Почему внедрение новых технологий PLM происходит медленно?

Почему внедрение PLM происходит так медленно? На этот счет есть разные мнения. Основная причина, по мнению многих авторов, состоит в том, что для успешного освоения недостаточно наличия только инструментов или функций, нужна еще методическая и организационная поддержка. Это точка зрения подтверждается и исследованиями по оценке эффективности вложений в ИТ в целом. Подробнее о преодолении барьеров и успешном переходе на новые технологии рассказывают к.т.н., зам. директора по развитию Павел Ведмидь и руководитель отдела PLM-решений ГК «ПЛМ Урал» Станислав Щейников. 

Павел Ведмидь, кандидат технических наук, заместитель директора по развитию ГК «ПЛМ Урал»	Станислав Щейников, руководитель отдела PLM-решений, ГК «ПЛМ Урал»

Исследования

В работе «Эффективность инвестиций в ИТ. Альманах лучших работ» (1), которая была выполнена в рамках проекта IT-Value.ru, рассмотрен и систематизирован целый ряд исследований.

Комплементарные активы

Понятие комплементарного актива введено в исследовании Пола Милгрома и Джона Робертса в 1990 году.
Другими словами, комплементарные активы – это те, которые необходимо развивать вместе. В работе показано, что, например, инвестиции в CAD/CAM-системы комплементарны к инвестициям в более гибкое производственное оборудование, поскольку взаимно увеличивают эффект от инвестиций друг в друга.

Комплементарные активы – это активы, дополняющие друг друга таким образом, что увеличение одного актива увеличивает эффект от инвестиций в другой. Комплементарные активы взаимно увеличивают эффективность друг друга (complementary – англ., взаимодополняющий).

Подобные системы позволяют облегчить программирование производственного оборудования, а, значит, одним из эффектов может стать снижение затрат на его адаптацию. Это усиливает эффект от приобретения нового производственного оборудования. Кроме того, CAD/CAM-системы снижают затраты на расширение продуктовой линейки и частое обновление продуктов. В таком случае становится выгоднее заменить производственное оборудование на более гибкое, которое дешевле перестраивать.

Инвестировав в CAD/CAM-системы и более гибкое производственное оборудование, мы получим более гибкое производство, которое позволяет производить продукцию меньшими партиями. Значит, мы будем иметь возможность планирования производства, более синхронизированного со спросом. В свою очередь, подобное планирование увеличивает эффект от технологий, которые поддерживают более быструю и качественную передачу потребностей клиентов к производству.

Из теории комплементарных активов следует:

1. простых взаимосвязей между изменениями какого либо одного актива и эффектами для предприятия не существует;
2. движение к оптимальному результату путем небольших целенаправленных улучшений становится невозможным: отдельные улучшения активов при отсутствии изменения комплементарных к ним активов могут снизить производительность компании. Копирование отдельно взятой технологии или организационной практики у конкурента в большинстве случаев не приводит к успеху;
3. стратегия развития предприятия должна базироваться на взаимном и одновременном изменении комплементарных активов предприятия;
4. успех внедряемой технологии или организационной практики определяется тем, насколько она вписывается в систему существующих практик предприятия, или тем, как будут изменены комплементарные к ней активы.

Организационный капитал – это совокупность организационных практик, принятых на данном предприятии. К нему относятся принципы, правила и модели ведения бизнеса, система управления, методологии и процедуры, организационные формы и структуры, а также культура организации.

На основе теории комплементарности базировались многие последующие исследования. Было найдено много качественных подтверждений большого разнообразия активов, комплементарных к ИТ-активам. Наиболее важные из них – человеческий и организационный капиталы компании.

Со-изобретение

Изменения в комплементарных активах появляются не автоматически, их необходимо провести. Второе важнейшее понятие введено Тимоти Бреснааном и Шейном Гринстейном в 1996 году. Это со-изобретение.

Со-изобретение (co-invention) – это изобретение новых применений технологии, включая необходимые для этого изменения в бизнесе и организации деятельности.

Вот некоторые результаты исследования:

1. раньше всех внедряли новую технологию не компании, для которых это было наиболее выгодно, а компании с более низкими издержками переключения на новую технологию;
2. издержки переключения на новую технологию сильно связаны с процессами компании и организацией ее деятельности, то есть с организационным капиталом.

Изобретение информационной технологии и cо-изобретение пользователей комплементарны друг другу. Изобретение технологии – это необходимое, но не достаточное условие эффективного использования. Таблица 1 иллюстрирует сказанное: поставщик технологии предлагает инструмент, но часто не учит, как им пользоваться. Приемы использования такого инструмента нарабатываются в процессе реальных проектов внедрения.

Высокие издержки переключения на новую технологию возникают также в результате процесса со-изобретения – поиска путей применения новой технологии в реальной работе.

