Расчет стоимости жизненного цикла наукоёмкого изделия

Одним из важных потребительских показателей сложного наукоемкого изделия является стоимость ЖЦИ (СЖЦИ) (Life Cycle Cost, LCC). Полная СЖЦИ складывается из затрат на разработку и производство изделия, ввод изделия в действие, т.е. ТЭ, ТОиР и его утилизация.

Для оценки СЖЦИ используют нормативно-технические документы (НТД), разработанные Ростехрегулированием России. Одним из таких документов является отечественный «ГОСТ Р 27.202-2012. Надежность в технике. Управление надежностью. Стоимость жизненного цикла продукта». Настоящий стандарт содержит общую концепцию оценки СЖЦИ и предназначен для применения как потребителями (пользователями), так и поставщиками (производителями) изделия. В нем установлены типовые составляющие СЖЦИ, что может быть полезным для планирования проектов и программ. Разработан настоящий стандарт на основании стандарта МЭК 60300-3-3 (2004) «Менеджмент функциональной надежности. Часть 3-3. Руководство по применению. Исчисление затрат в течение жизненного цикла».

Проведение расчета СЖЦИ заложено в концепцию PLM (Product LifeCycle Management) — методологию, обеспечивающую управление всей информацией об изделии и процессах его ЖЦИ. PLM-стратегия является составной частью корпоративной стратегии любого предприятия и ее внедрение в производство будет содействовать повышению экономической эффективности его производственной деятельности.

Для сложного изделия, имеющего длительный срок использования (не менее 10…20 лет), затраты, возникающие на постпроизводственных стадиях ЖЦИ и связанные с поддержанием изделия в работоспособном состоянии при ТЭ, могут быть равны или превышать в несколько раз затраты на приобретение. Поэтому именно стадии ТЭ в последнее время уделяется самое пристальное внимание. Стадия ТЭ выделяется из послепродажной стадии ЖЦИ и представляет собой совокупность процессов производителей моделей изделия и запасных частей к ней, комплектующих изделий, поставщиков, субпоставщиков и предприятий, эксплуатирующих изделие. Данная стадия состоит из системы ТОиР и МТО.

Расчет СЖЦИ позволяет определить затраты на:

- предварительное и концептуальное проектирование;

- разработку и проектирование изделия;

- технологическую подготовку производства;

- собственно изготовление;

- ТЭ;

- ТОиР;

- утилизацию.

При подобных расчетах часто используют параметры, полученные при анализе эксплуатационной надежности изделия и его составных частей: интенсивность эксплуатационных отказов, стоимость запасных частей, комплектующих изделий, стоимость ТОиР и т.д.

Естественно, что на изготовление наукоемкой продукции высокого качества с высокими количественными показателями эксплуатационной надежности требуются большие затраты. Но, обеспечивая высокую эксплуатационную надежность с высокими показателями безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости изделия, производитель добивается существенного снижения эксплуатационных затрат. Чем выше показатели безотказности изделия, т.е. чем больше его наработка на отказ, тем реже приходится его ремонтировать, и, следовательно, меньше затраты на поддержание его в работоспособном состоянии. Обеспечение ремонтопригодности и эксплуатационной технологичности производителями изделия напрямую связано с потенциальными затратами трудовых и материальных ресурсов, т.е. с затратами на постпроизводственных стадиях ЖЦИ. Поэтому необходимо обеспечить оптимальное соотношение между качеством и эксплуатационной надежностью изделия, с одной стороны, и стоимостью его приобретения и владения — с другой. Решение задачи обеспечения эксплуатационной надежности изделия связано с учетом множества разнообразных и часто противоречивых факторов. Здесь на первом месте стоят вопросы эффективного использования изделия, на втором — экономические показатели (причем затраты на ТЭ для потребителя имеют первостепенное значение, т.е. обеспечение эксплуатационной надежности на этом этапе и организация эффективной системы ТОиР влечет дополнительные расходы для производителя), на третьем — необходимость учитывать реальные технологические возможности и производственные мощности, на четвертом — реальные условия, режимы и стратегии реализации ТП ТЭ. Требования к эксплуатационной надежности сложного изделия связаны с необходимостью финансовых вложений на этапах проектирования, производства и ТЭ изделия, вызванных изменением эксплуатационной надежности изделия.

