Экономической эффективности инноваций

Специфика НИОКР, их ориентация на конечного потребителя, а, зачастую и их выполнение по нескольким контрактам приводит к тому, что в инновационных фирмах одновременно должны существовать несколько проектов. В этих условиях перед руководством становится задача организации эффективного мультипроектного инновационного процесса с целью минимизации затрат и времени на разработку проектов, т.е. решение задачи интенсификации деятельности научно-производственных структур.

Задача интенсификации жизненного цикла инновационной продукции может быть описана как выбор такого набора (портфеля) инновационных проектов и определение порядка их запуска, при котором будут минимизироваться издержки и длительность разработки новых изделий в рамках доступных ресурсов организации, т.е. будет максимизироваться совокупная ЧТС по проектам при имеющихся ресурсах.

Решение подобных задач для независимых проектов известно. На практике предприятия сталкиваются с ситуацией, когда проекты являются связанными и зависимыми, т.к. на разных этапах Ж.Ц. S-кривой изделия видоизменяются от базового – 1 этап, модельного ряда-2 этап, гибридов и дизайнерских решений-3 этап, игрушек-4 этап, сервис- 5 этап. В этом случае методы анализа и оптимизации портфеля проектов будут неэффективными.

Таким образом, внешняя среда научно-производственного предприятия характеризуется постоянным обновлением S-кривых и этапов, характеризующих постоянное обновление потребительских функций, а, следовательно, и конструкторско-технологических и стоимостных решений (КТСр).

Имеются данные о наборе S-кривых, характеризующих динамику объема рынка во времени в будущем: .

Каждая S-кривая характеризуется параметрами:

1. Время возникновения

2. Область насыщения.

3. Динамика спроса.

4. Ожидаемая цена нового товара как совокупности КТСр - .

5. Коэффициент новизны, показывающий степень обновления потребительских функций в прогнозируемом изделии - К_Нs. Коэффициент новизны показывает, какое количество потребительских функций в изделии являются принципиально новыми. Кнs изменяется в пределах от 0 до 1. Если К_Нs равен 1, то S-кривая представляет собой новое поколение техники.

Каждый из параметров S-кривой характеризуется вероятностными оценками, т.к. прогноз делается в условиях высокой неопределенности. Каждая S-кривая представляет собой прогноз объема рынка в стоимостном выражении суммы потребительских функций, которыми должно обладать изделие в зависимости от этапов S-кривой. Адаптация организации к внешней среде происходит путем разработки и выпуска на рынок новых изделий. Ожидаемые потребительские функции товаров проектируются и производятся в виде КТСр, объединенных в блоки. Блоки составляют модельный ряд изделий, каждое из которых может иметь дополнительные варианты исполнения в зависимости от требований различных заказчиков.

Таким образом, в ответ на возникновение потребностей в среде в виде кривых потребительских функций, предприятие может выбирать в соответствии со своими ресурсными ограничениями проектов () по разработке и производству модельных рядов новых изделий. Каждый модельный ряд включает в себя h моделей и g видов исполнения каждой модели. Таким образом, численность изделий модельного ряда может быть представлена как произведение количества моделей на количество вариантов исполнения , а вся продукция предприятия как трехмерный массив данных , где каждый элемент массива представляет собой k -тый вариант исполнения , j -той модели , i -того модельного ряда .

Инновационное предприятие, стремясь к удешевлению разработок и снижению расходов, будет стремиться к использованию унифицированных блоков в изделиях, таким образом, проекты будут связаны между собой эффектом синергизма. От степени новизны изделий и степени унификации КТС решений между ними будет зависеть длительность, структура и принципы организации инновационного процесса. Т.о. интенсификация инновационного проектирования достигается за счет использования эффектов синергизма, унификации и масштаба выпуска отдельных деталей, блоков и изделий в целом.

Эффект синергизма заключается в применении части КТС-решений, взятых из существующих в производстве товаров в новых изделиях, т.е. использования уже разработанных, стандартных КТСр при разработке новых модельных рядов изделий. При этом построение технических решений сопровождается организацией их разработки, производства и реализации на рынке.

