.Гмошнского, Ю.А.Зыкова, С.А.Саркисяна, С.М.Ямпольс-кого и других, посвященные проблемам прогнозирования научно-технического прогресса, работы В.А.Ланцова, В.А.Лисичкина, Ю.А. Яременко и других, посвященные проблемам отраслевого прогнозирования.

В значительно меньшей степени разработаны вопросы методологии и методики прогнозирования развития объектов техники и прежде всего - прогнозирования уровня качества машин. В то же время прогноз уровня качества машин должен занимать ключевое положение в разработке прогноза любого уровня, поскольку именно на его основе должны определяться перспективные направления развития техника и технологии, потребности в ресурсах, разрабатываются прсгнозы развития отрасли, научно-технического прогресса.

Особое значение прогнозирование уровня качества машин приобретает в условиях расширения хозяйственной самостоятельности предприятий и объединений, поскольку, как отмечается в статье

3 ,

II Закона о государственном предприятии (объединении), "качество продукции... является определяющим в общественной оценке результатов деятельности каждого трудового коллектива". В этих условиях необходимо определять не только тактику, но и стратегию повышения уровня качества продукции, оценивать не только ближайшие, но и отдаленные последствия принимаемых технических решений; оценивать технико-экономический потенциал создаваемых машин и технологических комплексов, их конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынке

Функция прогнозирования уровня качества является определяющей в управлении качеством на всех стадиях жизненного цикла машины - от стадии разработки до стадии эксплуатации. При этом основная цель реализации этой функции управления качеством продукции - определение перспективных требований к создаваемым машинам, обеспечение необходимой информацией различных стадий подготовки их производства. В этом аспекте прогнозирование уровня качества машин следует рассматривать как неотъемлемый этап НИОКР.

Для управления качеством машин необходимо определять на основе прогнозирования не только возможные или достижимые состояния объекта прогноза - машины.- в будущем, что является функцией поискового (генетического) прогнозирования; но1 и то, какими должны быть эти состояния, что является функцией нормативного прогнозирования. И если методические вопросы поискового прогнозирования развития машин в определенной мере разработаны, например, Й.П.Керовым (методика статистического параметрического прогнозирования), В.Г.Гмошинским (методика инженерного прогнозирования), Н.М.Тимофеевой (методика комплексного анализа патентного фонда); автором (методика.прогнозирования перспективных образцов машин) и др., то в области нормативного прогнозирования развития машин, уровня их качества какие-либо методические рекомендации практически отсутствуют. Это же относится и к методическому обеспечению разработки комплексных прогнозов, основанных на сочетании поискового и нормативного прогнозирования, к которым относится и прогноз оптимального уровня качества машин;*

При разработке комплексных прогнозов возникает ряд новых методологических и организационных проблем, решение ксрррых 4

имеет как теоретическую ценность для развития методологии научно-технического прогнозирования, так и народнохозяйственную практическую значимость для повышения уровня качества машиностроительной продукции, отвечающей перспективным требованиям потребителей, конкурентоспособной на внешнем и внутреннем рынках.' Общая проблема, решаемая в диссертации, - это разработка методологических и организационных принципов построения системы прогнозирования оптимального уровня качества машин.

В рамках этой общей проблемы решаются следующие методологические проблемы:

- проблема выбора показателя (или системы показателей) для: измерения; нормирования и прогнозирования уровня качества машин, отражающего взаимодействие технических и экономических сторон качества;

- проблема выбора (или оценки) периода упреждения прогноза оптимального уровня качества машин;

проблема взаимосвязи уровня качества модели машины и уровня качества парка машин;

- проблема взаимосвязи показателей уровня качества машин с показателями, характеризующими эффективность функционирования систем различного иерархического уровня (машина - парк -производственный процесс - предприятие - сфера применения -народное хозяйство);

- проблема организации разработки прогноза оптимального уровня качества машин во времени и в пространстве.

Все вышеизложенное определило выбор теш диссертации, ее цель и содержание.

Цель и задачи исследования. Диссертационное исследование $цлеет целью определение путей, методов и средств решения сформулированных выше методологических и организационных проблем формирования системы прогнозирования оптимального уровня качества машин и разработку на этой основе самой системы прогнозирования. При этом основное внимание уделяется решению следующих задач:

- формирование требований к обобщенным характеристикам уровня качества машины;

- выявление взаимосвязей обобщенных характеристик между собой, с параметрами машины и прогнозного фона и их использо-

5

вание для построения прогнозных моделей, адекватных системе "машина - прогнозный фон";

- исследование закономерностей развития машин под влиянием внешних и внутренних факторов) определение сущности этих факторов и их значимости для темпов и тенденций развития машин; использование выявленных закономерностей развития машин при моделировании развития системы "машина - прогнозный фон";

- исследование взаимосвязи динамики уровня качества модели и уровня качества парка машин, влияния показателей надежности и продолжительности эксплуатации машин на динамику их уро^ вня качества и разработка на этой основе методов нормирования показателей, характеризующих уровень качества машин;- разработка метода определения периода упреждения прогноза оптимального уровня качества машин; исследование взаимосвязи периода упреждения прогноза с периодом производства и периодом эксплуатации машин;

- разработка метода определения оптимального периода производства модели;

- разработка метода прогнозной оценки потенциала развития типа машин, потенциала эффективного использования технического принципа;

- разработка системы показателей машины и прогнозного фона, используемых для оценки, нормирования и прогнозирования оптимального уровня качества машин; выбор критерия (или крите-_ риев) оптимизации уровня качества машин;

- разработка организационной структуры системы прогнозирования оптимального уровня качества машин, установление ее связей с другими системага прогнозирования; при этом должна быть, обеспечена возможность создания автоматизированной непрерывно действующей системы прогнозирования, возможность ее сопряжения с системами автоматизированного проектирования и подготовки производства новой техники.

Объект и тгредмет исследования. Объектом исследования являются методологические и организационные проблемы прогнозирования оптимального уровня качества машин.

Предоетом исследования являются объекты техники (машины) производственного назначения, их взаимосвязи с прогнозным фоном (сферой производства и сферой применения), закономерности развития машин и формирования уровня их качества. 6

Методология и методы исследования. Методологической основой диссертационной работы явились концепции теории научного предвидения, разработанные в трудах классиков марксизма-ленинизма, диалектическая теория развития, сформулированные К. Марксом общие законы развития техники.

При разработке проблем прогнозирования оптимального уровня качества машин использовались также положения и результаты трудов советских и зарубежных ученых по вопросам измерения и оценки уровня качества продукции, технических и экономических аспектов качества, измерения и оценки эффективности машин, закономерностей развития техники, прогнозирования научно-технического прогресса.

В процессе исследований, разработки практических методов решения сформулированных задач и выработки рекомендаций использовались методы системного и структурного анализа; теории вероятностей и математической статистики, оптимизации вариантов прогноза уровня качества машин, а также специальные методы прогнозирования.

