В статье представлено описание организационной структуры предприятия, оптимальной для реализации принципов системного инжиниринга при управлении жизненным циклом авиационного ГТД. Рассмотрена наиболее распространенная на сегодняшний день организационная структура российских предприятий авиационного двигателестроения. Предложены ключевые мероприятия, которые необходимо проводить параллельно с преобразованием организационной структурой предприятия.
Ключевые слова: авиационный двигатель, системный инжиниринг, организационная структура предприятия, участник проекта, проект, система.
Авиационный газотурбинный двигатель (ГТД) является основной и одной из самых сложных в исполнении систем летательного аппарата (ЛА), которая во многом определяет его летно-технические характеристики, надежность и стоимость эксплуатации. Создание авиационного двигателя долгий трудоемкий итерационный процесс, требующий значительных финансовых инвестиций для реализации инновационных решений и внедрения передовых технологий, без которых невозможно получить технический объект, отвечающий современным требованиям качества и надежности. В условиях ограничения финансирования при решении задач по оптимизации процессов управления жизненным циклом изделия (ЖЦИ) и удовлетворения требований заказчика целесообразно применение принципов системного инжиниринга. ЖЦИ авиационного двигателя, как и любого другого технического объекта включает в себя следующие стадии:
– стадия «замысла», когда проводятся фундаментальные и поисковые исследования, анализируется маркетинговая информация, на основе которых создается концептуальный облик будущего изделия;
– стадия «разработки», когда осуществляется рабочее проектирование, изготовление опытных образцов, их испытания и доводка;
– стадия «производства» включает в себя технологическую подготовку производства и дальнейшее серийное производство изделия;
– стадия «эксплуатации», когда осуществляется поставка заказчику и использование полученного продукта в соответствии с назначением;
– стадия «сопровождения» является неотъемлемой частью ЖЦИ и представляет собой послепродажное и сервисное обслуживание;
– стадия «утилизации» или снятие с эксплуатации, когда прекращается поддержка эксплуатирующей или поставляющей организацией.
Д. Хитчинс — один из крупнейших исследователей в области изучения систем выделил следующие основные принципы системного инжиниринга:
Системный подход (The Systems Approach) предполагает рассмотрение целевой системы как открытой и приспособленной к взаимодействию с другими системами, находящимися в среде функционирования, а также состоящей из открытых взаимодействующих систем и являющейся частью более крупной системы. В рамках данного принципа авиационный двигатель следует рассматривать как часть (систему) ЛА, которая взаимодействует с его системами (мотогондола, система реверса тяги, система управления и контроля и т.д.), а также состоит из взаимодействующих между собой систем (газогенератор, вентилятор или воздушный винт и т.д.)
– Синтез (Synthesis) предполагает соединение частей и подсистем так, чтобы они могли функционировать и взаимодействовать как единое целое. Демонстрируя повышенную эффективность работы в результате такой интеграции. В данном случае основной задачей системного инжиниринга будет выбор составных частей и их соединений между собой, чтобы их взаимодействие было таким, чтобы достигались свойства целого, отвечающие заданным требованиям. При создании авиадвигателя принцип синтеза осуществляется на стадии проработки концепции при помощи математического моделирования термодинамических процессов и далее на этапе разработки и в процессе испытаний полученного образца проверяется правильность выбранного решения.
– Холизм (Holism) предполагает, что проблема, её устранение и система при поиске решений должны рассматриваться как единое целое.
– Органицизм (Organicism) предполагает рассмотрение свойств и функционирования систем в динамике. При этом системный инженер скорее описывает систему как развивающийся биологический организм, в отличие от механистического преставления системы при классическом инженерном подходе.
История применения принципов системного инжиниринга при создании сложных системных объектов, каким и является авиационный двигатель, насчитывает несколько десятков лет. За это время, накопленный опыт показал, что для успешного решения задач системного инжиниринга необходимы следующие преобразования в подходах организации и управления предприятием:
– Изменение редукционистского на системный подход.
– Изменение монодисциплинарного на междисциплинарный подход;
– Изменение структурного на процессный подход.
– Изменение рабочего проектирования и конструирования на архитектурный проектный подход.
– Изменение подхода непосредственной реализации на подход моделецентричной реализации;
– Переход от одной группы описаний ко множественности групп описаний;
– Изменение приоритета документов на приоритет данных;
– Разделение единой верификации на верификацию и валидацию;
– Изменение управления жизненным циклом как «технологическим конвейером» на «заказы-поставки»;
– Вместо работы «для одного заказчика» изменение на работу со множеством заинтересованных сторон;
– Отказ от методов жёсткого планирования в пользу использования гибких методов, основанных на прогнозах.
Реализация таких подходов организации и управления предприятием возможна при внедрении программно-проектного управления (ППУ).
Управление проектом — это управление деятельностью, которая ограничена заданными сроками и результатами, предназначена для достижения конкретной цели с использованием определенного объема ресурсов.
Программное управление не имеет временных ограничений и является продолжающимся процессом изменений. В рамках программного управления интегрируются и координируются ресурсы для реализации нескольких проектов.
ППУ включает в себя управление ресурсами, коммуникациями, процессами, персоналом, рисками.