Эффект синергизма может быть двух уровней. Эффект синергизма первого уровня заключается в перенесении части КТСр из существующих в производстве изделий в новые изделия.

Эффект синергизма второго уровня заключается в одновременном применении новых КТСр в нескольких моделях или модельных рядах, за счет чего затраты по разработке КТСр на единицу продукции снижаются.

Эффект синергизма позволяет получить экономию средств на нескольких уровнях:

- на уровне изделия (т.е. количество существующих КТС-решений в данном изделии) – эффект синергизма 1-го уровня;

- на уровне вариантов исполнения изделий (т.е. между изделиями) – как первого, так и второго уровня;

- на уровне модельного ряда или проекта (т.е. между моделями) - как первого, так и второго уровня;

- микроуровень (межпроектный) - как первого, так и второго уровня;

- макроуровень (уровень организации).

На микроуровне (между изделиями, моделями и модельными рядами) эффект синергизма позволяет экономить на разработке новых КТСр и на применении уже разработанных решений в новых моделях.

На макроуровне эффект синергизма достигается за счет использования одних и тех же каналов сбыта, рекламы, структуры управления и т.д.

Унификация КТСр на этапе разработки, состоит из использования одних и тех же новых КТСр в вариантах исполнения, моделях и модельных рядах изделий обеспечивает «связывание» нескольких подобных задач по разработке в одну, а также экономию времени и средств за счет использования единых банков данных существующих и прогнозных КТСр и единой информации на этапе поисковых исследований, а также за счёт сокращения времени средств на подготовку производства. На этапе производства эффект синергизма и унификация новых КТСр перерастает в эффект масштаба и ведет к снижению затрат за счет увеличения объема производства.

Таким образом, портфель инновационных проектов должен быть подобран таким образом, чтобы максимально использовать эффекты синергизма и масштаба.

 

Рисунок 4.18. Эффект синергизма второго типа при разработке новых изделий на микроуровне

Эффективность проектов по разработке H () продуктов может быть представлена как сумма показателей ЧТС по проектам, каждый из которых представляет собой разработку и реализацию проекта нового продукта или модельного ряда изделий:

, (4.3.1)

где – прогнозируемая выручка от продажи продукции модельного ряда i в момент времени t по интегральному жизненному циклу модельного ряда (см.п.3.6.1.)

– издержки производства продукции в момент времени t по i -тому проекту;

- затраты на эксплуатацию (гарантийный и послегарантийный ремонт);

– затраты на разработку проекта по выпуску i -того модельного ряда;

- дисконт за период Т.

Под проектом будем понимать комплекс работ (бизнес-процесс) разработки и подготовки производства модельного ряда изделий. Введем ограничение, требующее самоокупаемости инвестиций предприятия:

. (4.3.2),

Таким образом, для максимизации выражения (4.3.1.), необходимо, максимизировать числитель выражения (знаменатель представляет собой дисконт, зависящий от внешних условий). Критерием максимизации чистой текущей стоимости портфеля проектов может выступать показатель интенсификации инновационного проектирования, показывающий сумму увеличения доходов предприятия (снижения издержек) при изменении состава, длительности или порядка запуска проектов.

Максимизация выручки при выполнении проектов может осуществляться за счет своевременного выхода на рынок (окончания проекта), за счет применения интегрального жизненного цикла инновационного изделия.

Минимизация затрат на разработку и производство продукции – за счет использования эффекта синергизма и масштаба, на микро- и макро- уровнях.

Минимизация стоимости проекта заключается в сокращении его длительности, минимизации затрат на всех этапах разработки, включая подготовку производства, производства, реализации и эксплуатации продукта.

Рассмотрим каждый из компонентов в отдельности.

Максимизация выручки предприятия. Сумма выручки зависит от времени окончания проекта, т.е.

, (4.3.3)

где – длительность проекта i.