Научная новизна работы. В работе делается теоретическое обобщение и определяются пути решения крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение для повышения уровня качества машиностроительной продукции,- разработка методологических и организационных принципов прогнозирования оптимального уровня качества машин. К числу основных сформулированных в работе теоретических положений и выводов, обладающих Научной новизной, могут быть отнесены следующие:

- методологические принципы построения системы прогнозирования оптимального уровня качества машин, основанные на использовании сочетания общенаучных методов исследования объекта прогноза и прогнозного фона, методов поискового и нормативного прогнозирования, что позволяет согласовывать возможные тенденции развития машин с требуемыми направлениями и результатами их развития, обеспечивает повышение достоверности и точности прогноза и формирование обоснованных нормативных требований к уровню качества новых моделей машин;

- уточнено содержание понятий "качество" и "уровень качества": качество выражает совокупность (систему) отличительных свойств машины, а уровень качества является оценочным показа-

7

телем, характеризующим, в какой мере та или иная совокупность свойств машины удовлетворяет некоторым заданным требованиям; качество как экономическая категория эквивалентно стоимости, которая является обобщенной характеристикой качества продукции; уровень качества эквивалентен потребительной стоимости;

- определена система внешних и внутренних факторов, влияющих на темпы и тенденции развития машин; что позволило установить соотнЬшения темпов развития прогнозного фона и объекта прогноза и сформировать прогнозные модели, адекватно отражающие взаимодействие машины и внешней среды;

- установлено два уровня качественных изменений в развк-г тии машин и их влияние на количественные изменения: качественные изменения первого уровня^ обусловленные изменениями отдельных элементов машины, и качественные изменения второго уровня, обусловленные преобразованием всей системы свойств машины и появлением принципиально новой машины;

- разработаны методологические принципы и методы определения периода упреждения прогноза оптимального уровня качества машин, оптимальной периодичности смены моделей машин в сфере их производства и периода производства модели данного уровня качества, прогнозирования моментов (интервалов) времени необходимого перехода на производство принципиально новой техники;

- предложена иерархическая система показателей, позволяющих проводить оценку, нормирование и прогнозирование уровня качества машин, критерии оптимизации уровня качества; установлена взаимосвязь показателей уровня качества моделей машин и уровня качества парка машин;

- установлены взаимосвязи обобщенных показателей, характеризующих прогнозный фон, с технико-экономическими показателями машины, что позволяет нормировать уровень качества машин;

- разработаны методы и модели для расчета изменения технико-экономических показателей машин в процессе их эксплуатации в зависимости от параметров надежности машин и срока их эксплуатации;

- разработаны методические рекомендации по построению системы прогнозирования оптимального уровня качества машин и организации разработки прогноза;

8

- разработана методика прогнозирования оптимального уровня качества машин;

- разработаны модели для прогнозирования отдельных технико-экономических показателей различных типов строительных и дорожных машин.

Практическая ценность и реализация результатов исследования^' Теоретические и методические положения, изложенные в диссертации, нашли отражение в научно-исследовательских работах; выполненных под руководством и при личном участии автора в рамках отраслевой программы Минстройдормапа СССР "Технический уровень" и проблемы "Методология измерения и оценки эффективности мероприятий научно-технического прогресса в народном хозяйстве СССР" (раздел 4.3 плана важнейших исследований з области экономических наук ГКНТ СССР и Госплана СССР на 1981~35г.).

Предложенные в диссертации методы могут быть практически использованы в НИИ, КБ, НПО при разработке долговременных концепций развития различных типов машин и технологических комплексов, формировании обоснованных нормативных тебований как к модели машины в целом, так и к ее единичным параметрам, для определения требований к организационно-техническому уровню производства новой модели.

Методика определения периода производства машин, предложенная в диссертации, может быть использована для планирования периодичности и направлений модернизации находящихся в произ-.водстве моделей машин, планирования сроков начала подготовки производства новых моделей машин и динамики годовых объемов производства машин этих моделей.

Теоретические и методические разработки, изложенные в диссертации, реализованы в отраслевых руководящих нормативных документах Минстройдормаша СССР "РТМ 22-10-74. Строительные, дорожные машины и оборудование. Методика прогнозирования перспективных образцов машин", "РД 22-9-79. ОС УКП. Порядок прогнозирования потребностей, технического уровня и качества продукции", "РД 22-41-80. КС УКП. Методические указания по определению эффективности внедрения и функционирования КС УКП на предприятии", "РД 22-98-83. ОС УКП. Порядок проведения анализа функционирования КС УКП в производственном объединении и на предприятии", "РД 22-99-83. ОС УКП. Методика проведения анализа функционирования КС УКП в производственном объединении и на

■предприятии", "РД 22-147-87. ОС УКП. Методика прогнозирования технического уровня и качества продукции",' во "Временной мето-г дике построения оптимальных конструктивно-унифицированных рядов машин" (Институт стандартизации СЭВ), при разработке прогнозов развития различных типов строительных и дорожных.машин.

Результаты проведенных исследований использованы при определении перспективных образцов строительных и дорожных машин в Минстройдормаше СССР, в научно-исследовательском институте строительных машин (Б7СЗ, г.Брно, ЧССР), при разработке перспективных схем обновления продукции Минстройдормаша СССР (НПО "ВНИИстройдормаш"), в Московском автомобильно-дорожном институте при подготовке рабочих программ по дисциплинам "Экономика, машиностроения" и "Организация и планирование производства. Управление предприятием" для студентов специальности 1504, учебной программы по дисциплине "Экономика и организация научно-, исследовательских работ" для слушателей спецфакультета по специальности "Автоматизация экспериментальных исследований автомобилей" , в четырех учебно-методических разработках для 1дгрсо-вого и дипломного проектирования.

Апробация работы. Основные положения диссертационного исследования апробированы на всесоюзных конференциях "Проблемы совершенствования планирования и оценки эффективности научно-технического прогресса" (Москва, 1972г.), "Применение теории вероятностей и математической статистики в народном хозяйстве". (Кишинев, 1972г.), "Экономические проблемы.повышения качества продукции и стандартизации" (Москва, 1987г.) и др., на У Всесоюзном симпозиуме по науковедению и научно-техническому прогнозированию (Киев, 1974г.), на I и П Всесоюзных школах "Про--гнозирование научно-технического прогресса" (Брест, 197.6г. и Баку, 1977г.), на межотраслевой школе-семинаре "Опыт совершенствования КС УКП на предприятиях и в организациях Минстройдормаша и Минтяжмаша" (Киев, 1984г.), на научно-практических конференциях "Теория и практика оценки народно-хозяйственйой эф- . фективности научно-технического прогресса" (.Новосибирск, 1986г.) и "Организационные и экономические методы повышения техничес-г _ кого уровня и качества промышленной продукции" (Львов, 1989г.), а также на ряде ежегодных научно-исследовательских конференций ИАДИ (1975г., 1978 - 1988гг.). 10

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации и результаты выполненных исследований опубликованы в двух монографиях (одна в соавторстве), двух брошюрах (одна в соавторстве), в семи нормативных отраслевых документах, а также в 18 научных статьях в журналах и сборниках. Всего по теме диссертации опубликовано более 30 работ с объемом авторского текста 37 п.л.

Объем и структура работы. Диссертация содержит 442 страницы машинописного текста, в т.ч.'35 рисунков, 38 таблиц, и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы . (248 источников) и приложений.

Во введении обсновывается выбор и актуальность теш диссертации, формулируются методологические и организационные проблемы прогнозирования оптимального уровня качества машин, цели и задачи исследования, выносимые на защиту результаты исследования, приводятся данные об их внедрении и публикациях.

В первой главе "Основные технико-экономические аспекты качества машин" исследуется проблема выбора показателя или системы показателей для измерения,.оценки, нормирования и прогнозирования уровня качества машин; определяются границы понятий "качество", "технический уровень", "уровень качества"; обосновываются и формулируются требования к обобщенному показателю уровня качества, который мог бы использоваться для оценки, нормирования и прогнозирования; устанавливаются общие принципы формирования показателей уровня качества машин, делается вывод о •необходимости для прогнозирования оптимального уровня качества машин использования системы показателей и предлагается вариант такой системы.

Во второй главе "Системный подход к прогнозированию уровня качества машин" исследуется процесс формирования обобщенных характеристик уровня качества машин как результат взаимодействия компонентов системы "машина - прогнозный фон". На основе анализа компонентов этой системы - машины,сферы производства и сферы эксплуатации - и их взаимосвязей определены основные (наиболее существенные) параметры машины и прогнозного фона и построена принципиальная оптимизационная прогнозная модель системы "машина - прогнозный фон".