1 Основные цели оценки СЖЦИ

Оценка СЖЦИ представляет собой процесс экономического анализа суммарной стоимости его приобретения, использования и утилизации. Такой анализ может быть проведен как для ЖЦИ в целом, так и для отдельных его составляющих в различных комбинациях. Основной целью оценки является получение исходных дан­ных для выработки решений, принимаемых на всех или отдельных стадиях ЖЦИ. Важной задачей, решаемой при построении модели СЖЦИ, является выявление затрат, способных оказывать наиболее существенное влияние на его общую стоимость в целом или представляющих особый интерес для решения определенных задач. Наиболее распространенными видами решений, для которых оценки СЖЦИ служат важными исходными данными, являются:

- оценка и сопоставление альтернативных конструктивных решений и вариантов технологий утилизации изделия;

- оценка экономической эффективности проектов;

- выявление основных источников затрат и экономически эффективных доработок;

- оценка и сравнение альтернативных стратегий использования, ТЭ, испытаний, контроля, ТОиР изделия и т. п.;

- оценка и сравнение различных подходов к замене, восстановлению, продлению сроков ТЭ или списанию изношенного изделия;

- распределение имеющихся средств и ресурсов между конкурирующими по приоритетности но­выми разработками или доработками существующих продуктов;

- оценка гарантийных обязательств посредством проведения проверочных испытаний и их опти­мизация.

Оценки СЖЦИ могут также служить исходными данными для анализа ком­плексной системы МТО ТЭ изделия.

2 Стадии ЖЦИ и оценки его стоимости

Фундаментальное значение для оценки СЖЦИ имеет знание содержания и действий, которые должны выполняться на каждой его стадии. Важно также знать, как эти действия влияют на технические характеристики продукта, его безопасность, безотказность, долговечность, ремонтоп­ригодность, сохраняемость и другие его характеристики, от которых, в основном зависит, СЖЦИ. ЖЦИ в общем случае включает в себя шесть основных стадий:

- выработку концепции и установление технических требований (техническое предложение) на изготавливаемое изделие;

- разработку конструкции изделия;

- производство изделия;

- его установку, монтаж и наладку;

- собственно ТЭ изделия и его ТОиР;

- списание и утилизацию изделия.

Стадии ЖЦИ, их составные части или комбинации выбирают в соответствии с потреб­ностями конкретного анализа. В общем случае суммарные затраты на перечисленных стадиях ЖЦИ представляют собой затраты, связанные с приобретением, практическим использованием (ТЭ) и его утилизацией. Эти затраты могут включать в себя стоимость установки, монтажа и наладки. Затраты, связанные с практическим применением изделия, обычно превышают стоимость его приобретения. В них также могут входить или не входить затраты на уста­новку, монтаж и наладку. Затраты на утилизацию продуктов могут составлять значительную часть суммарной СЖЦИ. Действующее законодательство может требовать проведения на этой стадии обязательных мероприятий, которые для крупных проектов, например, для атомных электростанций, оказываются весьма дорогостоящими.

3 Принципы оценки СЖЦИ

Модель СЖЦИ должна:

- учитывать наиболее важные факторы, способные повлиять на СЖЦИ, включая условия его использования по назначению, т.е. ТЭ и концепцию ТОиР;

- отражать все факторы, имеющие отношение к форми­рованию СЖЦИ;

- быть относительно простой для освоения и позволять своевременно ее использовать в процес­се принятия решений, оставаясь пригодной для последующих доработок и модернизации в будущем;

- допускать оценку отдельных элементов СЖЦИ.

Простая модель СЖЦИ имеет в своей основе общепринятую схему бухгалтерского учета затрат и содержит математические выражения для оценок затрат, связанных со всеми выделенными элементами СЖЦИ. Моделирование последней включает в себя:

- построение структуры декомпозиции СЖЦИ;

- построение структуры декомпозиции изделия;

- выбор категорий оцениваемых затрат;

- выбор элементов затрат;

- собственно оценку СЖЦИ;

- представление результатов.

При необходимости в модель также включают:

- способы оценки затрат, связанных с обеспечением безопасности и охраны окружающей среды;

- способы оценки неопределенностей и рисков;

- анализ чувствительности модели с точки зрения выявления факторов, вносящих основной вклад в СЖЦИ.

4 Методы оценки элементов СЖЦИ

Для оценки элементов СЖЦИ применяют:

- инженерный метод;

- метод оценки по аналогии;

- параметрический метод.

4.1 Инженерный метод оценки

При использовании данного метода размеры определенных элементов СЖЦИ напрямую оценивают, анализируя последовательно один элемент или составную часть изделия за другими. Зачастую при оценке элементов стоимости, связанных с каждой составной частью, и для установления их взаимосвязей с другими элементами удается использовать действующие нормативы затрат на их разработку и изготовление, установленные опытным путем. Устаревшие нормативы могут быть обновлены и приведены к текущему времени оценки с использованием соответствующих попра­вок, учитывающих, например, ежегодные удешевления или удорожания соответствующих работ.

