CC BY
1004(307) - 2013
Анализ конкурентоспособности
УДК 338.45: 330.322.21
анализ влияния темпов
освоения производства новой техники
на ее конкурентоспособность
B. В. КЛОЧКОВ,
доктор экономических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории экономической динамики и управления инновациями E-mail: vlad_klochkov@mail. ru
C. С. КРИТСКАЯ,
аспирантка E-mail: kritskaya. svetlana@gmail. com Институт проблем управления имени В. А. Трапезникова Российской академии наук
В статье дана оценка экономических последствий задержки освоения российскими предприятиями серийного производства новых типов авиатехники из-за недостаточности производственных мощностей и их медленного развития. Предложена модель количественной оценки влияния динамики производственных мощностей и освоения производства новой продукции на экономические показатели авиастроительных предприятий.
Ключевые слова: серийное производство, задержка освоения производства, «ловушка малочисленности», прибыль, жизненный цикл изделия.
Введение
Важный вид рисков, присущих российской авиационной промышленности на данном этапе ее развития, связан с недостаточно оперативным освоением выпуска новой конкурентоспособной продукции вследствие медленного наращивания производственных мощностей (в особенности мощ-
ностей нового технологического уровня, создание которых является основной задачей технического перевооружения предприятий отрасли). Как было отмечено в многочисленных предшествующих работах (в том числе с участием одного из авторов, см. работы [2, 3, 8]), такое запаздывание приводит к проигрышу во временной конкуренции, что весьма критично на рынках инновационной продукции. При этом теряются преимущества, которые отечественная промышленность могла бы иметь на рынках благодаря ключевым компетенциям в отдельных областях науки и технологий; участие в международной научно-технической кооперации оборачивается потерями для российской стороны (см., например, работу [9]). Следует подчеркнуть, что такие явления имеют место на стадиях технологической подготовки производства и освоения серийного производства, когда более рискованные стадии жизненного цикла - исследования и разработки - уже в основном пройдены.
Причины подобного развития событий имеют непосредственное отношение к процессам технического перевооружения российской авиационной промышленности, развития материально-технической базы предприятий. Прежде всего в ближайшие 3-5 лет весьма вероятно сокращение объемов выделяемых на эти цели инвестиционных ресурсов по сравнению с планируемыми объемами. Объективные причины кроются в следующем:
- современном состоянии макроэкономической среды (продолжении или даже усугублении мирового финансово-экономического кризиса);
- ужесточении бюджетной политики Российской Федерации (прорабатываются планы секвести-рования бюджетных затрат на модернизацию экономики);
- низкой рентабельности предприятий отрасли в их нынешнем состоянии и дефиците собственных инвестиционных ресурсов (который может усилиться вследствие падения доходов предприятий из-за снижения платежеспособного спроса на российскую авиатехнику в период мирового финансово-экономического кризиса);
- малой привлекательности отрасли для частных инвесторов;
- ожидаемом в пределах семи лет1 вступлении в действие ограничений на государственное финансирование проектов создания гражданской авиатехники, налагаемых членством Российской Федерации во Всемирной торговой организации. Однако даже при достаточном объеме выделяемых инвестиционных ресурсов возможны задержки выхода производства новых изделий на проектную мощность. Они могут быть вызваны следующими причинами:
- несбалансированностью развития мощностей в различных звеньях производственных цепочек, образованием узких мест даже при достаточности общего объема инвестиций;
- низкой эффективностью использования инвестиционных ресурсов, значительными лагами между вложением средств и вводом мощностей в строй;
- дефицитом квалифицированных кадров для работы по новым технологиям, на современном оборудовании, что необходимо для выпуска конкурентоспособной продукции нового технологического уровня.
1 Имплементационный период, предусмотренный условиями присоединения России к ВТО.
В итоге, как нетрудно убедиться, сопоставляя плановые объемы выпуска новых изделий российской авиационной промышленности, планы освоения массового производства реализуются со значительным запаздыванием относительно производственных планов самих предприятий, а также официальных программных документов, утвержденных на государственном уровне. Например, согласно федеральной целевой программе «Развитие гражданской авиационной техники России на 2002-2010 годы и на период до 2015 года» 2 [6], серийный выпуск нового регионального пассажирского самолета Sukhoi SuperJet 100 должен был начаться в 2008 г. и нарастать далее по следующей программе: 30 ед. в 2009 г., по 60 ед. в год с 2010 г. и т. д. Фактически серийное производство изделий, предназначенных для продажи авиакомпаниям, началось в 2010 г., а продажи и коммерческая эксплуатация начались в 2011 г. Отчасти эта задержка была обусловлена непредвиденным сдвигом сроков сертификации самолета и предназначенного для него авиадвигателя SaM146, что характерно и для ведущих зарубежных авиастроительных компаний. Аналогичные задержки и масштабные доработки сопровождали создание самолетов А-380 консорциума Airbus Industry (ЕС), Boeing-787 Dreamliner компании Boeing (США) и др.3. Однако и после получения сертификатов и снятия препятствий для коммерческой эксплуатации изделий и их продажи (т. е. после прохождения стадий жизненного цикла изделия, сопряженных с наибольшими техническими рисками) выпуск нарастает со значительным отставанием относительно намеченного графика. В 2011 г. выпущено пять самолетов, в 2012 г. (по состоянию на конец сентября) -девять. При этом портфель заказов на данный продукт превышает 170 ед., причем авиакомпании заинтересованы в скорейшей поставке заказанных машин и вводе их в эксплуатацию. Однако проектная мощность производства этих самолетов и авиадви-
2 Разумеется, в исходной редакции, до актуализации в соответствии с реальным развитием событий.
