Вертолёт, 2008 №2

Проектирование под заданную стоимость

Ми-58

В 90-е годы, с началом формирования рыночных отношений в России, перед разработчиками авиационной техники встала проблема адаптации к рыночным условиям, которые требовали внедрения новых методов организации производственно-хозяйственной, финансовой и маркетинговой деятельности конструкторских бюро и научноисследовательских институтов. Многие из поставленных задач за последние годы были решены, некоторые так и остались нерешенными. В частности, серьезного переосмысления требует методология проектирования авиационной техники. В настоящее время необходимо уже на раннем этапе проектирования учитывать конечную стоимость изделия, то есть проектировать под заданную стоимость.

Методология проектирования под заданную стоимость около 30 лет с успехом используется за рубежом, а сама идея существует уже не менее века. Одно из первых упоминаний об использовании подобного подхода к разработке новой техники относится к началу XX века и принадлежит американскому промышленнику Генри Форду. Говоря о стоимости выпускаемых автомобилей, он замечает: «Мы, прежде всего, сбавляем цены настолько, что можем надеяться на возможно больший сбыт. Затем мы принимаемся за дело и стараемся изготовить товар за эту цену». Общепринятый метод определения цены, основанный на известной величине издержек, он называл ошибочным: «Что пользы точно знать расходы, если нельзя производить товар за ту цену, по которой он продается?».

Значительно позже, в начале 70-х годов XX века, в США уже на государственном уровне был поставлен вопрос о внедрении методологии проектирования под заданную стоимость. Правительство страны, проявляя озабоченность по поводу постоянного повышения стоимости проектирования систем вооружения, начинает включать в контракты требования по выдерживанию стоимости программ в определенных пределах, следованию принципу Design to Cost (проектирования изделий, имеющих определенную стоимость). Б конце 80-х годов Министерством обороны США был выпущен стандарт MIL-STD-337, определяющий основные понятия и регламентирующий соответствующие процедуры проектирования под заданную стоимость. К настоящему времени с использованием такой методологии реализовано большое количество программ, в том числе многоцелевого вертолета UTTAS, самолета JSF, беспилотного летательного аппарата Х-45С и др.

Идея, заложенная в методологию проектирования под заданную стоимость, основывается на понятии конкурентоспособности как на определенном соотношении цены и качества. Очевидно, что изделие, «нацеленное» на коммерческий успех, должно быть спроектировано с учетом этого соотношения. Допустим, что прибыль не может быть менее определенной минимальной величины, тогда себестоимость продукции не должна выходить за пределы некоторого максимума. Б случае проектирования нового изделия его рыночная цена, определяемая на основе исследования рынка, и минимальная величина прибыли однозначно задают максимальную величину себестоимости изделия. Таким образом, основная идея проектирования под заданную стоимость заключается в создании изделия, качество которого не ниже заданного, а себестоимость не превышает заранее оговоренного предела.

Безусловно, стоимость всегда занимала важные позиции в списке требований к летательному аппарату, однако в силу ряда причин не относилась к разряду приоритетных. Следуя традиционному подходу к проектированию, инженеры ориентировались, главным образом, на достижение заданного уровня характеристик. При этом стоимость серийного изделия рассчитывалась по завершению его разработки и подготовки к серийному производству на основе известных стоимостных показателей опытного образца. Таким образом, конструктивно-технологический облик летательного аппарата определял его себестоимость.

В условиях рынка такой подход практически обрекает предприятие, занятое разработкой перспективной техники, на провал. Дело в том, что традиционная организация процесса проектирования не дает возможности контролировать стоимостные параметры изделия на ранних этапах разработки. Такой контроль попросту невозможен до тех пор, пока конструктивнотехнологический облик изделия не определен, не выпущена вся положенная конструкторская документация.

Допустим, такая документация уже есть и себестоимость изделия просчитана.

