Управление процессами системного пректирования инновационной продукции: модели, методы, инструменты

Серия «Научные издания»







  Т. Н. Рыжикова, В. О. Тихвинский, С. Г. Фалько







УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ СИСТЕМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ПРОДУКЦИИ:
МОДЕЛИ, МЕТОДЫ, ИНСТРУМЕНТЫ


Монография








Москва Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°» 2024

УДК 338.2
ББК 65.050
     Р93
Авторы:
     Т. Н. Рыжикова - д.э.н., к.т.н., профессор, профессор кафедры «Экономика и организация производства» МГТУ им. Н. Э. Баумана;
     В.       О. Тихвинский - д.э.н., к.т.н., профессор, профессор кафедры «Экономика и организация производства» МГТУ им. Н. Э. Баумана;
     С.       Г. Фалько - д.э.н., к.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Экономика и организация производства» МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Рецензенты:
     Е. Ю. Хрусталев - д.э.н., профессор, заведующий лабораторией имитационного моделирования взаимодействия экономических объектов ФГУН «Центральный экономико-математический институт РАН»;
     И. Б. Гусева - д.э.н., профессор, профессор кафедры экономики и управления в машиностроении Арзамасского политехнического института (филиал) ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева».


            Рыжикова, Т. Н.


Р93     Управление процессами системного проектирования инно     вационной продукции: модели, методы, инструменты : монография / Т. Н. Рыжикова, В. О. Тихвинский, С. Г. Фалько ; [под ред. профессора С. Г. Фалько]. - Москва : Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2024. - 194 с.
          ISBN 978-5-394-05956-8.
          Рассмотрены проблемы стратегического планирования и современные тенденции в разработке инновационной продукции. Систематизированы и выделены области применения моделей управления инновационными процессами. Представлены модели, методы и инструменты прогнозирования и планирования сроков и затрат по созданию инновационной продукции. Приведены особенности методических подходов при прогнозировании затрат в аддитивном производстве, а также при создании инновационной продукции из композитных материалов.
          Для аспирантов, магистров, преподавателей вузов и специалистов-практиков, работающих в научно-исследовательских и проектных организациях наукоемких отраслей, и занимающихся вопросами управления процессами создания инновационной продукции.

© Рыжикова Т. Н., Тихвинский В. О.,
Фалько С. Г., 2024
ISBN 978-5-394-05956-8              © ИТК «Дашков и К°», 2024

                Содержание





Принятые сокращения.....................................5
Введение................................................7
Глава 1. Теоретико-методические основы стратегического планирования и системного проектирования инновационной продукции...............................................9
  1.1. Стратегическое планирование инновационной продукции: концепции и подходы........................9
     1.1.1. Концепция стратегического планированная, основанная на анализе возможностей и учете факторов внешней и внутренней среды...............9
     1.1.2. Маркетинговый подход к разработке инновационной продукции.........................................20
  1.2. Системное проектирование: определение, функции и формирование требований к инновационной продукции ...25
  1.3. Современные тенденции в разработке инновационной продукции.............................................30
Глава 2. Концептуальные подходы и модели управления процессами проектирования инновационной продукции......45
  2.1. Основы управления инновациями, этапы и признаки инновационного процесса..............................45
     2.1.1. Классификации инноваций....................53
     2.1.2. Функции и задачи инновационного менеджмента при проектировании инновационной продукции.......57
  2.2. Эволюция концептуальных подходов к управлению процессами проектирования инновационной продукции....76
  2.3. Модели инновационных процессов: теория и практическая реализация............................84