3 С одной стороны, можно заметить, что степень инноваци-онности и, соответственно, уровень технических рисков этих изделий зарубежных компаний существенно выше, чем новизна отечественного регионального самолета. С другой стороны, в рамках данного проекта российской авиационной промышленности пришлось осваивать целый комплекс передовых технологий проектирования и производства авиатехники, преодолевать отставание, сложившееся почти за 20-летний кризисный для отрасли период. Поэтому и данный проект можно считать для российской авиационной промышленности этапным, что определяет высокий уровень технических рисков.
гателей до сих пор не достигнута из-за узких мест в сложной и разветвленной производственной системе. Поскольку Sukhoi SuperJet 100 - один из ключевых проектов российской авиационной промышленности на данном этапе, проблемы его развития оказались в центре внимания руководства страны, контролирующих органов, в том числе Счетной палаты Российской Федерации [11].
Аналогичная ситуация складывается и для других новых, конкурентоспособных и востребованных рынком изделий российской авиационной промышленности - региональных самолетов Ан-148, современной модификации среднемагистральных самолетов семейства Ту-204 - Ту-204СМ, уникального нишевого продукта - самолета-амфибии Бе-200 и др. Значительные задержки сопровождают возобновление серийного производства транспортных самолетов семейств Ил-76 и Ан-124, востребованных коммерческими авиакомпаниями4 и необходимых для перевооружения российской армии.
Здесь ставится задача оценки экономических последствий задержки освоения российскими предприятиями серийного производства новых типов авиатехники по причине недостаточности производственных мощностей и их медленного развития. Такие оценки позволяют сопоставить возможные потери и потребные объемы ресурсов, необходимых для предотвращения такого отставания и обеспечения скорейшего массового поступления новых типов авиатехники в эксплуатацию.
Предпосылки количественной оценки потерь вследствие медленного освоения серийного производства новых типов авиатехники
К чему приводит медленное освоение серийного производства конкурентоспособных изделий нового поколения, разработанных российской авиационной промышленностью? В целом ряде работ, касающихся временной конкуренции на рынках авиатехники (см., например, работы [3, 8]), учитывается, что лидерство в освоении производства нового поколения продукции обеспечивает больший объем продаж и повышает вероятность окупае-
4 Разумеется, речь идет о современных модификациях этих самолетов, которые удовлетворяют международным нормам по экологии, безопасности полета и составу бортового радиоэлектронного оборудования, обеспечивают высокую транспортную эффективность.
мости проекта, ускоряет возврат инвестиций, что особенно значимо в условиях высокой временной стоимости привлеченных средств, высокой ставки дисконтирования. Кроме того, благодаря эффекту обучения лидер накапливает опыт производства изделий новой модели и достигает более низкой себестоимости производства к моменту выхода на рынок последователей. Однако в авторском исследовании будет уделено внимание еще одному существенному эффекту, сопровождающему временную конкуренцию на рынках авиатехники, усугубляющему экономическое положение производителей, запаздывающих с освоением массового выпуска новых моделей. Он касается уже не столько производства, сколько эксплуатации авиатехники, на которую приходится подавляющая часть стоимости ее жизненного цикла. Если парк изделий новой модели в эксплуатации длительное время остается малочисленным, это приводит к следующим негативным следствиям:
- в силу малой численности парка высоки удельные затраты на поддержание бесперебойной эксплуатации изделий, в частности затраты на содержание глобальной сети центров технического обслуживания и ремонта, логистической инфраструктуры, т. е. складов запчастей, запасов сменных узлов и агрегатов и т. п.;
- в силу малого накопленного опыта эксплуатации изделий нового типа проявляются многочисленные конструктивно-производственные недостатки, что приводит к высокой частоте отказов и поломок.
Первый из упомянутых эффектов является статическим и проявляется при малой численности парка изделий на любом этапе их жизненного цикла (соответствующие количественные модели оценки затрат на поддержание бесперебойной эксплуатации парка авиатехники предложены, например в источнике [1]). Его причины носят технико-экономический характер. С ростом численности парка сокращаются удельные затраты на логистическое обеспечение в расчете на одно изделие. Затраты на плановое снабжение и поддержание запасов, покрывающих плановые потребности, можно оценить с помощью модели Уилсона, согласно которой удельные затраты сокращаются обратно пропорционально корню из численности парка. Затраты на поддержание страховых запасов оцениваются с помощью стохастических моделей управления запасами [10] и также сокращаются по
мере увеличения парка в расчете на одно изделие. Аналогичные эффекты проявляются и в сфере технического обслуживания и ремонта. Второй эффект - динамический. Он ослабевает по мере накопления опыта расследования отказов и поломок. Следует подчеркнуть, что большое количество конструктивно-производственных недостатков в начале периода эксплуатации нового типа изделий практически неизбежно и объективно обусловлено закономерностями развития техники. Но если при быстром освоении массового производства новой модели и быстром нарастании численности парка столь же быстро накапливается опыт эксплуатации и устраняется большинство конструктивно-производственных недостатков (разумеется, при условии проведения ответственной политики разработчиком и производителем новых изделий, при наличии эффективной обратной связи между эксплуатацией и разработкой), то при медленном освоении производства эти процессы затягиваются. То есть изделие медленно достигает зрелости. Количественные модели потерь по причине конструктивно-производственных недостатков в начале периода эксплуатации предложены в работе [4].