Т.е. сумма выручки по проекту составит интегральную сумму прогнозируемых поступлений по ЖЦ изделия с момента . Момент - момент окончания проекта i. Очевидно, при условии возникновения новой S-кривой в момент начала планирования производства и реализации разрабатываемого продукта, условное время t = 0, для максимизации выручки необходимо, чтобы =0, а запуск проекта осуществлялся в момент – P(t), т.е предшествовал бы возникновению новой S-кривой.

 

Рисунок 4.19. Динамика затрат и выручки на проект во времени при времени окончания проекта А=0

 

Таким образом, увеличение выручки связано с сокращением периода разработки и подготовки производства при запараллеливании работ для проекта i и составляет величину , т.е. выход на рынок произойдёт раньше на величину (см. рис.4.7 и 4.19):

, (4.3.4)

По всем проектам:

, (4.3.5)

где - экономия (дополнительный доход) в виде выручки по всем проектам.

Минимизация затрат на производство. Минимизация затрат на производство продукции достигается за счет эффектов синергизма на всех уровнях и масштаба, что приводит к увеличению партии ПКИ, деталей, узлов и т.д. (а за счет этого - снижения стоимости), а также повышения производительности труда.

Каждый элемент массива Р можно представить дополнительно как сумму модулей, т.е. для данного массива изделий предприятия будет вхождение модуля М в изделие, и вхождение КТСр в модуль. Изделие, получаемое в результате осуществления проекта, можно представить как , а модельный ряд как . Каждый модуль состоит из КТС-решений, т.е. . Пусть количество всех существующих модулей предприятия составляет m.

Матрица модельных рядов предприятия может быть представлена в виде вхождения модуля в i -тый модельный ряд, j -ю модель, k -тое изделие (строки), r -того модуля (столбцы):

, (4.3.6)

где каждый элемент матрицы (i=1….l, j=1….h, k=1…g,r=1…m) =0;1 размером g*m – характеризует количество единиц использования r –ого (r=1…m) модуля в i -том модельном ряду, j -той модели, k -того варианта исполнения. На уровне КТСр для каждого изделия это будет 5-ти мерный массив , где каждый элемент , где x – перечень существующих и перспективных КТС-решений предприятия. Матрица вхождения КТСр в модуль может быть представлена в виде вхождения в модуль r (r=1…m) КТС-решения - o:

. (4.3.7)

Каждый элемент принимает значение 1, если o-e КТС-решение входит в модуль r, и 0, если не входит.

Пусть вектор-столбец (o=1…x) характеризует переменные издержки на производство или приобретение o -того КТС-решения. Каждый элемент столбца показывает сумму прямых материальных затрат и затрат труда на r -ое КТС-решение.

Произведение матрицы K на VC, матрица KVC будет характеризовать переменные затраты на каждое КТС-решение:

 

. (4.3.8)

 

Переменные затраты на изделие k (k=1…g) j -той модели i -того модельного ряда можно представить как:

. (4.3.9)

 

Столбец MVC представляет собой переменные издержки на изделие k, j -той модели i -того модельного ряда.

Переменные издержки предприятия на производство ijg -того изделия в период времени можно представить как:

, (4.3.10)

где - переменные издержки на производство изделия i -го модельного ряда продукции, j -той модели, k -того варианта исполнения;

– объем производства i -го модельного ряда продукции, j -той модели, k -того варианта исполнения в период времени t =1….T;

- доля накладных расходов (постоянных издержек), отнесенных на k -тый продукт, j -тую модель i -того модельного ряда.

Зависимость переменных издержек на каждое КТС-решение от масштаба производства КТС-решений (количества производимых КТСр) можно выразить функцией (4.3.11), график которой представлен на рисунке 4.20.

, (4.3.11)

где – коэффициент увеличения издержек, при производстве только одного КТСр;

- коэффициент снижения стоимости ();

– минимальная сумма переменных издержек при производстве максимального количества КТСр;

Х – объем производства КТСр.

Причем, для каждого из o =1…x КТСр коэффициенты различны.

Рисунок 4.20. График зависимости средних переменных затрат