В третьей главе "Закономерности развития машин и формиро-

II

вания уровня качества" выявляются факторы, которые определяют темпы и тенденции развития машин и формируют уровень их качест-ва^ Выделяются две группы факторов: внешние, характеризующие потребности, возможности и ограничения в развитии машин, и внутренние; характеризующие используемый в данной машине технический принцип. Исследуется специфика взаимосвязи количественных и качественных изменений в развитии машин; двойственное влияние преемственности, унификации и стандартизации на темпы и тенденции развития машин. Предложен метод определении периода упреждения прогноза оптимального уровня качества машин. Исследована взаимосвязь длительности периода производства машин; срока их службы; периода упреждения прогноза и на этой основе разработан метод определения периодичности смены моделей машин в сфере производства и метод оценки потенциала и предела эффективного использования данного технического принципа.

В четвертой глазе "Система показателей машин и прогнозного фона" предлагается система нормируемых плановых и прогнозных показателей, расчетных плановых и прогнозных показателей, оптимизируемых показателей, которую предлагается использовать для оценки, нормирования, прогнозирования оптимального уровня качества машин. Разработаны методы и формулы для расчета показателей уровня качества моделей и парка машин.

В пятой главе "Система прогнозирования оптимального уровня качества машин" сформулированы принципы формирования системы прогнозирования и основные методические положения разработки прогноза оптимального уровня качества машин (выбор методов прогнозирования, анализ и отбор прогнозируемых параметров машины и прогнозного фона; сбор и обработка исходной информации), разра-; ботаны формулы для оценки точности прогноза оптимального уровня качества машин. Разработаны рекомендации по построению организационной структуры системы прогнозирования оптимального уровня качества машин с учетом создания предпосылок для разработки автоматизированной системы прогнозирования, определена ее связь с другими системами прогнозирования, автоматизированной системой научных исследований и системой автоматизированного проектирования машин и технологических процессов.

В заключении сформулированы основные выводы по работе и результаты исследований. 12

В приложениях представлены алгоритмы и блок-схемы расчета показателей уровня качества машин, оптимальной величины периода упреждения прогноза, а также примеры разработки прогнозов оптимального уровня качества машин (экскаваторов и скреперов);

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

£.' При разработке принципов построения системы прогнозирования оптимального уровня качества мапшн одна из ключевых методологических проблем - выбор показателя или системы показателей для измерения, оценки, нормирования и прогнозирования уровня качества.

Хотя по вопросам измерения и оценки качества продукции су- • шествует весьма обширная литература (например,работы Г.Г.Азгаль-дова, А.В^Гличева, Р.ШКолегаева, Д.С.Львова, Я.Б.Шора, С.М.Ям-польского и др'.), нормативные документы (ГОСТ 22732-77, РД50-149-79, Г0СТ15467-79 и др.) и рекомендации, тем не менее проблему выбора показателя; (или показателей), в полной мере характеризующих уровень качества машины, нельзя считать решенной, особенно в аспекте прогнозирования оптимального уровня качества машин.

Прежде всего это касается самих понятий "качество", "техник ческий уровень", "уровень качества", их содержания и взаимосвязи, поскольку на практике имеет место смешение границ действия этих понятий.

При определении содержания понятия "качество" следует исходить из трактовки качества как философской категории: качество #любого предмета проявляется в совокупности его свойств, выражает целостную характеристику функционального единства его существенных свойств, его внутренней и внешней определенности, относительной устойчивости.' На создание конкретной совокупности свойств, образующих конкретное качество продукции, требуется затратить определенное количество живого и овеществленного труда. Если создаваемое качество - общественно необходимое, то очевидно, что и затраты совокупного труда будут общественно необходимыми. В соответствии с этим качество - экономическая категория, и в этом аспекте оно эквивалентно стоимости.

При сравнении различных объектов друг с другом или оценке, в какой мере они удовлетворяют определенные потребности в соответствии с их функциональным назначением, возникает необходимость использования понятия "уровень качества продукции".

Уровень качества - это оценочный показатель, характеризующий, в какой степени совокупность свойств данного объекта удовлетворяет определенные потребности в соответствии с функциональным назначением этого объекта^'

В отличие от установленного ГОСТ 15467-79 определения уровня качества предложенное в диссертации определение предусматривает не только и не столько сравнение объектов между собой, но прежде всего то, в какой степени данная совокупность свойств машины удовлетворяет определенные потребности (как общие, так и локальные). При этом, что особенно важно, эти потребности могут стать нормативом уровня качества^ Поскольку уровень качества отражает способность объекта удовлетворять потребности, то он есть экономическая категория.и в этом аспекте эквивалентен потребите^ льной стоимости.

Многообразие свойств, составляющих качество машин, сложность выбора наилучшей совокупности этих свойств,- удовлетворяющих потребности, определяет необходимость постановки задачи оптимизации уровня качества машин.

Оптимальный уровень качества будет определяться такой совокупностью существенных свойств машины, которая в наибольшей степени удовлетворяет принятым критерию оптимальности и системе ограничений. '

В этой связи возникает задача выбора такого обобщенного показателя; который позволял бы оценивать уровень качества машин и мог бы использоваться как критерий оптимизации уровня качества. При этом, как показано в диссертации, в качестве ограничений могут использоваться нормативные социальные и экологические требования, а также некоторые локальные требования, например, такие . как ограничения По ресурсам.

В диссертации сформулированы и обоснованы требования, которым должна отвечать обобщенная характеристика уровня качества машин: она должна отражать в себе существенные свойства машины, быть безразмерной (поскольку уровень качества есть относительная характеристика), должна быть универсальной (т.е. применимой для оценки уровня качества машин различного типа одного и того же функционального назначения), ее росту должен соответствовать рост эффективности общественного производства как конечный результат повышения уровня качества машин. 14

С точки зрения этих требований в диссертации проанализированы современные методы оценки уровня качества, технического уровня и используемые для этой цели комплексные и интегральные показатели.' Анализ показал, что ни один из применяемых в настоявшее время показателей не отвечает в полной мере сформулированным требованиям. Поэтому были разработаны оригинальные показатели, которне могли бы. использоваться для прогнозирования оптимального уровня качества машин. При зюм, следуя требовании без-размерности и учитывая динамический характер обобщенных показателей уровня качества (в аспекте задачи прогнозирования), для их выражения была принята индексная форма.

Для оценки уровня качества 1-й модели предлагается интегральный показатель "технико-экономический уровень модели" У;. , выражающий в обобщенном виде совокупность существенных свойств конкретной модели машины, отражаемых техническими, эргономическими, экологическими и экономическими ее показателями:

Ц - = (I)

^ ~ Б0' 10

где и^,110 - интегральные показатели качества 1-й и базисной моделей машины, ед.пролз-ти/руб., - годовая производительность 1-й и базисной моделей машины, ед.произ-ти/год.шт., годовые приведенные зарататы по 1-й и базисной моделей машины, руб/год-шт., ^ - индекс годовой производительности 1-й модели; Хг1 - индекс годовых приведенных затрат по 1-й модели.

. В качестве базисной модели целесообразно принимать модель Машины того же функционального назначзния и типоразмера, что и оцениваемая модель.

Первоначальная величина технико-экономического уровня моле-ли У[ в процессе эксплуатации изменяется под воздействием физического износа. Темпы этих изменений будут оказывать влияние на эффективность работы парка машин данного типоразмера в каждый . год tp расчетного периода. Эффективность парка по аналогии с показателем У1 характеризуется динамическим показателем "технико-экономический уровень парка" Уп£р в год Ър расчетного периода. С учетом изменения показателя в процессе эксплуатации технико-экономический уровень парка в общем виде определяется так:

и . ¿Уц'Ыц Уп+ " ■ Гг !с.«-£- • (2)

где yot, Уц - технико-экономический уровень базисной и £-й модели, соответствующий t-му году эксплуатации машины; N0t,N{.t -число машин базисной и 1-й модели t-ro года эксплуатации в парке в расчетный год tP, шт.; Тсло - срок службы базисной модели,года.