Экономические следствия двух описанных технологических эффектов зависят от политики производителя. В принципе он может перекладывать повышенный уровень затрат на эксплуатацию малочисленных и не достигших зрелости изделий на заказчиков, т. е. авиакомпании или ВВС. Однако такая недружественная политика становится практически нереализуемой на современном конкурентном рынке авиатехники, в том числе и на российском. Высокий уровень затрат и потерь (вызванных отказами и поломками, простоями воздушных судов) приводит к радикальному снижению конкурентоспособности отечественной авиатехники. Возникает замкнутый круг, или положительная обратная связь: низкая конкурентоспособность ограничивает объемы продаж изделий, что повышает стоимость их производства и эксплуатации, и т. д. Можно утверждать, что именно в такую «ловушку малочисленности» попали разработанные в середине - конце 1980-х гг. отечественные гражданские самолеты семейств Ил-96 (дальнемагистральные), Ту-204/214 (среднемагистральные), авиадвигатели ПС-90, которыми они оснащаются, и т. п. Как показано в работах [1,2], сами по себе эти изделия по своему технологическому уровню, по технико-экономическим показателям не уступали зарубежным
аналогам соответствующего поколения, но проиг-рывали5 им как элементы систем, включающих в себя парки авиатехники, инфраструктуру технического обслуживания и ремонта и т. п.
И даже при отсутствии конкурентов (что в принципе может иметь место на рынках военной авиатехники, хотя даже на этих рынках отсутствие зарубежных конкурентов не гарантировано, поскольку военно-техническая политика Министерства обороны РФ в последние годы допускает импорт вооружений и военной техники) описанные негативные следствия малочисленности парка новых изделий и их «незрелости» снижают возможности покупателей приобретать дополнительное количество изделий нового типа, расширять парк. Поэтому в работе [4] показано, что даже на монопольном рынке авиатехники, как правило, производителю выгоднее (с точки зрения максимизации суммарной прибыли за жизненный цикл изделия) априори принимать на себя ответственность за отказы и поломки изделий на ранних стадиях эксплуатации (даже если часть этих отказов и поломок происходит не по его вине), устраняя все возможные последствия за свой счет. Именно такую политику проводят в начале периода продаж ведущие мировые производители авиатехники и другой дорогостоящей долговечной продукции.
Что касается конкурентных рынков авиатехники, в современных условиях становится практически невозможной продажа продукции, требующей хотя бы и на ранних стадиях эксплуатации повышенных затрат, так как это фактически неконкурентоспособная продукция. В связи с этим в данной работе остается принять единственно реалистичное предположение: ставка оплаты технического обслуживания и ремонта6 с самого начала периода эксплуатации нового типа авиатехники фиксируется на уровне, предлагаемом конкурентами (в том числе уже освоившими массовое производство изделий
5 Как по причине малой численности парка, так и по причине нерациональной организации технического обслуживания и ремонта и логистического обеспечения, невнимания производителей к этим аспектам на ранних стадиях жизненного цикла изделия (подробнее см. [1]).
6 Здесь и далее предполагается, что, во-первых, выполнение технического обслуживания и ремонта является прерогативой производителя, что в современных условиях наиболее экономически обоснованно, во-вторых, на современных рынках технического обслуживания и ремонта авиатехники действительно все большее распространение получают контракты с фиксированной ставкой. Подробное экономическое обоснование этих положений приведено в проекте государственной программы [1].
нового поколения, устранившими большую часть конструктивно-производственных недостатков и т. п.). Таким образом, повышенный уровень затрат и потерь, связанный с малым опытом эксплуатации изделий, не достигших зрелости, в полной мере несет сам производитель. Помимо того, он вынужден обеспечивать даже для малочисленного парка новых изделий столь же высокий уровень коэффициента готовности (соответственно, показателей регулярности вылетов и т. п.), как и конкуренты. В противном случае его новая продукция будет неконкурентоспособной. Это требует создания столь же разветвленной сети центров технического обслуживания и ремонта, системы интегрированной логистической поддержки, складов запасных частей и т. п. Соответствующие затраты, относящиеся к инвестиционным затратам, которые необходимо сделать до начала продаж, можно считать постоянными, т. е. не зависящими от количества выпущенных изделий. Но если у конкурентов, уже выпускающих свою продукцию массово, эти постоянные затраты распределяются на большое число изделий в эксплуатации, то отстающий производитель, еще не достигший больших накопленных объемов продаж, вынужден нести такие же издержки, что негативно сказывается на рентабельности его работы.
Таким образом, малый объем выпуска новых моделей авиатехники негативно сказывается на экономической эффективности как производства, так и эксплуатации и послепродажного обслуживания. И если вследствие медленного освоения серийного производства новой продукции период «ловушки малочисленности» затянется, вполне возможно, что и до конца жизненного цикла изделия окупаемость проекта не будет достигнута. Поскольку повышенные затраты и потери наиболее существенны именно в начале жизненного цикла изделия, учет временной стоимости денег (дисконтирования) усугубляет негативные следствия медленного освоения серийного производства новых типов изделий.
Экономико-математическая модель освоения производства и послепродажного обслуживания нового типа авиатехники
Для количественной оценки влияния динамики развития производственных мощностей и освоения производства новой продукции на экономические показатели авиастроительных предприятий предлагается экономико-математическая модель.
В сумму затрат производителя на протяжении жизненного цикла изделия включаем инвестиции в производственные мощности, постоянные затраты на НИОКР и технологическую подготовку производства, постоянные затраты на сеть технического обслуживания и ремонта и интегрированной логистической поддержки, прямые затраты производства (трудовые и материальные), а также потери из-за конструктивно-производственных недостатков, поскольку производитель принимает их на себя, получая с эксплуатантов фиксированные платежи за техническое обслуживание и ремонт.
