4 - 2001

Может ли компьютерное моделирование увеличить прибыль предприятия. Часть 1

Владлена Локтионова, Андрей Солдаткин, Юрий Голенков, Игорь Караулов

Моделируем продажи и прибыль

Что такое моделирование

Немного о жизненном цикле продукта

Моделирование на этапе концептуального проектирования

Моделирование на этапе детального проектирования

Моделирование на этапе испытаний

Моделирование на этапе производства

Моделирование на этапе маркетинга и продаж

Моделирование на этапе поддержки и сопровождения

Моделирование на этапе утилизации

А где же возврат инвестиций на моделирование?

Словосочетания «компьютерное моделирование» и «виртуальное производство» постепенно входят в нашу жизнь. Многие специалисты с удовольствием и аргументированно могут доказывать, что это нужно нашей промышленности на современном этапе развития. Но, к сожалению, не каждый может сказать, какую прибыль получит предприятие, покупая и внедряя эти дорогостоящие технологии, и получит ли вообще. Неопределенность суждений специалистов относительно возможной прибыли от внедрения компьютерного моделирования и технологии виртуального производства заставляет руководителей задумываться о том, а стоит ли инвестировать средства предприятия в гипотетические прибыли, тогда как обычно голова болит о настоящем. Обращаясь к этой теме, мы решили рассмотреть вопрос повышения прибыльности компаний при использовании компьютерного моделирования на всех этапах жизненного цикла изделий. Статья содержит примеры получения финансовой прибыли за счет оптимизации процесса производства посредством компьютерного моделирования.

Зачем в принципе нужно компьютерное моделирование? Компьютерное моделирование позволяет заглянуть в будущее, помогает компаниям усовершенствовать свою продукцию, заранее определяя функциональность разных проектов, возможность их производства, стоимость изделий, прибыль, которую принесет то или иное изделие. Моделирование можно сравнить с тестированием прототипов; разница заключается лишь в том, что моделирование выполняется при помощи компьютерного программного обеспечения и требует гораздо меньше времени и затрат; кроме того, оно может быть проведено задолго до начала производства изделия. Выполняемое в начале процесса проектирования изделия моделирование помогает найти лучший вариант проекта еще до конечной сборки и выбора материала, значительно сокращая при этом количество моделей-прототипов и время на доводку образцов, не говоря уже о значительном сокращении времени проектирования и брака при выходе на серийное производство изделия. Кроме того, с помощью моделирования данному изделию можно придать любые потребительские качества, которые можно реализовать сегодня с помощью современных промышленных технологий.

Моделируем продажи и прибыль

Моделирование используется сегодня многими передовыми компаниями для планирования, разработки, производства, маркетинга и сопровождения своих изделий. Такие компании, как «Боинг», «Спейс Системс/Лорал», «Роллс-Ройс Аэро Енжинс», «Купер Таир», связывают получение своей финансовой прибыли с использованием моделирования. В данной статье приводятся примеры с описанием и количественным выражением видов прибыли, которую можно получить, используя моделирование.

Обратимся к наиболее близкому для вас примеру. Допустим, ваша компания получает доход с продажи собственных товаров. Она постоянно находится в процессе поисках путей увеличения продаж и увеличения прибыли. Компания может увеличить продажи своей продукции путем ее усовершенствования либо путем разработки новых видов продукции. При этом, чтобы бизнес шел успешно, эта продукция должна иметь большую потребительскую ценность и по сравнению с аналогичной продукцией других производителей быть более конкурентоспособной и привлекательной для потребителей. Продукция сможет продаваться лучше, только если она будет:

  • быстрее выходить на рынок;
  • долговечной;
  • доступной по цене;
  • безопасной;
  • не требующей высоких затрат на эксплуатацию и ремонт;
  • несложной в использовании, без особых усилий поддерживаться в рабочем состоянии, легко ремонтироваться (текущий и капитальный ремонт);
  • надежной;
  • легко настраиваемой;
  • более эффективной;
  • более современной;
  • энергосберегающей;
  • иметь более привлекательный дизайн.