Выявление связи технико-экономических уровней моделей и парн ка машин позволяет решать такие важные задачи, как определение оптимальной динамики объемов производства машин, периодичность смены моделей машин в производстве, периодичность обновления парка, позволяет нормировать и прогнозировать уровень качества модели^' Анализ позволил установить; что показатели U-L и yntp хорошо согласуются и с. показателями эффективности, предлагаемыми "Методическими рекомендациями по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса", поскольку имеют одну и ту же экономическую природу. Действительно, если на основе предлагаемых "Методическими рекомендациями..." показателей выразить индекс Igtp эффективности парка машин в rofltp ; а в формуле (2) заменить Уц отношением frii/lgit, то получим тождество показателей Igtpn

Тем ÎÏP ■ t

и _ SjA-bt+i*li-Aa g,i»r*.t

Уп+- lpto" "тгтг:—:-: * ^ : »

ntp Eip Е Î2ot.Aet + ¿i2.Lt.Alt 2f ß0fAct . t=tf tei . -

где Äot»"i.t~ объем производства машин базисной и t-й моделей в t -й год, шт/год.

Показатели технико-экономического уровня модели и парка мо- . гут с полным основанием использоваться в качестве критериев при оптимизации уровня качества машин. Но, как показал анализ, они не являются исчерпывающими; достаточными показателями уровня качества; в силу того; что эти показатели - удельные, характеризу-• ют некоторый обобщенный уровень качества и, кроме того, не.отражают в полной мере социального а экологического аспектов качества машин. Поэтому кроме обобщенных показателей технико-экономического уровня для оценки, нормирования, .прогнозирования уровня качества машин требуются дополнительные локальные показатели, причем эти локальные показатели должны составлять систему с обобщенными показателями технико-экономического уровня. В диссертации в качестве таких локальных показателей, связанных между собой и с показателями У^ и Уntp. и поэтому образующих систему, предлагается использовать индексы производительности модели ji^ и 16

парка , матёриало-, энерго- и трудоемкости, индекс цены машины 1-й модели 1ц[ , индекс эксплуатационных затрат Хмс , а также уровень патентной чистоты и уровень патентной защиты. Некоторые • локальные показатели могут выступать как в роли ограничений (нормативов), так и в роли критериев оптимальности, используемых в дополнение к показателям У^ и

II.' Предлагаемые показатели уровня качества необходимы для построения оптимизационной прогнозной модели поведения машины. Эта модель должна отражать наиболее существенные свойства машин и их связи с обобщенными характеристиками уровня качества^ В свою очередь, обобщенные характеристики уровня качества машин должны выражать взаимодействие машины и прогнозного фона.

Поскольку система "машина - прогнозный фон" - сложная, то целесообразно было провести ее структуризацию, -т.е. разделить на подсистемы и проанализировать каждою из этих подсистем.

В соответствии с этим подходом поэтапно анализировались как относительно изолированные системы собственно машина, машина в ^системе "сфера эксплуатации", машина в системе "сфера производст^-ва" и взаимосвязь этих систем.

Анализ машины как технической системы позволил-определить основные 'параметры машины и ее элементов, которые наиболее тесно связаны с обобщенными характеристиками системы "машина", и на основе исследования темпов и тенденций изменения этих параметров разработать прогнозную модель, описывающую возможные будущие состояния машины. Основными параметрами являются наиболее существен-•ные параметры назначения машины и параметры ее надежности (срок службы, трудоемкость и число за срок службы различных видов ремонтных воздействий). Обобщенной характеристикой системы "машина" является ее техническая производительность как потенциальная возможность машины производить в единицу времени определенное количества продукции или определенный объем работ. В индексной форме технический уровень выражается индексом технической производительности^ . В диссертации сформулирована принципиальная оптимизационная модель системы "машина" - модель оптимизации технического уровня машины. В ней отражено то условие, что оптимальный технический уровень 1-й модели достигается при обеспечении максимального роста технической производительности этой модели, причем выполняются установленные ограничения (удельные показатели,по

17

крайней мере, не возрастают по сравнению с базисной моделью машины того же функионального назначения, а эргономические и экологические свойства модели соответствуют нормативным требованиям).

Технический уровень (техническая производительность) машины это потенциальный уровень ее качества; который в полной мере проявляется в сфере применения машины. Б этой сфере машина выступает как часть средств труда, участвующих в производственном процессе. Именно производственный процесс предъявляет основные функциональные требования к машине. Поэтому для анализа взаимодействия машины и компонента прогнозного фона "сфера эксплуатации" целесообразно ограничиться рассмотрением системы "производственный про. цесс", причем в двух аспектах: как системы "машина - человек -предмет(объект) труда" и как системы "технологический процесс -вспомогательные процессы".

Система "машина - человек - объект" по своим свойствам близка к технической системе "машина" 1 поскольку параметры человека-оператора и объекта в определенной мере детерминированные и, следовательно, выходные параметры системы в основном зависят от свойств и поведения элемента этой системы "машина". Анализ системы "машина-человек-объект" позволил сформулировать требования к уровню качества машины со стороны элементов прогнозного фона "человек-оператор" и "объект" и установить, что при построении прогнозной модели уровня качества машины параметры этих элементов могут приниматься неизменными для машин данного типоразмера по кра-г йней мере на период упревдения прогноза.

В системе "технологический процесс - вспомогательные процессы" формируются требования к машине предде всего как к компонен-" ту технологического процесса: требование соответствия параметров • машины параметрам технологического процесса, требование совместимости данной машины с другими машинами технологического комплекса. Со стороны вспомогательных процессов к машине предъявляются требования к ее эксплуатационной технологичности - удобству обслуживания и ремонта.

Как показал анализ поведения машины в системе "технологический процесс - вспомогательные процессы", при построении прогнозной модели уровня качества машины параметры технологического и вспомогательных процессов могут быть приняты постоянными по крайней мере на период упреждения прогноза. Это обосновывается 1*8

тем, что изменение каких-либо существенных параметров сферы эксплуатации :приведет к изменению требований к уровню качества машины; т.е. для удовлетворения иных требований сферы эксплуатации потребуется другая машина, с другим набором свойств, с другим уровнем качества. Отсюда следует вывод о том, что величина жизненного цикла Xk'l L-ой модели машины должна устанавливаться в соответствии с периодом действия постоянных требований сферы эксплуатации; а периодичность изменения этих требований определяет периодичность смены моделей машин в сфере производства и пе- ' риодичность обновления парка машин.

Поскольку производственный процесс осуществляется на предприятии, то в качестве обобщенных характеристик элемента прогнозного фона "сфера эксплуатации", отражающих поведение машины в производственном процессе, были приняты основные показатели предприятия-потребителя машин: объем выполняемых с применением машин i-й модели работ прибыль предприятия П.ц , фондоотдача fit и индекс производительности труда InLt» обеспечиваемые ^применением машин 1-й модели. Последовательное дезагрегирование этих обобщенных показателей до уровня производственного,, технологического и вспомогательных процессов, а затем и до элемента этих процессов Машины", позволило проанализировать связи параметров элементов системы "сфера эксплуатации" с выходными характеристиками системы и на этой основе построить принципиальную оптимизационную модель, адекватно описывающую динамику поведения системы.

Совокупность свойств, составляющих качество машины, формируется в сфере ее производства. Поэтому необходимо проанализировать взаимодействие машины с компонентом прогнозного фона "сфера производства"При этом следует разграничить две подсистемы этой сферы: подсистему научно-технической подготовки производства "НТПП" и подсистему "производство". В первой формируется требуемый уровень качества машины, а вторая обеспечивает реализацию технического решения, принятого на стадии НТПП, в условиях конкретного предприятия.