Оценим инвестиции, которые необходимо сделать производителю для создания новых производственных мощностей. Производственные мощности V (0 пропорциональны накопленным инвестициям. Мощности выражены в натуральной форме. Делается допущение о том, что мощности новые, и на рассматриваемом периоде они не выбывают. Пусть Ь - полная фондоемкость производства, т. е. стоимость единичной мощности (выпускающей одно изделие в год). Тогда производственные мощности в году t выражаются следующей формулой:
I ^ -1)
V ^) = -
Ь
(1)
1
где I^) = — V- накопленные к началу года t
Ь ^
инвестиции7; / - инвестиции в году s. Соответственно, инвестиции, которые необходимо сделать к концу года t, определяются плановым уровнем производственных мощностей в году t + 1: ДО = Ь V(t + 1).
В общем случае выпуск определяется как минимум между предъявляемым спросом на изделия и имеющимися у производителя производственными мощностями
q(t) = тш^ ^); V ^)}, где qd () - спрос в году t.
Накопленный к концу года t выпуск можно выразить следующим образом:
Q(t) = £ q(s).
Прямые производственные затраты состоят из материальных и трудовых затрат.
Будем считать, что благодаря эффекту обучения удельные стоимостные трудозатраты на каждый
7 Строительные лаги в этой модели нарастания мощностей не учитываются, хотя это легко сделать, введя соответствующую добавку ко времени вложения средств.
*=1
д-й экземпляр ст (д) будут снижаться по мере увеличения накопленного выпуска по следующему закону:
сТ(д) = с(1) (1 -Х^2д, где X - темп обучения в процессе производства.
Тогда суммарные затраты на оплату труда за t лет составят
Ф)
С^) = Ст(1) X(1 -Хп)
1о§2 д
(2)
д=1
(6)
где пкп(^) - число отказов из-за конструктивно-производственных недостатков в году 5.
Обозначим ш(1) - численность парка изделий, находящихся в эксплуатации, к началу года t. Без учета выбытия изделий она просто равна накопленному к концу предыдущего года выпуску изделий данного типа
ш(0 = е^-1) = £д(з), t = 2,3,...
(7)
Пусть смат(0 - удельные материальные затраты в расчете на одно изделие. Тогда суммарные материальные затраты производителя за t лет С составят
С (0 = с О (t). (3)
мат мат
Суммарные затраты производителя на разработку и выпуск 0(0 изделий за t лет ТС 0(0 составят
ТС Ж = СНИ0КР + Ст. о + Ст(0 + Смат (4)
где СНИ0КР - постоянные затраты производителя на разработку изделия и технологическую подготовку производства;
Ст. о - постоянные затраты производителя на создание сети центров технического обслуживания и ремонта, системы интегрированной логистической поддержки и др. сервисной инфраструктуры. В данной модели делается предположение о том, что эти затраты не зависят от численности парка. Оценим потери производителя из-за конструктивно-производственных недостатков. Согласно простейшей модели, использованной в работе [4], наработка на отказ из-за конструктивно-производственных недостатков увеличивается по мере накопления опыта устранения конструктивно-производственных недостатков по следующему закону:
т,п(0 = (1 -ХнГ1о&^ (Ч.П(1), (5)
где Хн - темп обучения в процессе устранения конструктивно-производственных недостатков; N - накопленное к началу года t число отказов из-за конструктивно-производственных недостатков;
тк п (1) - средняя наработка на отказ из-за конструктивно-производственных недостатков в первый год эксплуатации. В свою очередь N п(0 оценивается следующим образом:
Ожидаемое в течение года t количество отказов из-за конструктивно-производственных недостатков можно оценить следующим образом:
"к.п^) =
(8)
Пусть тдр - средняя наработка на отказ по другим причинам, св - прямые затраты на устранение отказа, ск - выплаты эксплуатанту, компенсирующие издержки, сопутствующие отказу и ремонту изделия (убытки из-за простоя воздушного судна, возможно -стоимость обеспечения запасными изделиями или агрегатами на время ремонта штатных и т. п.). Предполагается, что производитель априори берет ответственность за отказы на себя. Тогда связанные с отказами изделий затраты и потери производителя в расчете на летный час сп могут быть выражены следующим образом:
1 1
с0па) = (Св + ск)
+ -
Тк.п^) Тд
(9)
Пусть п - среднегодовой налет на одно изделие (летных часов в год), тогда накопленные затраты и потери производителя из-за отказов изделий в эксплуатации к концу года t составят
^) = ХСоП(5) П ш(5).
(10)
Накопленная за t лет выручка производителя состоит из выручки, полученной от продажи новых изделий, а также платежей за техническое обслуживание и ремонт уже эксплуатируемых изделий
т=я,р(о+Rт.о(t),
где Я^) - накопленная за t лет выручка от продажи новых изделий;
Rт0(t) - накопленная за t лет выручка от проведения технического обслуживания и ремонта. Рассмотрим эти слагаемые более подробно. Пусть р - цена нового изделия, тогда выручка, полученная в году t от продажи новых изделий, составит
%(0 = р ^(0. Накопленная выручка от продажи новых изделий за t лет составит
5=1
Rnp(t) = ¿^(s) = ¿p q(s) = ¿¿q(s) = p Q(t).(11)
s=1 s=1 s=1
Пусть р - фиксированная стоимость технического обслуживания и ремонта в расчете на летный час, тогда выручка от проведения технического обслуживания и ремонта в году t составит
r.0 (t) = Рт.0 л m(tX
а сумма выручки за техническое обслуживание и ремонт, накопленная за t лет, может быть выражена следующим образом:
R,о (t ) = Е (s) = Х Рто л m(s). (12)
s=1 s=l
Итак, суммарная накопленная выручка производителя к концу года t составит
R(t) = PQ(t) + É РтоЦ m(s). (13)
s=l
На основании предшествующих формул можно оценить чистый финансовый результат производителя к концу периода t
n(t) = R(t) - TC Q(t) -1(t) - ОД. (14)
Рассмотрим порядок проведения расчетов.