Рис. 1: 1 — стенка лонжерона; 2 — пояс лонжерона; 3 — бортовая нервюра; 4 — концевая нервюра; 5 — хвостовая часть нормальной нервюры; 6 — носовая часть нормальной нервюры; 7 — носовая часть обшивки; 8 — хвостовая часть обшивки; 9 — хвостовой стрингер

Однако если полученное при расчете значение превышает предел, определенный рыночным соотношением цены и качества, то потенциал вносимых в конструкцию корректировок существенно ограничивается. Повторное же проектирование чревато дополнительными расходами. Бпрочем, традиционный подход к расчету себестоимости может быть применен: достаточно часто разработка нового изделия идет на базе давно находящегося в серийном производстве. Например, предприятие, имеющее опыт разработки каркасных агрегатов клепаной конструкции, может смело приниматься за проектирование еще одного аналогичного агрегата: его себестоимость можно спрогнозировать с высокой вероятностью.

Если же по своим конструктивно-технологическим особенностям проектируемое изделие существенно отличается от своих предшественников, то прогнозировать его себестоимость крайне сложно. Отсюда появление проектов летательных аппаратов, себестоимость которых значительно превышает ожидаемый уровень. Фактически эти проекты выполнялись «на ощупь», без весомой аргументации тех или иных конструктивно-технологических решений с экономической точки зрения.

Б методологии проектирования под заданную стоимость реализуется обратный подход — облик и технические характеристики изделия формируются в соответствии с ограничениями, определенными заданной величиной себестоимости. При реализации такого подхода с самого начального этапа проектирования появляется возможность контролировать стоимостные параметры изделия, такая возможность сохраняется в течение всего цикла проектирования. А это позволяет своевременно вносить в проект соответствующие коррективы.

При разработке методики проектирования под заданную стоимость возникает одна довольно сложная проблема (автор статьи убедился в этом на собственном опыте при разработке соответствующей методики). Как в процессе проектирования совместить инженерные категории и экономические так, чтобы это было наглядно и убедительно для разработчиков новой техники? А сделать это необходимо, так как решения, принимаемые в процессе концептуального проектирования и разработки конструкции, определяют до 90 % себестоимости изделия. Проблему удалось решить, используя показатель сложности конструктивно-технологического облика изделия как категории, связывающей его стоимостные и инженерные параметры.

Алгоритм разработанной методики предусматривает следующую последовательность действий: разделение себестоимости с учетом трудоемкости и материалоемкости изделия; определение максимальной трудоемкости и степени сложности конструктивно-технологического облика изделия; разработка изделия с учетом ограничения по сложности; оценка материалоемкости изделия и расходов на материалы. На завершающем этапе работы выбирается один из вариантов, соответствующий предъявленным требованиям.

Методика проектирования под заданную стоимость была опробована при проектировании консоли стабилизатора многоцелевого вертолета (за основу был принят стабилизатор однолонжеронной клепаной конструкции трапециевидной в плане формы), себестоимость которой составила бы 65 % себестоимости исходного варианта конструкции при сохранении качества в соответствии с регламентирующими документами. Анализ исходного варианта (рис. 1) показал, что у этой конструкции нет потенциала снижения себестоимости до уровня, определенного поставленной целью. Б соответствии с методикой были разработаны четыре варианта стабилизатора, различающиеся по конструктивно-технологическому облику. Чтобы проверить предлагаемую методику в деле, себестоимость альтернативных вариантов, полученная на этапе эскизного проектирования, была сопоставлена с себестоимостью, полученной прямым расчетом по статьям калькуляции, то есть после завершения проектирования. Различие в результатах составило около 4 %, что позволяет судить о работоспособности методики проектирования под заданную стоимость.

…Б последние годы на отечественный рынок все активнее приходит вертолетная техника западного производства. Успешно конкурировать с ней мы сможем, только создавая новые вертолеты, соответствующие мировому уровню. Для этого требуется кардинальное изменение методологии проектирования, в том числе внедрение методов, позволяющих предприятиям создавать перспективную технику в рыночных условиях. Один из таких методов — внедрение методологии проектирования под заданную стоимость.

Владимир ЗОБНИН, МАИ