В этом случае рост прибыли происходит за счет увеличения объемов продаж и снижения затрат на разработку продукции. Снизить эти затраты можно следующим образом:

  • создавая как можно меньше экспериментальных образцов;
  • сокращая затраты на гарантийный ремонт и исключая возникновение необходимости в возврате товара;
  • сокращая количество натурных испытаний;
  • снижая затраты на производство и оборудование рабочих мест;
  • сокращая временные затраты на дизайн и инженерные разработки;
  • уменьшая число конструкторских и технологических изменений;
  • перенося на более поздний срок капитальные затраты;
  • сокращая издержки, возникающие в результате неэффективности, и будущие затраты;
  • уменьшая количество разработчиков и инженеров и таким образом снижая затраты на оплату их труда;
  • снижая затраты на обучение персонала;
  • экономно используя материал на изготовление продукта;
  • сокращая количество закупок и приобретений, а также затраты на поставку в вашей снабженческой цепочке.

А что же компьютерное моделирование? Оно помогает в усовершенствовании продукции, снижая затраты на ее разработку, повышая ее потребительские качества, что увеличивает продажи, а следовательно и прибыль.

В начало В начало

Что такое моделирование

Моделирование — это работа по прогнозированию характеристик жизненного цикла продукта до его производства. Такими характеристиками продукта являются затраты на его разработку, эксплуатацию, расходные материалы (топливо), продолжительность жизни продукта, ударопрочность, прочность, безопасность, шум, надежность, комфортность, простота изготовления и обслуживания, затраты на гарантийный ремонт, время выведения на рынок, прибыльность и многое другое. Моделирование выполняется при помощи программного обеспечения, способного прогнозировать все эти и другие характеристики жизненного цикла продукта. Моделирование необходимо для прогнозирования будущего, а особенности продукта систематически варьируются с целью улучшения характеристик продукта на раннем этапе разработки, при этом решения о технологическом и материальном оснащении принимаются заранее. Моделирование помогает проектировщикам понять, на какие компромиссы они должны пойти и какие решения относительно проекта они должны принять для оптимизации потребительских свойств продукции. Моделирование сокращает и заменяет дорогостоящий и длительный процесс создания физических прототипов и их тестирования. Оптимизируя каждый из пунктов, обозначенных выше, моделирование позволяет добиться увеличения продаж и сокращения затрат на разработку продукта.

В начало В начало

Немного о жизненном цикле продукта

Любая ваша продукция имеет свой «жизненный цикл», то есть промежуток времени от определения концепции и до утилизации, как показано на упрощенной схеме жизненного цикла продукта.

Моделирование может использоваться для сокращения времени на каждом этапе процесса и для создания правильного проекта изделия — такого, который было бы легко воплотить в производство, легко продавать и обслуживать — в самом начале процесса, до планирования основных затрат (на оборудование и материалы).

В начало В начало

Моделирование на этапе концептуального проектирования

На этапе разработки концепции основное решение на высшем уровне принимается исходя из рыночных потребностей в данном изделии, требований функциональности продукта и нужд бизнеса. Моделирование на этом этапе позволяет разработчикам концепции проверить ее, чтобы убедиться, что можно изготовить продукт, соответствующий заданным требованиям и обладающий необходимыми потребительскими свойствами. Предоставляя возможность удовлетворения всех требований к функциональности в установленные сроки в рамках затрат средств на выполнение работ по данному проекту, моделирование облегчает первоначальную оценку различных концепций проекта.

В начало В начало

Моделирование на этапе детального проектирования

На этом этапе проект в целом уже определен, включая его отдельные узлы и компоненты с заданными потребительскими свойствами. Заданы геометрия, материалы и стадии производственного процесса. Моделирование на этом этапе позволяет удостовериться, что данный проект реален, его можно будет выполнить и поставить на рельсы серийного производства. Весь проект — от системы в целом до каждого отдельного компонента — может быть смоделирован. На этом этапе моделирование выполняется инженерами-разработчиками и инженерами-технологами, планирующими производство.

В начало В начало

Моделирование на этапе испытаний

Испытания — один из важных этапов в жизни проекта, поскольку он определяет дальнейшую судьбу изделия. Этот этап начинается, когда образец уже создан. Большинство компаний создают несколько натурных прототипов и подвергают их тщательному тестированию. Если экспериментальные образцы не выдерживают испытаний, проект корректируется, после чего образец проходит новые испытания. И так до тех пор, пока не будет получен положительный результат. Цикл создания, испытания и устранения дефектов требует значительных временных, производственных и финансовых затрат. На этой стадии для уменьшения числа прототипов и физических циклов восстановления и повторного испытания используется моделирование тестируемого образца на компьютере. Если тестируемый образец не проходит модельные испытания, повторное изменение проекта не требует больших затрат. Компьютерное моделирование на данном этапе позволяет сократить затраты на разработку прототипов более чем на 50%, а это значительная экономия времени и средств. Кроме того, моделирование может быть использовано для сокращения времени и объема испытаний натурного образца. Например, при помощи моделирования можно «пробежаться» по образцу, сообщив характеристики, обычно измеряемые при физическом испытании. Это позволяет инженерам, производящим испытание, заранее и более качественно определять критерии измерений и нагрузки/динамического нагружения, экономя время и исключая «работу вслепую», как часто бывает при лабораторных исследованиях.