Для моделирования поведения системы "сфера производства" были проанализированы взаимосвязи параметров машины с обобщенными характеристиками сферы производства. Причем сами эти обобщенные характеристики рассматривались как система показателей,

19

характеризующих общие цели и подцели системы "сфера производства". Показатель, характеризующий общие цели системы, - это прибыль предприятия при производстве и реализации машин 1-й модели. Прибыль дезагрегируется на такие обобщенные характеристики как цена, себестоимость и объем производства машин 1-й модели.

Цена выражает степень удовлетворения уровнем качества данч ной машины требований сферы ее эксплуатации, потребительские свойства машины и непосредственно связана с такими показателями уровня качества 1-й модели машины как , 1г1 иТ^.

Себестоимость изготовления машины отражает как конструктивно-технологические свойства (параметры) машины; так и фактический организационно-технический уровень предприятия. В диссертации подробно проанализирована связь себестоимости машины с показателями, характеризующими технический уровень оборудования и . технологических процессов, организационный уровень предприятия.

Объем производства машин '1-й модели, с одной стороны, отражает потребности сферы применения (с учетом технико-эксплуатационных параметров модели), а с другой - возможности конкретного предприятия или предприятий- изготовителей машины производить ее в необходимых объемах.

При прогнозировании уровня качества машины показатели организационно-технического уровня предприятия принимаются на уровне среднеотраслевых или среднегрупповых значений. Однако если уровень качества машины нормируется, то исходя из этого устанавли- , ваются требования к организационно-техническому уровню предприятия. Объем производства машин определяется исходя из потребностей сферы .эксплуатации.

Взаимодействие компонентов прогнозного фона "сфера эксплу- ■ атации" и "сфера производства" осуществляется через их общий . элемент - машину (рис.1). Обозначения на рис.1 следующие: Р^ -параметры сферы производства (Унт - уровень НТПП, Уой - технй-ческ:-:* уровень оборудования, Утп - уровень технологических процессов, Ул - уровень качества кадров, У0рГ - уровень организации производства, У_п - уровень управления производством, А^ - объем производства); ?э - параметры сферы эксплуатации (Р?п - параметры технологических процессов, Рвп - параметры вспомогательных • процессов, Рк - параметры объекта, Рч - параметры человека-оператора, Р<^ - параметры других машин технологического комплекса); 20

ки г.УРОвень^качества^кгмгтлектующих изделий; Ункс - норматив-!

шй уровень конкурентоспособности; Унпз - уровень патентной запиты.

Рис<Л. Взаимодействие систем "сфера эксплуатации", "сфера производства" и "машина" при формировании оптимального уровня качества

Путем синтеза оптимизационных моделей, описывающих поведение компонентов системы "машина - прогнозный фон" была получена общая принципиальная модель этой системы:

Г П*Р * £ СУЕМ - 3Ч» 1

К • [Е^РЛи - 30кго1) Авсг^п-«] ©Л^-чг*1

Нг-Г|

В-4, I А^ Г ^_ГпТ> гч_

(5)

**1

Г* ^ «Г»

'прс 'ок » •41 ^ »

где ftp ~ индекс рентабельности основных фондов .в .год tp,-прибыль в год tp расчетного периода от использования машин базисной модели, руб/год; PQ, 3Q - доход и затраты от применения одной машины базисной модели в первый год эксплуатации, руб/год-шт; keif » ^iLt ~ коэффициенты, учитывающие изменение'производительности и затрат при .эксплуатации машин t-й модели в .t-й год; Т^ -период производства машин базисной модели, годы; £ntP - индекс производительности парка машин в год tp ; IRi - индекс удельной численности работающих, приходящихся на одну машину t-й модели; ptp - коэффициент, учитывающий изменение условий применения модели в .год tp ; - суша нормативных отчислений от прибыли,руб/г.; ^пр - доля хозрасчетного дохода предприятия, направляемая в фонд развитая производства, науки и техники; At - остаточная стоимость ликвидируемого в t-см году оборудования, руб/год;APt - Фонд амортизационных отчислений на реновацию, руб/год; Ток - срок окупаемости капитальных вложений K„*L в подготовку и освоение производства 1-й модели,годы; Knt ~ предельно допустимая величина капитальных вложений в t-й год, руб; Рд^- фиксированные неизменные значения параметров сферы эксплуатации машины.

В модели (5) прибыль в год tf расчетного периода

Tnpo V" '

ntp = ^(P.W"3--W)A6Cwl.t; " ¿^•keit-^-^tKcvi-t)-

Ш. Для конкретизации принципиальной модели (5) и обеспече-: кия ее адекватности процессу развития машин и прогнозного фона в диссертации исследовались закономерности и те факторы, которне определяют темпы и тенденции развития машин.

Применительно к задачам прогнозирования целесообразно разделить факторы, определяющие закономерности развития машин, на Енешние и внутренние.

Внешние факторы сами непосредственно не'участвуют в процессе создания новых или совершенствования существующих машин, а лишь создают определенные предпосылки и условия для реализации тех или иных направлений развития и обусловливают темпы развития машин. В числе этих факторов такие как потребности (общества в целом, конкретной сферы или сфер использования машины, производственного процесса), возможности (научно-технические, производственные, экономические), ограничения (социальные и экологические) - исключающие или сводящие к допустимому минимуму вредное воз-22

действие на человека,и окружающую среду в .процессе производства и применения машины). Внешние факторы характеризуют прогнозный фон, и их влияние на процессы развития машин было проанализировано при рассмотрении системы "машина - прогнозный фон".

Внутренние факторы оказывают непосредственное влияние на направления и темпы развития данного типа или типов машин. Они определяют 'предельно.достижимые значения основных параметров, конструктивные формы, функциональные характеристики и другие особенности облика той или иной машины. Важнейшими среди этих факторов являются естественные законы; на которых базируется используемый в машине технический принцип, длительность жизненного цикла технического принципа и степень использования его потенциальных возможностей на момент разработки прогноза, соответствие используемой конструктивной формы содержанию технического принципа, системный фактор (определяет взаимосвязь, взаимозависимость темпов и тенденций развития машины и еэ элементов).

Процесс развития машин под воздействием внешних и внутренних факторов характеризуется единством происходящих в них количественных и качественных изменений.

В диссертации исследованы особенности взаимосвязи количес-. твенных и качественных изменений в развитии машин. Для моделирования процесса развития машин наиболее ватаое значение имеют следующие результаты этого исследования. Количественные изменения носят .экстенсивный (увеличение размеров машины, ее единичной мощности, расширение масштабов производства, машин одной модели) и . интенсивный (изменение отдельных параметров машины данного типоразмера) характер. Наибольшее значение для развития машин.имеют интенсивные количественные изменения, которые обусловлены, как правило, качественными изменениями марины.

Качественная определенность объекта зависит прежде всего от структуры, состава и характера связей его элементов. В соответствии с этим было выявлено два уровня качественных изменений. Качественные изменения первого уровня связаны с изменениями отдельных элементов машины (качественных и количественных), при. которых не изменяется ее общий технический принцип, структура, . первоначальный облик. Вызванные качественными изменениями первого уровня интенсивные количественные изменения носят эволюцион-. ный характер и имеют предел. Качественные изменения второго уро-

. 23

вня .т это преобразование всей системы свойств машины, т.е. .появление машины с новыми закономерностями, основанной на новом техническом принципе. Связанные с ними интесивные количественные изменения машин имеют в момент появления принципиально новой машины характер скачка.

Было проанализировано также двойственное влияние на темпы и тенденции развития машин преемственности, унификации, стандартизации и модульного принципа конструирования: с одной стороны, они позволяют.ускорить разработку и освоение производства новых моделей машин, а с другой стороны - оказывают консервативное влияние на темпы и тенденции развития машин, и это.обстоятельство следует учитывать при разработке прогнозной модели.

Установление факторов, определяющих темпы и тенденции развития машин, взаимосвязей количественных и качественных изменений позволило конкретизировать постановку проблемы определения периода упреждения прогноза в аспекте прогнозирования оптимального уровня качества машин.