3

Глава 3. Модели, методы и инструменты прогнозирования и планирования сроков и затрат по созданию инновационной продукции..............................................95
  3.1. Систематизация и анализ моделей и методов оценки трудоемкости и затрат................................95
  3.2. Методы управления затратами при проектировании инновационной продукции..............................106
  3.3. Методические подходы к оценке затрат в аддитивном производстве и при проектировании изделий из композитных материалов............................117
  3.4. Модель интеграции инструментов контроллинга инноваций при проектировании инновационной продукции...........127
  3.5. Инструменты планирования и контроля проектов при разработке инновационной продукции...............140
Глава 4. Формирование системы управления процессами проектирования инновационной продукции................144
  4.1. Целостная ориентация предприятия на инновационную деятельность.........................................144
  4.2. Организационные формы управления проектом по созданию инновационной продукции..................149
  4.3. Инновационный менеджмент в рамках систематической инновационной деятельности..........................156
  4.4. Ролевые функции участников процесса реализации инноваций...........................................160
Заключение............................................163
Библиография..........................................166
Приложение А. Фонд эвристических приемов при проектировании инновационной продукции............174
Приложение Б. Методические основы практического использования метода целевых затрат (Target Costing)..181
Приложение В. Пример применения метода целевых затрат при проектировании малого разгонного блока............188

4

                Принятые сокращения




ABC Activity-Based Costing (метод процессной калькуляции)
CAD Computer Aided Design                                
CPM Critical path method                                 

DARPA Defense Advanced Research Projects Agency (агентство перспективных оборонных исследовательских проектов США)

DED   Directed energy deposition                                 
ESA   Европейское космическое агентство                          
GERT  Graphical Evaluation and Review Technique                  
NASA  Национальное аэрокосмическое агентство (США)               
PERT  Program Evaluation and Review Technique                    
PLCC  Product Life Cycle Costing                                 
PRICE Programmed Review of Information for Costing and Evaluation
RE    Requirements Engineering (управление требованиями)         
TC    Target Costing                                             
UAM   Utility analysis method (Метод анализа полезности)         
АКП   Авиационно-космическая промышленность                      
BKM   Волокнистные композитные материалы                         
ГОСТ  Государственный стандарт                                   
ЗЖЦП  Затраты по жизненному циклу продукта                       
ИК    Инноватор-координатор                                      
ИКТ   Информационно-коммуникационные технологии                  
ИР    Инноватор-руководитель                                     
ИС    Инноватор-специалист                                       
ИТ    Информационные технологии                                  
МРБ   Малый разгонный блок                                       

5

НИОКР Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы

НТН  Научно-технические нововведения           
ОСТ  Отраслевой стандарт                       
РПП  Распределенный проектирование продукта    
САПР Система Автоматизированного Проектирования
СП   Системное проектирование                  
СПУ  Сетевое планирование и управление         
ССП  Система Сбалансированных Показателей      
ТОиР Техническое обслуживание и ремонт         
ТУ   Технические условия                       
ФСА  Функционально-стоимостной анализ          
ЦЗ   Целевые затраты                           
ЦЗР  Цель-Задачи-Результат                     
ЭО   Элемент объекта                           

6

                Введение





     Необходимость разработки и внедрения на предприятии инновационной продукции не вызывает сомнений. Ориентация на потребителя, учет затрат по всему жизненному циклу, непрерывное улучшение качества товаров и услуг, расширение ассортимента являются в настоящее время обязательными условиями долгосрочного и устойчивого развития предприятия.
     Опыт успешных предприятий показывает, что сегодня уже неуместно дискутировать о том, нужны ли инновации на предприятии или нет. Вопрос следует ставить по-другому: «Как следует наиболее эффективно управлять инновационным процессом?».
     Процесс управления следует начать с этапа стратегического планирования инновационной продукции. При этом можно опираться как на концепцию стратегического планированная, основанную на анализе возможностей и учете факторов внешней и внутренней среды, так и на маркетинговый подход к разработке инновационной продукции.
     При проектировании следует учитывать современные тенденции в разработке инновационной продукции, которые подробно рассматриваются в первой главе монографии. Особое внимание уделено процессу распределенного проектирования.
     Вторая глава посвящена концептуальным подходам и моделям управления процессами проектирования инновационной продукции. Следует обратить особое внимание на концептуальные модели и подходы к управлению процессами проектирования инновационной продукции. В этой главе проведен анализ и выявлены сравнительные преимуществах различных организационных форм управления.
     В третьей главе сфокусировано внимание на моделях, методах и инструментах прогнозирования и планирования сроков и затрат по созданию инновационной продукции. Особое внимание уделено методическим подходам к оценке затрат в аддитивном производстве и при проектировании изделий из композитных материалов. Этот раздел относится пока еще к недостаточно полно проработанным, так как практически отсутствует статистика по затратам и срокам для