В начало В начало

Моделирование на этапе производства

Всем понятно, что на данном этапе продукция уже производится, поэтому моделирование здесь используется для оптимизации процессов производства с целью минимизации отходов и этапов обработки. Оно позволяет оптимизировать процесс изготовления продукта и снизить затраты на гарантийный ремонт, выявляя и исключая те параметры проекта, которые могут вызвать дефекты во время процесса производства. Более того, некоторые из новых производственных процессов, такие как гидроформование и суперпластическое формование, требуют моделирования для идентификации параметров производственного процесса, таких как температура, давление и скорость.

В начало В начало

Моделирование на этапе маркетинга и продаж

Для маркетинга и продаж вашей продукции также можно использовать моделирование. Например, в коммерческих предложениях, — чтобы показать, как ваш продукт будет выглядеть в конкретных условиях и какими полезными свойствами он может быть интересен покупателю. Результаты моделирования можно использовать в рекламе для придания вашему продукту образа «высокотехнологичного». Моделирование позволяет улучшить дизайн, а также качество продукции, то есть ее потребительские свойства, благодаря чему продажи неизбежно увеличатся.

В начало В начало

Моделирование на этапе поддержки и сопровождения

В дальнейшем, после реализации проекта, ваша продукция будет нуждаться в поддержке, техническом обслуживании, капитальном и текущем ремонте. На этом этапе моделирование может использоваться для проведения ремонта и модифицирования изделия, обеспечивая устранение возникающих проблем, при этом одновременно сохраняя функциональность первоначального дизайна и набор полезных свойств. Задачи этого этапа очень четко просматриваются в аэрокосмической промышленности, где моделирование применяется для продления ресурса жизненного цикла изделий.

В начало В начало

Моделирование на этапе утилизации

Это последний, но тоже достаточно важный этап жизненного цикла изделий и технологий, особенно актуальный в настоящее время. Ничто не вечно в этом мире. Когда срок полезного использования изделия истекает, его утилизируют или перерабатывают. Здесь моделирование применяется для выбора таких производственных процессов и упаковочных материалов, которые обеспечат экономичную переработку изделия, включая различные типы материалов, используемых для его изготовления. Во многих отраслях промышленности число «контактирующих частей» во время производства на порядок превышает число фактических частей в продукте. Применение моделирования позволяет предусмотреть их повторное использование или эффективную утилизацию еще на этапе эскизного проектирования самого изделия, задолго до начала его эксплуатации.

В начало В начало

А где же возврат инвестиций на моделирование?

Логичный вопрос, который может возникнуть у утомленного чтением этой статьи руководителя финансового департамента. Когда вы покупаете программное обеспечение для моделирования, включая гарантийное обслуживание и компьютеры, ваша компания делает инвестиции. Инвестиции — это затраты, которые, по идее, должны возвращаться. Таким образом, инвестиция дает доход (а следовательно, приносит прибыль), который по размеру должен обычно превосходить инвестицию. Поэтому в первую очередь вас будет интересовать «доходность инвестиций» (существует и такой термин). Теперь обратимся к рассмотрению и анализу доходности инвестиций в моделирующие компьютерные технологии. Существует несколько аспектов «доходности инвестиций» при вложении средств в моделирующие технологии, а именно:

  • вид инвестиции (разовая или постоянная);
  • валовая прибыль;
  • доход от инвестиции (финансовая прибыль);
  • внутренняя норма прибыли;
  • срок окупаемости инвестиций.

Рассмотрев вопрос о пользе компьютерного моделирования, мы готовы перейти к сугубо практическим вопросам и на конкретных примерах посчитать реальные деньги в рублях или в условных единицах, уже полученные в виде прибыли некоторыми российскими предприятиями, внедрившими и активно использующими моделирующие компьютерные технологии. Обо всем этом читайте в следующем номере журнала «САПР и графика» или в Интернете на сайте «ВСЕ о САПР» по адресу http://www.cad.ru/.

Материалы для статьи любезно предоставлены компанией MSC.Software Corp (Россия)

«САПР и графика» 4'2001