При прогнозировании оптимального уровня качества машин пе-. риод упреждения Ту является искомой величиной, зависящей от темпов и тенденций развития машин, которые определяются на основе поискового прогноза, и от факторов, обусловливающих возможности реализации прогноза, и определяется по формуле

Т = У

Т + Т 1нт Аоп'

(6)

где Тнт - период подготовки.и освоения производства модели, годы; Топ - период опережения, который должен иметь уровень качества модели при ее постановке на производство, годы.

Графическая интерпретация периода упреждения прогноза представлена на рис.2, у уЬ У* Иг

«I

Рис.2. Графическая интерпретация периода упреждения

прогноза

. Поскольку метода расчета величины.Тнт з достаточной степени разработаны, основное внимание в диссертации уделено определению величины периода опережения Топ. Задача его определения двойственная: прямая задача - это когда при заданном уровне качества модели необходимо определить соответствующий ему период опережения - если это уровень качества У4 , то период опережения Топ1 если Уг , то Т0П2■и т.д..-(рис.2); обратная задача - это когда для заданного перибда опережения устанавливается соответствующий ему уровень качества модели. . ' .

Анализ взаимосвязи Т"оп, Т^'и Тсл модели позволил установить следующее.

При прогнозировании оптимального уровня качества машины срок ее службы должен оптимизироваться только с учетом физического износа. Тогда из условия неотрицательности прибыли от использования машины I-й модели в любой год 1р периода эксплуатации оптимальный ■ срок службы машины может быть определен так:

Цз'Вщ-кбйр

| тОПТ

И -МП1. /__1

где Иэ - цена единицы продукции, руб/ед.произ-ти; -.годовая производительность машины в начальный год эксплуатации, ед.про-из-ти/год; и'- - неизменяющаяся часть годовых текущих затрат на -эксплуатацию машины, руб/год; 5»т1о - величина изменяющейся части годовых эксплуатационных затрат в начальный год 1р= 0, руб/год; кн^р - коэффициент, учитывающий изменения затрат в зависимости от года 1р периода эксплуатации машины.

Период производства Тщ^ машин 1-й модели должен определяться исходя из морального износа П рода, который наступает не только в случае появления.новой более эффективной модели (более высокого уровня качества), но и тогда, когда уровень качества машины 1-й модели окажется ниже некоторой его нормативной величины, отражающей требуемые темпы роста эффективности общественного производства или связанных с ней показателей. С другой стороны, период производства Т^^ должен быть таким, чтобы позволил в сфере производства машины по крайней мере окупить затраты на подготовку и освоение ее производства. . .

. В соответствии с этим положением в диссертации разработан метод определения оптимального периода производства модели (ила

23

оптимальной . периодичности .смены моделей)..,Оптимизационная модель периода производства 1—,; имеет следующий вид:

Т

.

пр; "

^ -.опт ^.тжазе

где Упи, Уп^р - расчетный и нормативный технико-экономический уровень парка в год ; , Г^р ~ расчетный и нормативный индекс производительности труда в сфере применения машины в год Тр.

В диссертации показано, что для поддержания.рациональной динамики показателей уровня качества парка це~

лесообразно выполнение условия Топ^ = Т^ = Тсл^.

Условие оптимальности периода упреждения прогноза устанавливается исходя из целесообразности или последовательной разработки и производства моделей с уровнями качества У^Уд.-'-Дг (см.рис.2) или разработки и производства сразу модели с уровнем качества и может быть сформулировано так:

ТПра= £,Тпр1, (9)

Т* =тнг1 *Тпр1,

В диссертации приведены алгоритм и -блок-схема оптимизации. периода упреждения прогноза оптимального уровня качества машин.

Предложенные методы оптимизации периода производства модели и периода упреждения прогноза уровня качества позволили решить . задачу оценки пределов эффективного использования данного технического принципа и определения моментов перехода ка производство принципиально новой техники (рис.З » 4). На основе этих методов в диссертации определены границы эффективного использования технических принципов, на которых базируются модели экскаваторов и скреперов. Так, в зависимости от типоразмера пределы эффектив- -ного развития в рамках традиционного технического принципа экскаваторов ограничиваются 1996-2009гг., а скреперов - 2006-2012 гг. 26

Тест

Рис.3. Предел эффективного использования технического принципа

Рис.4. Сменяемость моделей и пределы развития экскаваторов 17 размерной группы

1У. Для моделирования поведения системы "машина - прогнозный фон" 'потребовалась конкретизация системы показателей, характеризующих как машину, так и компоненты прогнозного фона - сферу эксплуатации и сферу производства. На основе сформулированных в диссертации принципов формирования показателей уровня качества машин, анализа системы "машина - прогнозный фон" и исследования факторов, определяющих темпы и тенденции развития машин, были определены следующие группы показателей: нормируемые (плановые и прогнозные), расчетные (плановые и прогнозные), оптимизируемые.

Нормируемые плановые показатели - это обобщенные характеристики, которые определяются на основе соответствующих директивных и нормативных показателей (контрольных цифр, экономических нормативов и т.п.), характеризующих направления и темпы развития, прогнозного фона. Эти показатели служат критериями или ограничениями для выбора вариантов прогнозируемого развития машин, их использование позволяет не только оптимизировать уровень качества машин, но и определять пределы эффективного использования технического принципа. Система нормативных плановых показателей характеризует некоторый нормативный уровень качества машин в год tp .расчетного периода. Это нормативные технико-экономические уровни парка и модели Ун'Ьр. нормативные индексы производительности парка машин данного типоразмера и модели , нормативный индекс лимитной цены 1чн , нормативные индексы удельной материалоемкости 1ми , трудоемкости ■ энергоемкости I^к • В диссертации разработаны формулы для расчета этих показателей; некоторые из которых приведены ниже: 4 ^

У -

пи1г ЪГ ГГГТГйГ-' С10)

¿» и

Вн 2- кмЛ - £ кыА

** V5 1 + *"** ^ -. (12)

£ кил

иР = КЧ^у V (13)

где ~ индекс средней заработной платы в год ; Д0 - оптовая цена базисной модели, руб/шт; И0 - годовые текущие затраты на эксплуатацию машины без амортизационных.отчислений на реновацию, руб/год шт; - нормативный индекс численности работающих в сфере применения машины; б = •

Нормативные прогнозные показатели'характеризуют возможный уровень качества машин, устанавливаемый на основе прогнозов развития машин и прогнозного фона (прежде всего - сферы производства). Это технико-экономический уровень У[_, индекс производительности

и индекс годовых приведенных затрат модели, технико-экономический уровень У^р ; индекс производительности парка машин в гoдtp, а также коэффициенты, характеризующие изменение з процессе эксплуатации машины ее производительности I годовых эксплуатационных затрат , годовых приведенных затрат и некоторые другие показатели, характеризующие уровень качества модели и парка машин и их динамику. В диссертации разработаны формулы для расчета нормируемых прогнозных показателей уровня качества , в частности:

у _ у -¿кЬоуАо(*р+1-1) + & ^ (15)

к2ц = 1+ 0,0062 • С, (17)

где Пмр;. - число межремонтных циклов за срок службы; ТУд[. - удельная, трудоемкость технических обслуживаний и ремонтов, чел-ч/маш-ч, ~ доля затРат на энергию и ремонты в годовых приведенных затратах, - индекс использования машн по времени.

Расчетные плановые показатели - это обобщенные характеристики состояния прогнозного фона в определенные моменты времени периода упреждения прогноза. Это в основном детерминированные показатели, тлеющие точечные или интервальные значения. Они использу-

29

где

ются для формирования нормируемых.плановых и ;прогнозных показателей. -Примером тавдх показателей могут служить объем работ, выполняемый машинами, данного типа, снижение доли ручного труда при выполнении работ данного вида, годовые режимы работ машин в сфере эксплуатации, производственные мощности предприятий-изготовителей машин, показатели организационно-технического уровня этих предприятий и другие.