7

изделий из композитных материалов и технологиям аддитивных производств.
     Сегодня в научно-методической литературе неплохо представлены инструменты контроллинга, применяемые для информационно-аналитической поддержки инновационной деятельности. Однако они рассматриваются изолированно, хотя они безусловно должны быть взаимосвязаны. В третьей главе сделана попытка разработки модели интеграции инструментов контроллинга инноваций при проектировании инновационной продукции.
     Заключительная, четвертая глава посвящена формированию системы управления процессами проектирования инновационной продукции. Следует обратить внимание как на организационные формы управления проектами, так и на функции и задачи инновационного менеджмента в рамках систематической инновационной деятельности.
     Приведенные в конце монографии приложения позволят читателям реализовать в исследовательской и практической деятельности современные методы управления затратами при проектировании новой продукции.

8

                Глава 1. Теоретико-методические основы стратегического планирования и системного проектирования инновационной продукции




1.1. Стратегическое планирование инновационной продукции: концепции и подходы
1.1.1. Концепция стратегического планированная, основанная на анализе возможностей и учете факторов внешней и внутренней среды
     К основным целями стратегического планирования относится эффективное распределение и использование ресурсов, а также адаптация к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Адаптация к внешней среде ставит задачу обеспечения приспосабливаемое™ предприятия к изменению внешних факторов: экономических, политических, демографических. Эффективное распределение и использование ресурсов - это так называемая «внутренняя стратегия», в рамках которой планируется использование ограниченных ресурсов: капитала, технологий, персонала. Сюда же можно отнести приобретение новых предприятий, а также выход из неэффективных отраслей.
     Для того чтобы верно сформулировать стратегические цели, к которым следует стремиться, необходима комплексная оценка внешней и внутренней среды предприятия. Это необходимо, чтобы протекающие на предприятии процессы были адекватны ее состоянию и учитывали динамику развития среды; следует проанализировать наиболее значимые факторы и попытаться спрогнозировать тенденции и динамику их развития.
     Современная концепция разработки стратегических планов состоит в том, что планирование ведется из будущего в настоящее, на основе прогнозов развития внешней среды, а концепция контроля заключается в том, что помимо традиционного сравнения «план-факт» предусматривается также сравнение с желаемыми стратегическими значениями. Таким образом, стратегическое планирование должно

9

базироваться не на экстраполяции тенденций прошлого развития предприятия, а исходя из предполагаемого желаемого состояния, принимая во внимание ограничения, накладываемые на развитие предприятия состоянием внешней и внутренней среды. Каждое планируемое действие должно быть ориентировано на приближение к желаемому состоянию и контроль пройденных этапов, осуществляемый с целью управления процессом развития предприятия, в том числе определения корректирующих воздействий, должен быть направлен на определение степени этого приближения. Имея желание прийти в перспективе к какой-либо ситуации, планируем ближайшее будущее.
     Хотя следует отметить, что в ряде случаев перспектива может состоять и в экстраполяции прошлого опыта. Но в любом случае стратегическое планирование должно опираться на тщательный анализ внешней и внутренней среды предприятия.
     Инновационная стратегия предприятия должна быть тесно связана со стратегией предприятия в целом. Инновационную деятельность необходимо планировать, контролировать и координировать в рамках стратегических целей предприятия. Наиболее распространенная ошибка при планировании направлений инновационной деятельности состоит в том, что руководители предприятия необдуманно внедряют понравившуюся идею на своем предприятии, не связывая инновационную деятельность со стратегией предприятия. Таким образом, базой инновационной деятельности становится общая стратегия предприятия, при планировании инновационной деятельности надо исходить из стратегических задач предприятия [79].
     Для оценки шансов предприятия на рынке и создания стратегических планов могут применяться различные инструменты, в частности инструменты анализа:
     • SWOT-анализ;
     • построение стратегического баланса предприятия;
     •     матрицы, позиционирующие продукт или сферы бизнеса предприятия, например:
     - Бостон Консалтинг Групп: рост рынка - доля рынка;

