Высокотехнологичное производство также характеризуется высоким уровнем применяемости элементов в различных моделях выпускаемой продукции. Выбор номенклатуры продукции с высокой степенью применяемости элементов повышает специализацию организационно-производственных структур НПП. Это дает возможность автоматизировать производственный процесс, снизить капитальные и текущие затраты. Поэтому на модельном уровне номенклатуру производимой продукции следует представлять не только изделиями в целом, но и составляющими их элементами – заготовками, деталями и сборочными единицами.
Сходство технологических процессов обработки однотипных элементов продукции легко представить общепринятыми методами конструкторско-технологического группирования. Таким образом, на модельном уровне любой тип продукции предприятия можно представить в виде совокупности групповых представителей его элементов и сформулировать баланс производственной мощности предприятия в терминах трудоемкости изготовления этих представителей.
В экономико-математической модели обновления производства учтена возможность существования различного уровня автоматизации внутри одной и той же группы оборудования. Это позволяет изготавливать продукцию с помощью различных вариантов технологических процессов. Различия возможны не только в уровне автоматизации выполнения некоторых операций, но и в составе, а также в последовательности выполнения операций. При разработке модели сделано предположение, что все элементы одной и той же группы продукции обрабатываются по одной и той же технологии, которая является наиболее эффективной из всех допустимых.
Последней группой переменных экономико-математической модели являются суммарные инвестиции в оборудование и производственные площади, а также количество технологического оборудования и размер дополнительных или избыточных производственных площадей. Модель базируется на предположении, что величина дополнительных капитальных вложений ограничена и зависит от внешних факторов по отношению к модели.
Критерием оптимальности модели является максимум чистого дисконтированного дохода. При его расчете инвестиционные затраты рассматриваются как капитальные вложения в создание технологических инноваций, производственных площадей и организационно-производственных структур за вычетом стоимости оборудования и производственной площади, подлежащих ликвидации.
Затраты предприятия по созданию технологической инновации включают в себя расходы на выполнение научно-исследовательских работ, создание конструкторско-технологической документации и правовую охрану созданной интеллектуальной собственности. Капитальные вложения в создание организационно-производственных структур включают затраты на производственные и служебно-бытовые площади, оборудование, технологическую оснастку и специальные приспособления, а также учитывают оборотные средства в незавершенном производстве.
Ограничения в экономико-математической модели обновления производства распространяются на объем реализации продукции, фонды времени используемого оборудования, объем инвестиций. Кроме того, экономико-математическая модель содержит ограничение на допустимое использование производственной площади.
Вид изделий, потенциально допустимых к выпуску, в модели обозначен индексом i, а объем выпуска i-го изделия в году t-индексом хit (i = ; t = ). Прямые материальные затраты на выпуск единицы i-го изделия для каждого t-го года составляют величину mi. Состав i-го изделия в модели представлен совокупностью деталей различных групп. Группа элементов обозначена индексом g (g = ), а коэффициент применяемости элементов группы g в i-м изделии – символом . Причем величина Pgi не меняется в течение периода T.
Для формализации зависимости цены реализации i-го изделия от объема его выпуска введено понятие интервала объема выпуска. Предполагается, что при изменении объема выпуска внутри этого интервала рыночная цена изделия не изменяется. Нижняя и верхняя границы интервала объема выпуска xit обозначены bHit и BBit
Каждому интервалу объема выпуска xit соответствует цена реализации Ci. В модели используется булева переменная Vit, принимающая значение:
т. е. переменная Vit равна 1, если объем выпуска i-го изделия попадает в соответствующий интервал in, и равна 0 – в противном случае.
Индекс j обозначает номер группы технологического оборудования (j = ). Элементом j-й группы может быть рабочее место или производственный модуль, в том числе полностью или частично автоматизированный производственный комплекс, сборочный стенд или сборочная линия, выполняющая операции определенного типа. Индекс jr в экономико-математической модели означает r-й уровень автоматизации элемента j-й группы технологического оборудования, а Rj – количество допустимых уровней автоматизации в j-й группе.
Варианту технологического процесса обработки представителя g-й группы элементов в экономико-математической модели соответствует индекс k (k = ). Эти варианты могут различаться составом и степенью автоматизации различных операций. Таким образом, любое изменение технологии выполнения операции приводит не к изменению описания отдельной операции, а к появлению нового варианта технологического процесса. В экономико-математической модели порядок операций не играет существенной роли. Поэтому при описании операции ей соответствуют индексы группы оборудования, уровня автоматизации и номер варианта технологического процесса, к которому эта операция относится. В модели αkgjr характеризует фондоемкость обработки представителя g-й группы элементов на j-й группе оборудования при r-м уровне автоматизации по k-му варианту технологического процесса, а Zkgjr – себестоимость выполнения той же операции. В модели величины αkgjr и Zkgjr не зависят от t.