На основании программы развития мощностей {V(t)}, t = 1, 2,..., Т, пользуясь формулой (1), оцениваем инвестиции в производственные мощности, накопленные к концу каждого года периода моделирования.
В качестве исходных данных зададим удельные трудовые и материальные затраты производителя, постоянные затраты на НИОКР и технологическую подготовку производства, техническое обслуживание и ремонт и интегрированную логистическую поддержку. Тогда, используя формулы (2) и (3), найдем по формуле (4) суммарные производственные затраты за t лет.
Используя формулу (8), задав начальную наработку на отказ из-за конструктивно-производственных недостатков тк п (1) и наработку на отказ по другим причинам (считая ее неизменной), оцениваем количество отказов в парке за первый год эксплуатации (в данной модели это второй год реализации проекта). Также задаем стоимости восстановления отказавших изделий и размеры компенсаций эксплуатанту. По формуле (9) оцениваем затраты производителя на устранение отказов в расчете на летный час за первый год эксплуатации.
По формуле (7) оцениваем численность парка на второй год эксплуатации. Будем считать, что выбытия парка не происходит, поэтому m(t) = Q(t - 1). При оценке выпусков во все предшествующие годы будем считать, что имеет место дефицит производс-
твенных мощностей, т. е. в любой момент времени спрос авиакомпаний не удовлетворяется. Тогда выпуск определяется уровнем производственных мощностей. Подставляем в формулу (6), а затем в формулу (5) количество отказов из-за конструктивно-производственных недостатков, найденное по формуле (8), и оцениваем среднюю наработку на отказ из-за конструктивно-производственных недостатков на второй год эксплуатации (т. е. третий год реализации проекта). Далее повторяем алгоритм для каждого года, вплоть до года t. По формуле (10) оцениваем суммарные затраты и потери производителя из-за отказов за t лет.
Чтобы оценить выручку производителя, зададим цену нового изделия p и стоимость технического обслуживания и ремонта в расчете на летный час рто. Эти цены фиксированы на уровне лучших конкурентов. По формулам (11) и (12) оцениваем накопленную выручку от продажи новых изделий и проведения технического обслуживания и ремонта, а с помощью формулы (13) - суммарную выручку производителя за t лет. Наконец, подставляя результаты, полученные по формулам (1), (4), (10), (13), в формулу (14), получаем суммарную чистую прибыль производителя за t лет. Критерием эффективности программы развития мощностей считается прибыль к моменту завершения проекта, т. е. П(7).
Следует подчеркнуть, что в отличие от ранее предложенных моделей временной конкуренции на рынках авиатехники (см., например работы [3, 8]), в которых учитывался лишь момент начала серийного выпуска нового типа изделий и считалось, что с самого начала производство выходит на проектную мощность, в данной модели рассматривается именно динамика наращивания мощностей {V(t)}. Она имеет существенное значение, поскольку в данной модели учитываются потери, вызванные отказами и поломками из-за конструктивно-производственных недостатков, а также дополнительные затраты в эксплуатации, обусловленные малочисленностью парка, что обусловливает зависимость результатов моделирования (а также реальных затрат и потерь производителей авиатехники) от конкретной траектории развития производственных мощностей. Именно проблемам развития материально-технической базы авиастроительных предприятий здесь уделяется особое внимание.
Для автоматизации расчетов описанная модель реализована программным образом в среде Microsoft EXCEL с применением макросов.
Качественный анализ эффекта «ловушки малочисленности»
Как отмечено во многих работах, посвященных проблеме временной конкуренции (см. работы [2, 3, 8]), более ранний выход на рынок и начало массового производства дает производителям ряд преимуществ. Увеличивается период продаж, что позволяет реализовать большее количество изделий до появления нового поколения авиатехники. Соответственно, запаздывание выхода на рынок сокращает длительность периода продаж, лишает возможности воспользоваться монопольным положением до прихода на рынок последователей и т. п. Однако, если в простейших моделях временной конкуренции на рынках авиатехники (см. работы [2, 3, 8]) спрос считался равномерным или растущим с постоянным темпом и задержка выхода нового продукта на рынок приводила лишь к пропорциональному (отношению задержки к общей длительности периода продаж) сокращению объемов продаж, то в реальности последствия такой задержки могут быть более существенными. Причина состоит в том, что спрос на новые типы авиатехники (как и на прочие изделия длительного пользования) изменяется со временем неравномерно, и при появлении нового поколения изделий критически важно попасть в волну массового обновления парка. Даже относительно небольшое запаздывание в сравнении с ожидаемым периодом продаж нового поколения авиатехники может привести к тому, что парк потенциальных заказчиков уже будет в основном укомплектован изделиями конкурентов. И в дальнейшем пополнять его эксплуатанты предпочтут, вероятнее всего, именно изделиями изначально выбранного поставщика по объективным экономическим причинам, которые учитывались в предложенной здесь экономико-математической модели. Прежде всего в эксплуатации, как и в производстве, действует эффект обучения, позволяющий облегчить и удешевить эксплуатацию и ремонт более привычных образцов техники по мере накопления опыта. А поддержание бесперебойной эксплуатации унифицированного парка изделий дешевле, чем разнотипного.
И даже если, как предполагалось в предложенной модели, производитель принимает на себя соответствующие дополнительные затраты и потери, на практике он не сможет компенсировать их полностью. Например, авиакомпании все равно придется нести повышенные затраты на подготовку персонала для работы на разнотипной авиатехнике
и т. п. Поэтому даже при ответственной политике «догоняющего» производителя8 ему сложно будет преодолеть инерцию выбора заказчиков, которые уже приобрели изделия конкурентов.