Именно издержки со-изобретения представляют собой, с точки зрения авторов, основной барьер на пути внедрения новой технологии. Несмотря на комплементарные взаимосвязи изобретения и со изобретения, последнее происходит медленнее. По мнению авторов, это связано с тем, что изобретение и cо-изобретение работают с различными видами знаний. Изобретение требует глубоких знаний в физике, теории материалов и т.п. Cо-изобретение связано с другими областями знания – менеджментом и организацией предприятия, процессами и процедурами, социологией и т.д.

Еще одно важное исследование в области подтверждения существования комплементарных взаимосвязей между ИТ, организационным и человеческим капиталами было сделано Эриком Бринйолфсоном, Лорином Хиттом и Шинкъю Янгом в 2002 году. Они нашли доказательства того, что сочетание ИТ и определенных организационных практик создают большую стоимость, чем каждая из них в отдельности. На основе анализа конкретных примеров внедрения ИТ-систем авторы выделили четыре основные особенности организационного капитала как комплементарного актива:

1. ИТ являются лишь верхушкой айсберга инвестиций; стоимость постановки новых процессов, систем обучения и стимулирования может быть во много раз выше, чем стоимость ИТ-активов;
2. многие из практик можно найти у отдельных сотрудников, но вместе с тем эти практики не распространяются на других сотрудников и руководство, то есть организационный капитал меняется очень медленно;
3. одна из главных причин неудачи ИТ-проектов – неуспешные организационные изменения;
4. хотя многие организационные практики видимы конкурентами и старательно документируются преподавателями школ бизнеса и консультантами, успешно перенимать их очень трудно – это требует комплексного и разностороннего подхода, так как многие практики не независимы, а комплементарны друг к другу, и в этом процессе много тонкостей.

Итог многолетней работе по выявлению активов, комплементарных к ИТ-активам, подвел Эрик Бринйолфсон в работе «Семь столпов производительности». В результате анализа данных о работе 1167 крупных компаний за 10 лет, а также глубинных интервью с сотрудниками около 400 компаний на всех уровнях, группа исследователей выделила семь наиболее важных практик, которые обеспечивают эффективное использование в компании ИТ, необходимых для роста ее производительности (рис. 1).

Рис. 1. Семь столпов производительности

1. Переход от аналоговых к цифровым процессам. Первый и самый необходимый шаг в сторону эффективного использования ИТ – это преобразование аналоговых бизнес-процессов в цифровые. Ключевой момент для эффективного использования ИТ – перевод все большего количества бизнес-процессов в безбумажный цифровой вид,
2. Открытый доступ сотрудников к информации. Для успешной конвертации инвестиций в ИТ в рост производительности компании необходимо активно поощрять открытый доступ к информации. Такая открытость повышает производительность работы менеджеров,
3. Расширение прав и полномочий сотрудников. Базовый принцип информационной экономики – информация не имеет экономического смысла, если она не влияет на принятие решений. Таким образом, если сотрудник имеет свободный доступ к информации, но не может воспользоваться ею для подготовки и принятия решений, свободный доступ теряет смысл. Поэтому предприятие, эффективно использующее ИТ, должно децентрализовать полномочия по принятию решений, передавая их тем, кто имеет доступ к информации,
4. Стимулирование сотрудников по результатам труда. Предприятие, эффективно использующее ИТ, не только наделяет сотрудников информацией и полномочиями, но и требует адекватной ответственности за результат. Поэтому в «цифровой организации» распространены оплата по конечному результату как для отдельных сотрудников, так и для рабочих групп, а также опционы на приобретение акций. Это сильно отличается от практики традиционных компаний, где молодежь получает лишь денежную плату, а чины и титулы достаются сотрудникам только с возрастом,
5. Вложения в корпоративную культуру. Помимо мотивации, предприятие, эффективно использующее ИТ, должно опираться на сильную корпоративную культуру. Исследования реальных компаний показали, что культурные ценности – необходимое дополнение к вышеприведенным практикам. Это связано с двумя аспектами: необходимость в дополнительном стимулировании, помимо количественных показателей; обеспечение тесного взаимодействия сотрудников.
6. Подбор «правильных» людей. Рост производительности возможен только за счет более интеллектуальной работы, выполняемой более умными сотрудниками. Многие изменения, связанные с переходом к «цифровому предприятию», требуют от сотрудников более высокого уровня IQ и изобретательности. Практика предоставления сотрудникам большей информации и расширения их прав и полномочий предполагает, что они должны быть более способными, чем те, кто больше привык к меньшей инициативе и групповой ответственности,
7. Инвестиции в человеческий капитал. Все шесть вышеописанных практик требуют существенных вложений в человеческий капитал. Предприятие, эффективно использующее ИТ, должно уделять большое внимание обучению и тренингам сотрудников. Это поможет им ориентироваться в новых цифровых процессах, находить информацию, принимать решения, обрабатывать исключительные ситуации, соответствовать стратегическим целям фирмы и т.д.