10

     - McKinsey: привлекательность рынка-конкурентный статус;
     -      матрица Ансоффа и Портера: рынки - товары (новые-суще-ствующие) и др.;
     •     построение «профиля» предприятия в сравнении с конкурентами;
     • портфолио-анализ;
     • сценарный анализ;
     • GAP-анализ и др.
     Особый интерес в качестве инструмента стратегического планирования представляет концепция Системы Сбалансированных Показателей (ССП), разработанная Робертом Капланом и Дэвидом Нортоном [53]. ССП переводит миссию в общую стратегию предприятия, в систему четко поставленных целей и задач, а также показателей, определяющих степень достижения данных установок по основным стратегическим направлениям. В классической системе рассматривают четыре основные проекции: финансы, клиенты, внутренние бизнес-процессы, персонал. Показатели и планы по этим проекциям должны быть взаимоувязаны - сбалансированы, для обеспечения успеха предприятия в долгосрочной перспективе. С учетом конкретных ситуаций традиционный состав проекций может быть изменен и дополнен. В частности, целесообразно добавить перспективу «инновации», с декомпозицией этой перспективы на продуктовые инновации, технологические, организационные и т. п.
     Учет влияния факторов внешней среды при формировании стратегии предприятия и определении направлений нововведений-объективная необходимость.
     Особенности экономической ситуации, в которой предприятие осуществляет свою деятельность, влияют на структуру и степень весомости факторов внешней среды, учитываемых в планировании и управлении процессами проектирования инновационной продукции.
     Остановимся более подробно на каждом факторе.
     1. Сокращение жизненного цикла продукции.
     Особенно значительно сократилась продолжительность жизни нововведений в период после второй мировой войны. Так, например,

11

в машиностроении средний период смены инноваций снизился с 10-12 до 5-7 лет. В наиболее динамичных отраслях, таких как производство компьютеров, современных средств электроники и др., жизненный цикл продукции сегодня составляет 2-3 года. Несмотря на достаточно большие различия абсолютных величин сроков по отраслям, тенденция к их сокращению очевидна.
     Для предприятий сокращение сроков жизненного цикла изделий с точки зрения затрат на разработки, производство и сбыт - явление нежелательное. Однако, находясь в условиях возрастающей конкуренции производителей и притязательности клиентов, предприятия вынуждены ускоренно обновлять продукцию.
     Сегодня можно однозначно утверждать, что предприятия находятся под двойным прессом: с одной стороны, необходимо раньше конкурента вывести продукт на рынок, с другой стороны, издержки на продукт должны быть как можно ниже. Эти доминирующие тенденции должны обязательно учитываться при построении системы управления инновационными процессами на предприятии в качестве основных планируемых и контролируемых величин инновационного проекта.
     2. Возрастание издержек на инновационную деятельность.
     Издержки на проведение научных и прикладных разработок по проектированию инновационной продукции имеют устойчивую тенденцию к росту. Предприятия вынуждены заботиться о повышении уровня конкурентоспособности своей продукции, а это означает, что необходимо выйти на рынок раньше с качественной и достаточно дешевой продукцией. Сегодня это возможно лишь при условии значительных инвестиций в инновации.
     Компании-лидеры инвестируют ежегодно в нововведения суммы равные 5-10% от годового оборота. Рассмотренные выше требования к сокращению жизненного цикла продукции и сроков распространения нововведений также являются мощным фактором удорожания нововведений.
     Эмпирические исследования, проводившиеся для продукции со средней продолжительностью жизненного цикла равной 5 годам,

12