Именно эти соображения определяют важность удержания так называемых якорных рынков, обеспечения непрерывности присутствия российской авиационной промышленности на ключевых рынках. В основном эти положения осознаны специалистами и руководителями отрасли, нашли отражение в основополагающих программных документах (см. работу [7]). С теоретической точки зрения необратимость выбора заказчиками поставщиков изделий длительного пользования - проявление хорошо известного эффекта path dependency, т. е. зависимости от предшествующей траектории развития. Широко известен такой пример его проявления, как QWERTY-эффект в инновационном развитии. Однако здесь в центре внимания - взаимосвязь подобных эффектов и развития производственного потенциала российской авиационной промышленности.
Итак, на рынках авиатехники, как и на рынках многих других изделий длительного пользования, запаздывание выхода на рынок может привести к необратимой потере потенциальных заказчиков. При этом их выбор при появлении нового поколения изделий чрезвычайно неустойчив и изменчив. На рынке гражданской авиатехники, в особенности в тех сегментах, в которых сложилась жесткая конкуренция, вполне вероятен отказ авиакомпаний от сделанных заказов в пользу более доступных (в смысле оперативности исполнения заказов) изделий, пусть даже и уступающих новой модели по уровню технико-экономического совершенства9. Уже упоминавшиеся новые модели пассажирских самолетов А-380 и Boeing-787 потеряли ряд заказов, когда стало известно о задержках реализации проектов. Авиакомпании предпочли пусть и менее эффективные, но доступные уже в ближайшее время изделия предыдущего поколения (например, современные модификации американских широкофюзеляжных самолетов семейства Boeing-747 вместо
8 Рыночный авторитет российской авиационной промышленности был существенно подорван именно в этом отношении в период, когда вопросам послепродажного обслуживания не уделялось должного внимания и нередки были конфликты между производителями и покупателями российской авиатехники по поводу установления ответственности за отказы и поломки изделий.
9 В работе [5] предложены методы оценки выигрыша по времени, компенсирующего заданный уровень превосходства в эксплуатационных затратах для гражданских самолетов.
наиболее вместительных в обозримой перспективе европейских самолетов А-380, западноевропейские дальнемагистральные лайнеры семейств А-330 и А-340 вместо американских самолетов Вое^-787, представляющих новое поколение изделий данного класса, и т. п.).
На мировом рынке военной авиатехники действует не менее жесткая конкуренция, и фактор своевременности поставок не менее значим. Например, в 2005 г. КНР, первоначально заключив с российской компанией «Рособоронэкспорт» договор на поставку 38 транспортных самолетов Ил-76МД, а также самолетов-заправщиков Ил-78МК, являющихся модификацией Ил-76, со сроком реализации 2007-2012 гг., была вынуждена отменить заказ по причине внезапно обнаружившейся неспособности производителя (на тот момент расположенного в Ташкенте) своевременно его выполнить. Это отразилось и на экономическом положении многочисленных (расположенных, преимущественно, в России) поставщиков комплектующих для данных изделий, производителя авиадвигателей Д-30КП (рыбинское НПО «Сатурн»), которые также рассчитывали на масштабные заказы. Следует подчеркнуть, что узкие места в разветвленных технологических цепочках производства сложного изделия могут ставить под угрозу экономическую безопасность всех прочих участников проекта, даже если они готовы к своевременному и качественному выполнению заказов.
Как показывает проведенный анализ, период выхода на рынки изделий нового поколения - это в известном смысле зона бифуркации, после которой траектории развития конкурирующих производителей могут пойти совершенно различным образом. Поэтому в реальности (в отличие от упрощенных моделей временной конкуренции, использованных в работах [2, 3, 8], и даже от более реалистичной модели, использованной в данной работе) действует положительная обратная связь между располагаемым уровнем производственных мощностей в начале периода серийного производства нового типа изделий и спросом на них в дальнейшем (т. е. потребным уровнем производственных мощностей в более долгосрочной перспективе). То есть достаточность предложения нового типа изделий в начале периода продаж, как правило, является необходимым условием наличия массового спроса на эти изделия и в дальнейшем, и наоборот.
Это соображение необходимо принимать во внимание при планировании развития производс-
твенного потенциала предприятий российской авиационной промышленности, даже если решения о выделении средств на техническое перевооружение приходится принимать в условиях жесткого дефицита финансовых ресурсов (что весьма вероятно в период продолжающегося финансово-экономического кризиса). Как показано здесь, вполне возможно, что если в начале периода серийного производства нового типа авиатехники не удалось найти средства для создания достаточного уровня производственных мощностей, то в дальнейшем эти средства выделять уже и не будет целесообразно с экономической точки зрения. В этом и состоит эффект «ловушки малочисленности», которая является одним из главных видов рисков развития российской авиационной промышленности на данном этапе. Особо следует подчеркнуть, что именно краткосрочная динамика развития материально-технической базы авиастроительных предприятий во многом определяет (с учетом описанных эффектов) долгосрочные перспективы отрасли. Эти соображения необходимо учитывать при формировании стратегии финансирования инновационных проектов, методам разработки которой уделяли внимание российские и зарубежные ученые (см. работу [12], в которой решается динамическая задача распределения ограниченных ресурсов по этапам жизненного цикла).
Параметрический анализ различных
сценариев освоения производства новых типов авиатехники
В качестве примера рассмотрим процесс освоения серийного производства и коммерческой эксплуатации регионального пассажирского самолета. Модельные параметры соответствуют по порядку величины реальным технико-экономическим параметрам проекта регионального пассажирского самолета Sukhoi SuperJet 100, для которого изучаемые здесь проблемы, действительно, чрезвычайно актуальны.