Расчетные прогнозные показатели определяются по прогнозным моделям. Эти показатели характеризуют возможные состояния в период упреждения прогноза как машины, так и прогнозного фона. На основе прогнозных показателей формируются варианты параметрического описания прогнозируемой модели машины, а на основе параметрического описания определяются нормируемые прогнозные показатели.машин, При разработке параметрического описания прогнозируются, .. как правило, основные параметры машины и ее элементов, а остальные параметры определяются как производные от основных по эмпирическим формулам или. регрессионным моделям. Так, мощность двигателя №т .и масса гп.т тягача скрепера рассчитываются по прогнозным моделям:

мт = (0(9Н1И9,1 а0,9/Г1+0(4зе-о'о,15(^~1955,Х

тт=(0,97^1.03)(01054 +

где 0. - грузоподъемность скрепера, т; "Ьу - календарный год окончания периода упреждения прогноза,

а себестоимость изготовления тягача - по регрессионной модели:

Ст £ <.о(в9-н/"Х'82.

В диссертации приведены формулы, позволяющие разрабатывать достаточно полные параметрические описания прогнозируемых моделей гидравлических экскаваторов и.самоходных скреперов и даны примеры таких парметрических описаний, которые могут служить основой для разработки технических заданий на проектирование новых моделей машин.

В число расчетных прогнозных.показателей входит также объем производства Ац машин 1-й. модели, который может быть рассчитан для любого года ip по формуле ^ ^

» Та^

где - индекс объема работ в году "¿р ; 8 = Г^аГ^Сг^-н-г)'

..Оптимизируемые показатели характеризуют оптимальный уровень качества прогнозируемых машин. Они устанавливаются путем сравнения вариантов прогноза в одних и тех же сопоставимых условиях. Для этой цели используется.как общая оптимизационная модель (5); так и локальные модели (7), (8), (9) и другие для оптимизации срока службы, периода производства, периода упреждения прогноза и других.показателей уровня качества модели и парка машин.

У. Прогнозирование оптимального уровня качества машин должно быть составной частью научных исследований, предшествующих разработке новой модели машины. Значение же результатов прогноза значительно шире -г они используются не только при проектировании конкретной модели, но и при разработке всего типоразмерного ряда машин. Проведенные в диссертации исследования позволиласформулировать основные принципы формирования системы прогнозирования оптимального уровня качества машин:

- всестороннее исследование машины и прогнозного фона на основе системного анализа, выделение наиболее существенных внутренних и внешних факторов; выявление основных закономерностей развит-тия малин; определение обобщенных характеристик системы "машина -прогнозный фон";

- выявление основных условий реализации результатов прогноза уровня качества машин и формирование на этой основе ограничений

к прогнозной модели;

- отбор, систематизация, проверка и анализ исходной инфор-■ мации;

- использование системы методов прогнозирования, дополняющих друг друга, что позволяет осуществлять прямую верификацию прогноза уже в процессе его разработки;

- моделирование вариантов прогноза уровня качества машин (различных вариантов структурных схем машины и параметров элементов) ;

- использование критериев.оптимизации для оценки вариантов прогноза уровня качества машин;

- обеспечение условий для автоматизации и непрерывности процесса производства прогноза и возможностей для сопряжения системы прогнозирования оптимального уровня качества машин с автоматизи-. рованными системами научных исследований (АСНИ) и проектирования.

. Система .прогнозирования .оптимального уровня качества маппЩ включает в себя несколько взаимосвязанных подсистем (рис.5).

Г

Блок системного анализа

Анализ ■ РАЗВИТИЯ пАРАметроб

Модель

РАЗВИТИЯ плрйметраь

Критерии

оптимизации

Оценкд

точности ПРОГНОЗА

Объект прогноза

-=1-

Анализ развития кон отдои

Модель

ра$вития конструкции

Прогнозная модель

Массив

{Ы ~ т

"Отбор йДрИАНТвЬ

ПО (У^щц

:

Опредгление

грОПТ

Результдт

|_ПРОГНОЗА

Оценкд Эффективности РАЗРАБОТКИ прогноза

Рис.5. Структура системы прогнозирования оптимального уровня качества машин: I - подсистема обработки и анализа информации; 2 - подсистема моделирования; 3 - подсистема разработки прогноза и оптимизации прогнозного уровня качества

Использование прфазработке прогноза оптимального уровня качества машин методов системного анализа, системы методов прогнозирования, а также системы обоснованных ограничений и нормативных требований к результатам прогноза позволяет обеспечить высо-. кую степень достоверности прогноза и построить прогнозную модель,

¡в наибольшей степени адекватную объекту прогнозирования. Последнее обстоятельство позволяет обеспечить и высокую точность результатов прогноза.

Разработанные в диссертации принципы лостроения системы и основные методические положения прогнозирования оптимального уровня, качества машин были использованы при.разработке РД22-9-7Э "КС УКП. Порядок прогнозирования потребностей, технического уровня и качества продукции", РД22-147-87 "ОС УКП. Методика прогнозирования технического уровня и качества продукции" и других нормативных документов, внедренных в отрасли строительного и дорожного машиностроения. В диссертации также разработаны рекомендации по построению организационной структуры системы прогнозирования оптимального уровня качества машин, определены ее связи с другими системами: прогнозирования и планирования в отрасли, обеспечения уровня качества, оптимизации типоразмерного ряда машин. Определены предпосылки для автоматизации процесса разработки прогноза оптимального уровня качества машин.

На основании проведенных исследований в диссертации получены следующие теоретические и практические результаты:

1с Теоретически обоснованы методологические и организационные принципы прогнозирования оптимального уровня качества малин (УКМ). При этом прогноз У КМ рассматривается как неотъемлемый этап,-НМОКР, его результаты должны быть составной частью исследований, предшествующих разработке новых моделей машин. На его основе определяется не только тактика, но и стратегия повышения УКМ, оценивается технико-экономический потенциал создаваемых машин, их конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынке.

2. Разработаны методологические принципы построения системы прогнозирования оптимального УКМ, основанные на использовании сочетания общенаучных методов исследования объекта прогноза и прогнозного фона, методов нормативного и поискового прогнозирования, что позволяет формировать обоснованные требования к УКМ перспективных моделей, обеспечивает повышение достоверности и точности прогноза УКМ.

3. В соответствии с уточнением содержания понятий "качестзо", "технический уровень" и "уровень качества" определены требования

к показателям УМ а разработана система показателей для оценки, нормирования и прогнозирования УКМ. Установлено, что при постро-

33

ении системы показателей УКМ следует .исходить из .взаимосвязи уровня качества модели, и уровня качества парка машин как конечной . . цели повышения УКМ. В качестве обобщенных характеристик УКМ предложены показатели "технико-экономический уровень модели", "технико-экономический уровень парка.машин" и индекс производительности труда в сфере применения машин, разработаны формулы для расчета этих показателей, выражающие связи обобщенных и локальных показателей, уровня качества модели и парка машин.

4. Определены особенности связи количественных и качественных изменений в развитии машин, что позволило установить два уровня, качественных изменений и их влияние на количественные изменения. К первому уровню отнесены качественные изменения в рамках одного., и того же технического принципа, на котором базируется данная мо^ дель машины, и связанные с изменением отдельных элементов машины. Ко второму уровню отнесены качественные изменения, связанные с преобразованием всей системы свойств машины, с появлением принципиально новой машины.- Качественные изменения первого уровня обус-т ловливают эволюционный характер развития машин, а связанные с ними изменения-параметров машин, т.е. количественные изменения, имеют предел, ограничиваемый потенциалом используемого в машине технического принципа.

5. Разработаны методологические принципы и методы определения периода упреждения прогноза оптимального УШ, оптимальной периодичности смены моделей машин в сфере их производства, оптимального периода производства машины данного уровня качества, прогнозирования моментов (интервалов) времени необходимого перехода .на производство принципиально новой техники.