Матрица изменений – инструмент оценки комплементарных взаимосвязей

Для оценки комплементарных взаимосвязей может использоваться Матрица изменений (1). Она базируется на хорошо известном в области управления качеством инструменте, называемом «структурирование функции качества» (Quality Function Deployment, QFD), или более образно – «дом качества» (рис. 2). Этот инструмент позволяет изобразить и проанализировать взаимосвязи между ожиданиями и требованиями к продукту или процессу (Что) и средствами реализации этих требований (Как).

Рис. 2. Матрица изменений – инструмент оценки комплементарных взаимосвязей (пример)

Наконец, на «крыше» «дома качества» показан один из самых важных для нас элементов – взаимосвязи между средствами реализации и зависимости между различными элементами, находящимися в области «Как». Здесь указывается сила взаимосвязи между средствами (сильная или слабая), а также направление (положительное или отрицательное).

Вот возможные вопросы, для ответа на которые может применяться матрица изменений:

1. Реализуемость изменений. Набор новых практик составляет связанную и устойчивую систему? Наши текущие практики комплементарны и устойчивы? Насколько трудным будет переход?
2. Последовательность создания практик. Откуда начинать изменения? Как последовательность изменений влияет на успех?
3. Темп и одновременность изменений. Изменения должны быть медленными или быстрыми? Последовательными или радикальными? Какие группы методов, если таковые вообще имеются, должны быть изменены одновременно?
4. Выявление заинтересованных лиц. Мы учли интересы всех заинтересованных лиц? Не пропустили ли мы какие-либо важные интересы и факторы, влияющие на изменение?

Было обнаружено, что эффекты от ИТ выявляются и успешно оцениваются там, где ИТ встроены в технологические процессы основной деятельности бизнеса, например, АСУТП в производственные процессы или электронные продажи в интернете. То есть там, где предполагаются преимущественно технологические эффекты от инвестиций в ИТ. Этот тип эффекта связан с технологическим использованием ИТ или простым замещением старых средств производства более производительными.

Но не эти эффекты представляют наибольший интерес для компаний. Наиболее интересны предпринимательские эффекты от инвестиций в ИТ. Из материалов исследования следует, что ИТ могут значительно увеличивать производительность компании, если они используются вместе с изменением ее процессов. Одно дело – заменять один ресурс (например, человеческий труд) более дешевым ресурсом (например, ИТ-системой) и сохранять процессы компании в том виде, в котором они сложились; и совсем другое – изменять процессы, комбинируя ИТ с другими инновациями, прежде всего организационными.

Где это можно применить в сфере PLM?

Приведем несколько примеров применения рассмотренных технологий.

Использование 3D-моделей в инженерной подготовке производства

На текущий момент, 3D-модели редко являются главным источником информации об изделии. Несмотря на то, что многие предприятия проектируют свои изделия в виде 3D, в итоге на их основе выпускаются чертежи, которые в дальнейшем и являются основным источником информации, в том числе и в производстве. Сами исходные 3D-модели не отслеживаются и не могут использоваться совместно с чертежами. Такое отношение к 3D-моделям является расточительным и не позволяет получить максимальный эффект от их использования. Для полноценного использования 3D-моделей, необходимо внедрение систем управления инженерными данными (PDM), внедрение сквозных САПР для конструкторско-технологической подготовки, разработка стандартов предприятия и внесение организационных изменений в существующих бизнес-процессы. Без описанных комплексных мероприятий, 3D-модели останутся лишь вспомогательными инструментами инженерной подготовки производства, с минимальной отдачей затраченных в них средств.

Использование 3D-моделей совместно с чертежами

Сейчас никто не отрицает важность и необходимость применения трехмерного моделирования, однако, когда речь заходит о придании трехмерным моделям законного статуса, выясняется, что внедрение 3D-моделирования совместно с чертежами увеличивает объем документооборота примерно вдвое (это и согласование, и необходимость учета документов, необходимость внесения изменений и в чертеж, и в модель и т.д.). Поэтому данная процедура должна сопровождаться отказом от использования чертежей и переходом на бесчертежную технологию, в противном случае мы опять получаем увеличение трудоемкости, вместо ее сокращения.

Использование 3D-аннотаций вместе с 3D-моделями

Опыты хранения информации, необходимой для инженерной подготовки производства в моделях (а не в чертежах), выявили рост трудоемкости работы конструктора, и никто не учитывал того, что эта трудоемкость будет снижена на дальнейших этапах подготовки производства и в процессе производства. Налицо отсутствие методической проработки для поддержки этой технологии. Специалисты Группы компаний «ПЛМ Урал» разработали национальный стандарт по цифровому проектированию, который позволяет решить данную проблему.