В таблице приведены значения исходных данных для расчетов по предложенной модели.
Что касается динамики развития производственных мощностей в краткосрочной (3-5 лет) перспективе, следует рассматривать ряд ее характерных вариантов, которые определяют сценарии развития производственного потенциала авиастроительных предприятий. В силу описанных ранее причин и реально наблюдаемого превышения спроса над
Основные показатели проекта разработки, производства и послепродажного облуживания регионального пассажирского самолета (пример)
Показатель Значение
Цена нового изделия, млн долл. /ед. 26
Инвестиции в НИОКР и технологическую 2 000
подготовку производства, млн долл.
Удельные стоимостные трудозатраты на вы- 35
пуск первого экземпляра, млн долл.
Темп обучения в процессе производства, % 12
Удельные материальные затраты, млн долл./ед. 10
Полная фондоемкость производства, 11
млн долл. / (ед. /год)
Стоимость создания сети технического 1 000
обслуживания и ремонта, млн долл.
Ставка оплаты технического обслуживания и 300
ремонта за летный час (л. ч), долл.
Среднегодовой налет на одно изделие, л. ч 3 000
Средняя наработка на отказ из-за конструктив- 5 000
но-производственных недостатков в первый
год эксплуатации, л. ч
Темп обучения в процессе устранения конс- 15
труктивно-производственных недостатков, %
Средняя наработка на отказ по другим 20 000
причинам, л. ч
Прямые затраты на устранение отказа, 2
млн долл.
Размер компенсации эксплуатанту ущерба 0,5
от отказа изделия, млн долл.
предложением для новых типов российской авиатехники будем считать, что спрос на изделия на протяжении всего жизненного цикла изделия заведомо превышает уровень производственных мощностей или по крайней мере не ниже его.
Пользуясь предложенной экономико-математической моделью, для каждого сценария развития производственных мощностей можно оценить суммарную прибыль за весь период реализации проекта. То есть формально каждый сценарий в конечном счете характеризуется единственным интегральным показателем. Однако полезен и анализ динамики изменения фазовых переменных модели (численности парка в эксплуатации, уровня безотказности изделий и затрат на техническое обслуживание и ремонт, накопленной выручки производителя и т. п.).
Важным показателем любого сценария является и срок окупаемости проекта. Даже если к концу периода моделирования проект окупается, следует принимать во внимание риск сокращения жизненного цикла изделий нового типа прежде всего по причине появления принципиально нового поколения
изделий, в присутствии которого ныне новая модель морально устареет. С учетом такой возможности те сценарии развития материально-технической базы предприятий, в которых окупаемость проекта достигается близко к окончанию жизненного цикла изделия, являются крайне рискованными. Соответственно, усиливается значимость скорейшего освоения производства нового типа изделий. Хотя непосредственно эффект «ловушки малочисленности», т. е. обратная связь между уровнем производственных мощностей в начале периода продаж и спросом на изделия в дальнейшем, в разработанной модели не учитывается, он может быть учтен экспертным образом при формировании сценариев и интерпретации результатов сценарных расчетов.
На рис. 1 и 2 приведены графики изменения на протяжении периода моделирования, охватывающего 2011-2030 гг., накопленного денежного потока (по основной оси ординат), а также уровня производственных мощностей в двух сценариях развития последних, причем в обоих сценариях к 2018 г. достигается максимальный темп выпуска -50 изделий в год.
Однако если в первом случае уровень мощностей нарастает последовательно с самого начала серийного производства, то во втором он (например, вследствие ограниченности инвестиционных ресурсов в краткосрочной перспективе) в период 2013-2017 гг. остается на уровне 12 самолетов в год, и лишь с 2018 г. скачкообразно возрастает до 50 изделий в год. Особо следует подчеркнуть, что в итоге и во втором сценарии производителю приходится сделать тот же объем инвестиций, что и в первом. И суммарный объем выпуска во втором случае незначительно отличается от такового в первом (725 ед. вместе 797 ед., т. е. всего на 9 % ниже). Однако прибыль к концу периода моделирования составляет 1,23 млрд долл. против 2 млрд (т. е. на 38 % меньше).
Чем обусловлена столь существенная разница? В статических моделях временной конкуренции, в которых не учитывается динамика снижения эксплуатационных затрат по мере перехода к массовой эксплуатации, не были учтены потери из-за продолжительного периода незрелости изделий, которые во втором случае остаются относительно малочисленными на протяжении 7-8 лет. Насколько значим этот эффект, впервые учтенный в предлагаемой модели? Как показывает анализ итоговых показателей проекта в обоих примерах, вклад этих сверхнормативных потерь в общее сокращение прибыли (2 - 1,23) = 0,77
3 000
2 000
1 000
50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 X X X X X X X X X X х/<
-1 000
-2 000
-3 000
-4 000
-- 50
40
2035 -- 30
20
-- 10
-1- 0
-Прибыль —X— Мощности....... Спрос
Рис. 1. Развитие производственных мощностей, ед. /год (правая шкала) и динамика накопленного денежного потока, млн долл (левая шкала) в 2010-2035 гг. (пример 1)
2 000
1 000
60
50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
X X X X X X X X X х х/х
1 000
-2 000
-3 000
-4 000
- Прибыль
■ Мощности ■
Спрос
Рис. 2. Развитие производственных мощностей, ед. /год (правая шкала) и динамика накопленного денежного потока, млн долл (левая шкала) в 2010-2035 гг. (пример 2)
млрд долл. составляет около 0,2 млрд долл., а подавляющая часть сокращения прибыли обусловлена меньшим объемом продаж (притом, что он находится вблизи точки окупаемости). Естественно, влияние затрат на техническое обслуживание и ремонт на итоговую величину прибыли будет тем выше, чем больше затраты на устранение отказов и поломок по сравнению с ценами самой авиатехники.