В рамках ППУ управление ЖЦИ авиационного двигателя целесообразно рассматривать как программу, объединяющую в себе ряд взаимосвязанных проектов, среди которых определенное место занимает разработка нового двигателя.
Применение ППУ при создании авиадвигателей имеет ряд преимуществ:
– ускорение разработки и производства новых высоко конкурентных двигателей за счет накопленного опыта, на основании которого разработаны описания процессов, реализуемых в проекте;
– эффективная система взаимовыгодного сотрудничества предприятий смежных отраслей производства, а также научных организаций, для обеспечения интеграции технических и технологических инноваций позволит получить конкурентоспособный двигатель не только на отечественном рынке, но и позволит занять определенную нишу на мировом рынке;
В настоящее время на предприятиях РФ, связанных с авиационным двигателестроением, внедряется проектный подход при создании нового продукта. При этом данная инициатива сталкивается с рядом проблем, обусловленных организационной структурой предприятия. Организационная структура предприятия оказывает непосредственное влияние на степень доступности ресурсов, необходимых для выполнения проектов, что не может не отразиться на успешности достижения стратегических целей компании. Исторически сложилось, что двигателестроительные предприятия РФ имеют функциональную структуру организации. Функциональная структура представляет собой иерархию, в которой штатные сотрудники сгруппированы, например, в сектора или департаменты по специальностям (маркетинг, разработка, производство, финансы и т.д.). Сектора или департаменты состоят из отделов, которые, в свою очередь, поделены на бюро, бригады. Каждая такая организационная единица (бюро, бригада, или отдел) будет выполнять свою работу по проекту независимо от других отделов, реализуя свои цели, которые могут не вписываться, а в отдельных случаях, и противоречить цели проекта. Таким образом, функциональная организационная структура при выполнении проектов порождает такие проблемы, как дефицит материальных и кадровых ресурсов, нехватка компетенций для решения задач проекта, отсутствие четкого и понятного описания процессов и процедур, игнорирование или ограниченное применение коммуникационных технологий, способствующие недостаточному информационному обмену между участниками проекта.
Для успешного внедрения ППУ и применения принципов системного инжиниринга при создании авиационного двигателя необходимо выполнить преобразование функциональной организационной структуры предприятия в проектную. Проектная организационная структура состоит из организационных единиц, называемых отделами, которые либо предоставляют услуги поддержки для разных проектов, либо являются подотчетными руководителю проекта, который назначается для управления командой и отвечает за достижение целей одного конкретного проекта.
Следует отметить, что самого по себе преобразования организационной структуры предприятия будет недостаточно, и оно приведет к так называемой перестановке мест слагаемых, поэтому оно должно сопровождаться следующими мероприятиями, список которых может быть расширен:
– реформа системы оплаты труда, направленная на развитие работника предприятия как специалиста, чтобы минимизировать возникновение дополнительных уровней иерархии. В настоящее время из-за отсутствия механизмов материального стимулирования сложилась ситуация, когда успешного работника, с целью повышения ему оплаты труда и удержания хорошего специалиста на предприятии назначают на руководящую должность, увеличивая тем самым штат руководящего звена;
– организация постоянного обучения сотрудников для получения знаний и навыков, необходимых для освоения новых программных продуктов (например, современные расчетные и CAD программы) и технологий;
– создание документов, содержащих подробное описание параметров и самих процессов, а также стандартных процедур, и хранение их в открытом доступе для всех участников проекта;
– создание и поддержание хорошо структурированной базы знаний, состоящей из реализованных и проверенных решений, полученных при выполнении тех или иных проектов, которые могут быть применимы в будущем;
– развитие корпоративной культуры, направленное на открытость, готовность к сотрудничеству с заинтересованными лицами проекта, вовлеченность участников, ориентированность на достижение поставленной цели;
– внедрение современных средств коммуникации и систем электронного документооборота для улучшения обмена информацией между участниками проекта и ускорения рабочих процессов в рамках проекта.
В заключении необходимо еще раз отметить, что применение принципов системного инжиниринга при создании авиационного двигателя будет успешен при ППУ компании при условии, что предприятие будет иметь соответствующую проектную организационную структуру, которая сформировалась при внедрении и реализации ряда мероприятий, связанных с мотивацией, обучением и информированностью персонала, развитием корпоративной культуры и повышением качества.
Литература:
- Клочков, В. В., Николенко В. Ю. Современная организация создания авиатехники. — Москва: Изд-во Московского гос. ун-та леса, 2013. — 348 с.
- Маликова Д.М. Методические основы программно-проектного управления производством оборонно-промышленного комплекса //Организатор производства 2017 Т .25. № .3 с. 37-46.
- A Guide the Project Management Body of Knowledge (PMBoK Guide) — Fifth Edition (ENGLISH)//PMI, 2013 589 pages.
- Hitchins D. What are the General Principles Applicable to Systems? — INCOSE INSIGHT. — V. 12, Issue 4. — December 2009. — pp. 59–64.
- Батоврин В.К., Голдберг Ф.И., Александров А.В. Системная инженерия. [Электронный ресурс]. https://gtmarket.ru/concepts/7110