Связь CAD/CAM-систем и современного оборудования

Пример был рассмотрен в рамках самих исследований (см. выше). Можно дополнить его и поддержкой технологий обработки роботом, и появлением аддитивных технологий, позволяющих выращивать детали на специальном оборудовании прямо по 3D-модели. Но без методической проработки мы еще долго будем слушать и читать только «лозунги» на эти темы.

Внедрение тяжелых САПР вместе с современными методиками проектирования

При переходе на использование тяжелых CAD-систем вместо систем начального или среднего уровня, многие пользователи продолжают работать по-старому, а именно: без компоновочных схем или контрольных структур, собирая изделие по сопряжениям снизу-вверх, в виде последовательной работы.

Они ждут какого-то чуда (возможно, что система начнет рисовать все за них), однако такой переход должен сопровождаться изменением привычной технологии проектирования на технологию, которую несут в себе тяжелые CAD: применение функционального и архитектурного моделирования предшествующего процессу конструирования (2), параллельная разработка с применением подхода сверху-вниз, применение инструментов управления требованиями для автоматизированной проверки соответствия и т.д.

В противном случае вы получите результат, неотличимый от результатов работы CAD-систем начального или среднего уровня, но с более высокими затратами.

Локальное внедрение системы управления инженерными данными

Внедрение PDM в локальном подразделении, (например, только в отделе Главного конструктора), без привлечения смежных подразделений, может дать увеличение трудоемкости. Это связано с необходимостью внесения в PDM дополнительной информации. Однако работа в смежных подразделениях может сократиться за счет исключения двойного ввода информации. Таким образом, эффект от внедрения PDM может прослеживаться не в отдельном подразделении, а заключаться в сокращении всей цепочки КТПП.

Необходимость обследования предприятия до начала внедрения и концепция внедрения

Выше рассматривались некоторые инструменты оценки комплементарных взаимосвязей. Кто и когда делает такую оценку? Как правило, самому предприятию этим заниматься некогда. Обычно это делает команда, сформированная из сотрудников самого предприятия и компании-интегратора. Причем заказчик ждет от компании-интегратора четкую концепцию внедрения. Здесь уместно сделать ссылку на мнение директора по информационным технологиям крупного холдинга энергомашиностроения (3): «Самое главное – после всех мытарств мы, наконец-то, получили такого внедренца, которого долго ждали. До этого стиль работы побывавших на нашей площадке внедренцев заключался в исполнении наших пожеланий. Но такой подход не делает нас лучше…». Предприятие в разное время пробовало внедрять PLM с разными интеграторами и пришло к выводу, что интегратор должен предлагать методику, а не спрашивать заказчика об этом.

Совместное внедрение систем управления жизненным циклом изделия (PLM), систем управления производством (MES) и систем автоматизации менеджмента качества (CAQ/QMS)

Эта тема рассматривалась в отдельных публикациях (4, 5). Добавим в свете вышеизложенного, что теория комплементарности могла бы дать ответ о пользе их совместного внедрения. Понятно, что ресурсы предприятий ограничены и правильная методическая проработка этапов внедрения позволит верно ими распорядиться. Заметим, что на данный момент, практически нет компаний-интеграторов, кто может рассмотреть вопрос в комплексе, хотя по каждому направлению в отдельности они есть.

Заключение

Графически совместное использование программного обеспечения, методик и технологий внедрения PLM-систем показано на рис. 3.

Рис. 3. Программное обеспечение, методики и технологии - пример комплементарных взаимосвязей при внедрении PLM-технологий

Указанные подходы могут быть реализованы специалистами ГК «ПЛМ Урал» при внедрении комплексных PLM-решений. Это выведет процесс проектирования изделий на качественно новый уровень и обеспечит гарантированное качество и сроки выполнения проектов.

Литература: 1. Эффективность инвестиций в ИТ. Альманах лучших работ. – М.: СоДИТ, 2013 // 2. Системно-ориентированный подход к разработке продукции на базе продуктов Siemens PLM Software / Щейников С.П. // R.E.M., 2017, №2, С. 58-60. 3. Интеллектуальный инжиниринг ЛАНИТ на службе у «Силовых машин» // CAD/CAM/CAE Observer, 2017, №5, C. 6-22. 4. Синергетический эффект совместного использования PLM- и MES-систем / Павел Ведмидь // САПР и Графика, 2017, №2, С. 56-59. 5. PLM и системы менеджмента качества / Павел Ведмидь, Владимир Власов // САПР и Графика, 2017, №4, С. 66-69.