60 В рассматриваемой мо-
дели действует механизм обратной связи, смягчающий потери вследствие незрелости изделий. Как показывает сравнительный анализ примеров 1 и 2, абсолютная величина этих потерь на начальном этапе эксплуатации новой модели будет невелика именно в силу малочисленности парка. Но как только изделие станет массовым, суммарный налет парка начнет быстро возрастать, и по мере накопления опыта изделие быстро достигнет зрелости, т. е. удельные затраты на техническое обслуживание и ремонт сократятся. В то же время такое представление процессов накопления опыта эксплуатации и устранения конструктивно-производственных недостатков является весьма упрощенным. В частности, из принятой модели нарастания средней наработки на отказ следует, что если в эксплуатацию одномоментно поступит достаточно большое количество изделий (как в 2018 г. в сценарии 2) и произойдет одновременно большое количество отказов, весь полученный массив информации будет немедленно и эффективно использован для совершенствования изделия, и оно практически сразу достигнет зрелости. Однако в реальности такое развитие событий маловероятно в силу ограниченности пропускной способности инженерных подразделений. Эффективный учет опыта эксплуатации и внесение необходимых изменений в конструкцию изделия или технологию его производства требуют определенного времени, а одномоментное поступление большого числа рекла-
-1- 0
0
0
маций не способствует успеху этих процессов, скорее наоборот, оно чревато коллапсом инженерных подразделений. Учет этих качественных соображений10 усиливает значимость поступательного, без задержек и резких скачков (которые придется предпринимать для наверстывания отставания от графика производства), наращивания производственных мощностей и, соответственно, численности парка изделий нового типа в эксплуатации.
Что касается сравнения двух описанных примеров, в реальности последствия затягивания выхода производства на проектную мощность во втором случае были бы еще более пессимистическими. На практике столь длительный (порядка 7-8 лет) период выхода на проектную мощность серийного производства, вероятнее всего, привел бы к отмене большей части заказов на данный тип самолетов и к переориентации заказчиков на изделия конкурентов, доступные уже в ближайшие годы. То есть изделие не вышло бы из «ловушки малочисленности».
Заключение
Несмотря на большую длительность периода производства наукоемких изделий авиастроения (порядка 20-30 лет, а с учетом модификаций - и более), решающее влияние на конкурентоспособность новых изделий и самой российской авиационной промышленности оказывают темпы наращивания мощностей и освоения серийного производства и послепродажного обслуживания новых типов изделий в первые 3-5 лет периода продаж.
Как показали сценарные расчеты, проведенные с помощью разработанной авторами экономико-математической модели, даже если сдвиг времени выхода производства на проектную мощность на 2-3 года приведет к незначительному (порядка 10 %) сокращению числа выпущенных изделий относительно запланированного за жизненный цикл, это может привести к сокращению прибыли за весь жизненный цикл изделия на 30-40 %. Однако на конкурентном рынке такая задержка освоения серийного производства продукции может привести к отказу потенциальных покупателей от данного изделия в пользу конкурентов и в конечном счете к неограниченному (вплоть до нуля в пессимистическом сценарии) снижению спроса в долгосрочной перспективе
10 Их количественный учет в модели возможен, например путем введения лага (задержки) между отказами в эксплуатации и повышением надежности изделий.
вследствие потери «якорного» рынка. В связи с этим необходимо, выявив узкие места в производственных цепочках, ускорить выход на проектную мощность производства авиадвигателей SaM146 и самолетов SSJ-100, а также прочих новых и перспективных изделий российского авиастроения.
Список литературы
1. Клочков В. В. Организация конкурентоспособного производства и послепродажного обслуживания авиадвигателей. М.: Экономика и финансы, 2006.
2. Клочков В. В. Управление инновационным развитием гражданского авиастроения: монография. М.: МГУЛ, 2009.
3. Клочков В. В. CALS-технологии в авиационной промышленности: организационно -э кономические аспекты. М.: МГУЛ, 2008.
4. Клочков В. В., Варюхина Е. В. Экономические аспекты определения ответственности производителей за отказы техники // Вестник Уральского государственного технического университета. Сер. «Экономика и управление». 2010. № 2.
5. Клочков В. В., Русанова А. Л., Максимовский В. И. Экономико-математическое моделирование процессов освоения серийного производства новых гражданских самолетов // Вестник Московского авиационного института. 2010. № 3.
6. О федеральной целевой программе «Развитие гражданской авиационной техники России на 2002-2010 годы и на период до 2015 года»: постановление Правительства Российской Федерации от 15.10.2001 № 728.
7. Проект государственной программы Российской Федерации «Развитие авиационной промышленности» на 2013-2025 гг. // Министерство промышленности и торговли Российской Федерации - www.minpromtorg.gov.ru.
8. Русанова А. Л., Клочков В. В. Анализ эффективности российской практики финансирования инновационных проектов в наукоемкой промышленности (на примере авиастроения) // Аудит и финансовый анализ.
2011. № 5.
9. Русанова А. Л., Клочков В. В. Эффективность кооперации в сфере исследований и разработок: временные аспекты // Инновации. 2011. № 8.
10. Рыжиков Ю. И. Теория очередей и управление запасами. СПб: Питер, 2001.
11. Счетная палата проверила использование средств, выделенных в целях развития гражданской авиации // Счетная палата Российской Федерации. URL: http://www. ach. gov. ru/ru/news/archive/14122011/.
12. ХрусталёвЕ. Ю., Хрусталёв О. Е. Моделирование жизненного цикла программы создания наукоемкой продукции // Экономический анализ: теория и практика.
2012. № 16.