4.2 Метод оценки стоимостей по аналогии

Метод основан на использовании данных по аналогичным элементам СЖЦИ сходных изделий или технологий. При этом используют статистические данные, скорректированные с учетом роста цен, последствий совершенствования технологий и т. д. Метод является наи­менее сложным и трудоемким. Его просто применять для составных частей изделий, по которым имеют­ся реальные данные из предыдущего опыта их изготовления и использования.

4.3 Параметрический метод оценки

Метод основан на составлении соответствующих уравнений для оценки стоимостей с использова­нием различных параметров и переменных. Его применяют по-разному в разных областях. Применяе­мые в нем уравнения обычно позволяют в конечном итоге преобразовывать трудозатраты на выполнение тех или иных работ в их стоимость.

Процесс оценки СЖЦИ может осложняться влиянием ряда дополнительных факторов, таких как, постоянно меняющаяся реальная стоимость денег, цена упущенных возможностей, инфляция и изменения в налогообложении, которые необходимо учитывать в расчетах.

5 Процесс оценки СЖЦИ

Процесс оценки СЖЦИ включает в себя выявление и оценку величин затрат, связанных с приобретением изделия, ТЭ и его утилизацией на протяжении всего ЖЦИ. Для получения результатов, пригодных для полезного и корректного применения, анализ СЖЦИ следует проводить упорядоченным и тщательно документированным образом, и он должен включать в себя:

- разработку плана оценки СЖЦИ, включая установление целей оценки;

- выбор или разработку модели СЖЦИ;

- применение разработанной модели;

- документальное оформление результатов оценки;

- рассмотрение результатов оценки стоимости;

- коррекцию и обновление результатов.

Перечисленные выше стадии оценки могут повторяться, если на любом очередной стадии выявля­ется необходимость возврата и пересмотра результатов работ, выполненных на предыдущих стадиях. Все допущения и предположения, сделанные на каждой стадии оценки, должны тщательно документиро­ваться, облегчая, таким образом, возможность подобных возвратов и повторений предыдущих стадий оценки и способствуя правильной интерпретации получаемых результатов. Оценка СЖЦИ представляет собой многопрофильную задачу. Выполняю­щие ее специалисты должны хорошо знать базовые принципы, включая типовые ее составляющие, источники информации о затратах и принципы финансового анализа. Они также дол­жны иметь четкое представление о методах анализа неопределенностей в оценке стоимостей. Очень важно получение исходных данных, состав которых зависит от полноты охвата анализом различных этапов и стадий ЖЦИ, от специалистов, знакомых со всеми этими стадиями. В их число могут входить также поставщики комплектующих изделий и материалов и потребители.

Оценку СЖЦИ следует начинать с составления плана, устанавливающего цель и область анализа. В плане должны быть отражены следующие аспекты оценки СЖЦИ:

а) необходимо определить задачи оценки с указанием выходных результатов и решений, при под­держке которых эти результаты следует использовать. Типовыми целями оценки являются:

- установление требуемой СЖЦИ, на которую следует ориентироваться при планировании, заключении контрактов, составлении бюджетов и решении иных задач;

- оценка влияния на СЖЦИ альтернативных вариантов действий, та­ких как внесение изменений в конструкцию изделия, приобретение изделия на стороне, изменение по­литики поддержки ТЭ изделия или применение новых технологий;

- выявление факторов, оказывающих наибольшее влияние на СЖЦИ с тем, чтобы сосредоточить на них основное внимание при разработке, приобретении или обеспечении ТЭ изделия;

б) установление области распространения анализа с указанием наименований анализируемых изделий, временного отрезка (стадий ЖЦИ) и описание условий ТЭ и системы ТОиР, применительно к которым должен быть проведен анализ;

в) выявление всех предположений, допущений, ограничений и граничных условий (таких как, на­пример, минимальные уровни готовности или максимальные размеры капитальных вложений), которы­ми может быть ограничен диапазон допустимых вариантов, рассматриваемых в процессе анализа;

г) выявление альтернативных вариантов действий, подлежащих оценке, если это входит в задачи анализа. Перечень предполагаемых альтернатив может быть обновлен по мере выявления но­вых возможностей или после того, как установлено, что уже включенные в перечень варианты наруша­ют введенные граничные условия для решения поставленной задачи;

д) оценку необходимых для проведения анализа ресурсов и составление графика представления отчетов о результатах анализа, обеспечивающих своевременное представление его результатов для поддержки процессов принятия решений, для которых они требуются. План должен быть составлен и документально оформлен в самом начале процесса оценки СЖЦИ, чтобы обеспечивать правильную целенаправленность всех остальных действий. План должен быть рассмотрен всеми предполагаемыми потребителями результатов оценки, как со стороны поставщика, так и со стороны потребителей, с тем, чтобы обеспечить правильную интер­претацию и четкое удовлетворение их потребностей.