6. Разработаны методы и модели для расчета изменений технико-экономических показателей машин в процессе их эксплуатации в зависимости от параметров надежности машин и срока их эксплуатации.

7. Разработана методика прогнозирования оптимального УКМ, методические рекомендации по построению системы прогнозирования оптимального УКМ и организации разработки прогноза.

8. Разработаны модели для прогнозирования основных параметров различных типов строительных и дорожных машин.

9. На основе предложенной методики разработаны прогнозы УКМ ряда строительных и дорожных машин, определена оптимальная периодичность смены моделей машин в сфере их производства, установле-31

Н" пределы эффективного использования традиционных технических [ринципов для гидравлических экскаваторов и самоходных скреперов.

Основные положения диссертации опубликованы в следуыцих ра-¡отах. .

Монографии, брошюры, учебные пособия, руководящие нормативные документы

Технико-экономический анализ и прогнозирование параметров строительных машин/ В.А.Бауман, М.Д.Гилула, В.Н.Вязовикин и др. - М.: Машиностроение, 1980. - 224 с. Автором написаны с.155-196.

I. Самойлович В.Г. Прогнозирование оптимального технико-экономи-. ческого уровня машин. - М.:.Машиностроение, 1987.- 136с. 3. Голубович С.Р., Миловидов В.В., Самойлович В.Г. Прогнозирование перепек лвных образцов.строительных и дорожных машин. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1976.- 60с. Автором написаны с.3-26, 31-33, . 36-43, 56-57. .

I. Самойлович В.Г. Оптимизация параметрических рядов строитель. ных и дорожных машин. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1977.- 60с.

>. Билибина Н.Ф., Самойлович В.Г. Методика определения дополнительной потребности в специалистах по автомобильно-дорожному . профилю. -,М.: ГЛАДИ, 1982.-г 16с. . . 3. Дергачев А.Ф., Лакшин И.И., Новикова Р.П., Самойлович В.Г.

Экономические основы проектирования машин и организации их \ производства. М.: МАДИ, 1982.- 34с.

7. Самойлович В.Г., Буянов В.В. Методичеокие указания по эконо-. мическому обоснованию дипломных проектов. М.: ГЛАДИ, 1984.-28с. 3. РТМ22-Ю-74.'Строительные, дорожные и коммунальные машины и

оборудование. Методика прогнозирования.перспективных образцов .. машин. М.гВНИИстройдормаш, 1974.- 102с.

9.' РД22-9-79. КС УКП. Порядок прогнозирования потребностей,технического уровня и качества продукции. М., 1979.- 7с.

10. РД22-29-80. КС УКП. Методические указания по разработке СТП "Порядок прогнозирования потребностей, технического уровня и

.качества продукции".М., 1980.- 12с.

II. РД22-41-80. КС УКП. Методические указания по определению эффективности внедрения и функционирования КС УКП на предприятии. М.: .ВНИИСтройдормаш, 1980.- 22с.

12. РД22-98-83. ОС УКП. Порядок проведения анализа функциониро-

35

вания КС УКП в производственном объединении и на предприятии. U'.: БНИИстройдормаш, 1983. - 12с,

13. РД22-99-83. ОС УКП. Методика проведения анализа функционирования КС УКП в производственном объединении и на предприятии. М.: БНИИстройдормаш, 1983.- 26сI

14. РД22-147-87. ОС УКП. Методика прогнозирования технического уровня и качества продукции. М.:БНИИстройдормаш,1987.-78сI

15. РД2201-20-89. Методика определения оптимальной периодичности смены моделей машин в производстве. М.: БНИИстройдормаш, 1989. - 16с.

Статьи и научные доклады

16. Самойлович В.Г., Скворцов Ю.Н., Забавникова Ю.Н. Прогнозирование себестоимости изготовления новой техники на ранних этапах ее проектирования //Труда МВТУ. - M.', 1970, & 137.-с.31-41.

17. Голубович С.Р., Миловидов В.В., Самойлович В.Г. Прогнозирование и оптимизация параметров строительных и дорожных машин '/Аруда ВНИИстройдормаша.- M., 1972, /656,- с.3-18.

18. Самойлович В.Г. Методы расчета производительности скреперов на стадии проектирования./Аруда БНИИстойдормаша,- М.,1972, JS56.- с.51-58.

19. Самойлович В.Г. Расчет производительности пневмоколесных фронтальных погрузчиков по техническим параметрам /Аруды БНИИстройдормаш..- M., 1972, Кб.- с.59-68.

20. Самойлович В.Г. Методические вопросы прогнозирования технико-экономических"1 параметров и конструкции перспективных образцов машин //Применение теории вероятностей и математической статистики в народном хозяйстве: Тезисы сообщений на Всесоюзной научно-технической конференции.- Кишинев, 1972,6.205-210.

21. Самойлович В.Г., Голубович С.Р. Технико-экономические вопросы расчета оптимальных параметрических рядов строительных и дорожных машин/Аруды БНИИстройдормаш.-М.,1972,Jfö5,с.II2-I24.

22. Самойлович В.Г., Голубович С.Р. Расчет оптимальных параметрических рядов строительных и дорожных машин //Сб."Принципы унификации, агрегатирования и комплексной стандартизации. М.: Изд-во стандартов, 1973. - с.221-226.

23". Самойлович В.Г,, Миловидов В.В. Прогнозирование и оптимиза+ ция показателей качества машин /Аруды ВНИИС,- M., 1974, ÄI9.- с.51-58.

24. Голубович С.Р., Миловидов В.В., Самойлович В.Г. Прогнозирование перспективных образцов строительных и дорожных машин. //Строительные и дорожные машины, 1975, №7, с.13-17.

25. Голубойич С.Р., Миловидов В.В., Самойлович В.Г. Методика прогнозирования перспективных образцов машин //Экспресс-стандарт, 1975, Ш&, с.19-21.

26. Самойлович В.Г., Миловидов В.В. Прогнозирование перспективных образцов машин //Проблемы совершенствования планирования и оценки эффективности научно-технического прогресса: . Тезисы докладов на Всесоюзной конференции.- М., ИЗ АН СССР, 1972. - с.63-68.

27. Самойлович В.Г., Шиханова Р.Ф. Определение основных технико-экономических параметров при разработке перспективного од. разца скрепера //Труды ГЛАДИ. - M., 1975, вып.106, с.85-87.

281 Самойлович В.Г., Голубович С.Р. Комплексный прогноз развития строительных и дорожных машин //Сб. Управление качеством продукции и проблемы прогнозирования.-Саратов,1975,0.41-42.

29. Самойлович В.Г., Фохт Л.Г. Применение фронтальных погрузчиков должно быть увеличено //Механизация строительства, 1976, Ш, с .11-15.

' 30. Голубович С.Р., 'Самойлович В.Г. Методика подготовки данных для.оптимизации параметрических рядов строительных и дорожных машин /Друды ВНИИстройдормаша.-М., 1977, №74, с.З-П.

31. Самойлович-В.Г. Организация прогнозирования в системе упра-j вления качеством продукции в отрасли строительного и дорожного машиностроения //Сб. научных трудов ГЛАДИ "Вопросы совершенствования хозяйственного механизма".-М.,1980,с.190-202.

32;- Самойлович ВЛ*., Фохт Л.Г. Оптимизация параметров системы "погрузчик-транспортное средство" //Сб. трудов ГЛАДИ "Экономика, планирование и организация автомобильного транспорта и дорожного строительства".- M.j 1981, с.138-143.

33. Самойлович В.Г., Новикова Р.П. Планирование оптимальной периодичности смены моделей машин в производстве //Сб. научных трудов ГЛАДИ "Совершенствование внутрипроизводственного планирования".- M., 1986, с.87-92.

НАДИ. 1 ~ г 1049 от 16.01.90 3.94 т.100