6 Выбор или разработка модели СЖЦИ

Должна быть выбрана или разработана модель СЖЦИ, уровень детализа­ции которой соответствует целям анализа и учитывает доступность необходимых исходных данных, а также:

- требуемый уровень избирательности, достаточный для различения рассматриваемых вари­антов;

- уровень чувствительности, необходимый для обеспечения требуемой точности оценок;

- время, потребное для проведения анализа и составления отчета о его результатах.

7 Применение модели СЖЦИ

Процедура оценки СЖЦИ должна включать в себя:

- получение исходных данных для определения всех основных составляющих СЖЦИ, включенных в модель, для всех вариантов (конструктивного исполнения, способов изготов­ления, ТЭ, ТОиР и утилизации) оцениваемого изделия;

- проведение анализа СЖЦИ для установленного в плане оценки сценария ТЭ изделия;

- составление отчета по результатам анализа, имея в виду в последующем выбор оптимального сценария МТО его ТЭ;

- оценку всех различий в значениях технических характеристик, показателей надежности и всех других значимых параметров проанализированных вариантов изделия, если эти различия не отражены непосредственно в результатах анализа с использованием выбранной модели СЖЦИ;

- классификацию и обобщение выходных результатов, полученных с использованием данной мо­дели СЖЦИ, в соответствии с определенными логическими предпосылками, например, подразделение всех затрат на такие группы, как фиксированные или переменные затраты, повторяющиеся регулярно или разовые, случайные расходы, стоимости приобретения, ТЭ и ути­лизации, прямые и косвенные затраты, которое может оказаться полезным для пользователей результатов анализа;

- анализ чувствительности модели с целью проверки влияния принятых допущений и неопреде­ленностей в установлении значений элементов СЖЦИ на выходные результаты, полученные с ее помощью. Особое внимание должно быть сосредоточено на основных источниках за­трат и на допущениях, касающихся использования изделия и изменений стоимости денег;

- рассмотрение результатов оценки СЖЦИ с тем, чтобы убедиться, что дос­тигнуты цели, установленные в плане оценки, и получена достаточная информация для поддержки тре­буемых решений. Если при этом выяснится, что поставленные цели оценки не достигнуты, то она должна быть проведена повторно с внесением, при необходимости, определенных изменений в приме­няемую при этом модель СЖЦИ. Проведение анализа, включая все принятые в ходе его допущения и предположения, должно быть документально оформлено с тем, чтобы его результаты могли быть проверены и повторены другим спе­циалистом.

8 Документальное оформление результатов оценки СЖЦИ

Результаты оценки СЖЦИ должны быть оформлены в виде отчета, который позволяет пользователям четко представлять как выходные результаты анализа, так и следующие из них выводы, включая связанные с ними ограничения и неопределенности. Отчет должен содержать следующие разделы:

- резюме для руководства, в котором приводят краткий обзор целей и результатов анализа, сле­дующих из них выводов и рекомендаций. Резюме предназначено для предоставления полученных ре­зультатов лицам, принимающим решения, пользователям и другим заинтересованным сторонам;

- цели и область распространения анализа, где установлены цели анализа, приведено описание анализируемого изделия, включая описание предполагаемых условий его использования, сценарий ТЭ и ее МТО, принятые допущения и предположения, аль­тернативные варианты действий. Поскольку эти сведения уже были включены в план оценки СЖЦИ, то их приводят в отчете в качестве справочных;

- описание модели СЖЦИ, содержащее общие сведения о модели, относя­щиеся к ней допущения, описание структуры декомпозиции СЖЦИ, пояснения к элементам стоимости и способам оценки их значений, описание способов объединения результатов оценки стоимостей элементов в итоговую оценку СЖЦИ;

- применение модели СЖЦИ, где представлены результаты расчетов по выбранной модели, включая выявление наиболее значимых источников затрат, результаты анализа чувствительности модели и результаты всех остальных имеющих отноше­ние к решаемой задаче анализов;

- выводы и рекомендации, где представлены выводы, имеющие отношение к целям проведенного анализа, и список рекомендаций в отношении решений, которые следует принять с учетом полученных результатов, включая рекомендации о необходимости продолжения работ в данном направлении или пересмотра методов и результатов анализа.

9 Рассмотрение результатов оценки СЖЦИ

Должно быть проведено официальное и по возможности независимое рассмотрение результатов анализа с целью подтверждения их корректности и чистоты. При этом должны быть изучены:

- цели и область распространения анализа, чтобы убедиться в том, что они были правильно по­ставлены и интерпретированы;

- адекватность модели СЖЦИ и уровень ее соответствия целям анализа, включая правильность определения элементов стоимости и принятых допущений;

- правильность применения модели, чтобы убедиться в том, что все исходные данные установле­ны надлежащим образом, что модель использована корректно, что результаты анализа, включая ана­лиз чувствительности модели, правильно оценены и обсуждены и что цели анализа достигнуты;

- обоснованность принятых при анализе допущений и надлежащее их отражение в документации.

10 Уточнение методов анализа

Во многих случаях важно поддерживать актуальность модели СЖЦИ с тем, чтобы ее можно было использовать на протяжении всего ЖЦИ. Например, может оказаться желательным уточнить результаты анализа, полученные на основании предварительных или оценен­ных исходных данных, с использованием уточненных данных, ставших доступными на более поздних стадиях ЖЦИ. Поддержание актуальности и обновление модели СЖЦИ может включать в себя модификацию структуры декомпозиции СЖЦИ и из­менения методов оценки стоимостей по мере получения доступа к дополнительным источникам инфор­мации и включения в модель уточнений в принятых при ее построении допущениях. Уточненные результаты анализа должны быть документально оформлены и рассмотрены в том же объеме и порядке, что и предварительные.

11 Неопределенности и риски

Оценка СЖЦИ заключается в определении значений затрат, свя­занных с их приобретением, ТЭ и их утилизацией. Как подчеркивается в настоящем стан­дарте, достоверность результатов оценки зависит от доступности необходимой исходной информации, от допущений и предположений, введенных при построении модели СЖЦИ и точ­ности используемых данных. Отсутствие необходимой информации в начале реализации проектов, введение новых технологий или новых видов продукции, использование излишне оптимистичных оце­нок с целью обоснования проектов и нереальных графиков их выполнения, запуск проектов, требующих продолжительных НИИ и ОКР с непредсказуемыми ре­зультатами, неоправданные оптимизм или пессимизм в их отношении — все эти факторы обусловливают неопределенности и риски. Использование долгосрочных прогнозов темпов инфляции, изменений стоимости трудовых ресурсов, материалов и накладных расходов также способно внести заметный вклад в неопределенность результатов анализа стоимости жизненного цикла. Использование некорректных моделей, неточных исходных данных или пропуск при анализе некоторых важных составляющих СЖЦИ ведут к ошибочным выводам и неверным решениям. Неопределенности и риски усугубляются тем, что многие важные факторы, имеющие отношение к принятию решений, не могут быть оценены количественно в денежном выражении. Для учета таких фак­торов следует использовать экспертные оценки, основанные на прошлом опыте. Такие оценки, как пра­вило, носят качественный характер. Все риски, связанные с оценкой СЖЦИ, и возможный диапазон вариаций ее результатов были доведены до сведения лиц, принимающих решения.

Существует немало неподконтрольных разработчикам факторов, способных внести заметную не­ определенность в стоимостные оценки и повлечь за собой серьезные экономические последствия. К числу подобных факторов относят:

- коммерческие и юридические отношения между владельцами изделий и другими организациями;

- экономическую обстановку в организации или в стране в целом, например курс обмена валют;

- политическую обстановку в стране, включая изменения в законах;

- технологические и технические проблемы, такие как обеспечение безопасности и защита окру­жающей среды;

- природные явления, поведение людей и т. п.;

- неиспользование в расчетах наиболее современных данных;

- недостаточную прослеживаемость используемых данных.

Для выявления и оценки неопределенностей и рисков, связанных с любыми изделиями, действия­ми или процессами, следует применять систематические методы, позволяющие организации миними­зировать потери или максимизировать выгоды и количественно оценивать их возможные последствия.

12 Оценка СЖЦИ и экологические аспекты

Общество все сильнее заботят возможные проблемы негативного воздействия изделий на окружающую среду. Любые решения, касающиеся конструкции, производства, использования и утилизации изделий и имеющие экологические последствия, могут повлиять на их цены и стоимости ТЭ и их утилизации. Если при анализе СЖЦИ учтены затраты, обусловленные выполне­нием требований законов по охране окружающей среды, то его результаты могут послужить важными исходными данными для принятия решений в процессе разработки и ТЭ изделия. Его поставщи­ки и пользователи должны обращать особое внимание на экологические последствия их производ­ства, ТЭ, ТОиР и действий по МТО его ТЭ.