7.5. Определение уровня выполнения функций

Уровень (ресурс) выполнения функции рекомендуется определять для полезных функций. Он находится следующим образом:

1. На основе анализа свойств объекта функции, проявляющихся в его взаимодействии с носителем функции, определяется состав параметров ( Пi), необходимых для характеристики выполняемой функции. При этом измеряемым свойствам соответствуют количественные параметры, неизмеряемым – качественные: наличие, отсутствие какого-либо свойства или его достаточность (эстетические, эргономические свойства и т.д.).

Пример. Функция зубной щетки – «удалять «грязь» (с зубов)». Параметры, характеризующие свойства «грязи»: размер удаляемых частиц, время для их удаления, количество удаляемых частиц (степень очистки) и др.

2. Устанавливаются фактические значения параметров (Пiф).

3. Определяются границы изменения каждого параметра (Пi_min и Пi_max)¹.

4. Ресурс выполнения функции выводится из сравнения фактических и требуемых значений параметров:

если Пi_min < Пiф < Пi_max – ресурс адекватный (А);

если Пiф > Пi_max – ресурс избыточный (И);

если Пiф < Пi_min – ресурс недостаточный (Н).

Как избыточный, так и недостаточный ресурсы являются нежелательными эффектами в системе.

Пример. Перемещение автомобиля со скоростью 120 км/час по городу и 30 км/час по автостраде иллюстрирует избыточный и недостаточный ресурсы его функции «перемещать груз» по сравнению с нормами, установленными Правилами дорожного движения.

7.6. Функциональная модель объекта

Функциональный анализ заканчивается построением и анализом функциональной модели. Она может быть представлена в виде матрицы взаимосвязей функций и их носителей. Для построения матрицы на горизонтальной оси размещают элементы ТС одного иерархического уровня, а на вертикальной – функции элементов, дополнительные и вредные функции объекта в целом. На пересечении колонок и строк отмечают участие каждого элемента в выполнении этой функции. Для полезных функций в матрице фиксируется ресурс их выполнения.

Справа может быть организован столбец, где отмечаются недостатки (НЭ), выявленные при функциональном анализе. К ним относят:

• отличие ресурса выполнения функции от нормы (И, Н);

• выполнение одним и тем же элементом нескольких вспомогательных функций без выполнения им основных функций;

• существование ненужных или вредных функций.

При построении матрицы функции с одинаковыми объектами действия могут быть «спакетированы» - расположены в матрице друг за другом.

В общем виде матрица функций может выглядеть так, как показано в табл. 12.

Таблица 12

Матрица взаимосвязей функций и носителей

(функционально-структурная модель)

Элементы Функции	Э1	Э2	Э3	…	Эn	Недостатки
F1	В1/Н			…	В1/Н	НЭ
F2	О/Н			…		НЭ
F3		О1		…	О	НЭ
…				…
Fn			О/Н	…		НЭ

Матрица взаимосвязей может быть дополнена строкой и столбцом, в которых указывается функциональная значимость функций и элементов, как доля от выполняемой ГПФ объекта. Сумма значимостей элементов и функций должна быть равна 100%. Такая матрица приведена в табл. 13. Значимость функций и элементов определяется методом экспертных оценок (см. Приложение 2).

Оценка значимости функций и элементов необходима, например, при проведении стоимостных оценок.

Таблица 13

Матрица «функции-элементы» с оценкой их значимости

Элементы Функции	Э1	Э2	Э3	…	Эn	Значим. функции, %	Недостатки
F1	В1/Н			…	В1/Н	10	НЭ
F2	О/Н			…		5	НЭ
F3		О			О	50
…				Вр			НЭ
Fn			О/Н	…		10	НЭ
Функциональная значимость элементов, %	30	20	10	…	5	100

До построения функциональной модели в виде табл.12 и 13 её удобно представлять в виде обычной таблицы, содержащей информацию о функциях, их рангах и ресурсах. Для примера приведем модель бифокальных очков (табл. 14).

Таблица 14

Функциональная модель бифокальных очков

Носитель функции	Функция		Ранг функции	Ресурс	Недостатки*
1. Очки	F1.	Создавать ФПС (НФПС)	Г	А
	F1.1.	Защищать глаза от пыли	Д	Н
	F1.2.	Утомлять глаза	Вр		НЭ1
	F1.3.	Давить уши, нос	Вр		НЭ9
	F1.4.	Экранировать свет	Вр		НЭ10
2.1. Стекло	F2.1.1	Создавать НФПС	О	Н	НЭ21
	F2.1.2	Удерживать линзу	Д	А
	F2.1.3	Собирать пыль	Вр		НЭ5
	F2.1.4	Утомлять глаз	Вр		НЭ6
2.2. Линза	F2.2.1	Создавать ФПС	О	Н	НЭ22
	F2.2.2	Собирать пыль	Вр		НЭ7
	F2.2.3	Утомлять глаз	Вр		НЭ8
2.3. Оправа	F2.3.1	Удерживать стекло	В1	А
	F2.3.2	Удерживать шарнир	Д	А
	F2.3.3	Удерживать дуги	Д	А
	F2.3.4	Координировать стекла	Д	А
	F2.3.5	Собирать пыль, грязь	Вр		НЭ11
	F2.3.6	Давить нос	Вр		НЭ9
2.4. Дуги	F2.4.1	Удерживать шарнир (вращающуюся часть)	В3	А
	F2.4.2	Давить уши	Вр		НЭ13
	F2.4.3	Собирать пыль	Вр		НЭ15
	F2.4.4	Экранировать свет от ДО	Вр		НЭ14
2.5. Шарнир	F2.5.1	Удерживать оправу, дугу	В2	Н	НЭ23
	F2.5.2	Направлять дугу	Д	А
	F2.5.3.	Собирать пыль	Вр		НЭ17

Примечание: * Нумерация НЭ является продолжающейся

(см. структурный анализ).

При анализе функциональной модели определяются: элементы, которые выполняют вредные функции; элементы, выполняющие функции самого низкого ранга; элементы, имеющие низкую функциональную нагрузку (элементы, выполняющие вспомогательные функции); определяются нежелательные эффекты (вредные функции и функции, имеющие избыточный или недостаточный ресурс).

При анализе также формулируются задачи.

Анализ модели очков показывает:

• функции F1.2, F1.3, F1.4, F2.1.3, F2.1.4, F2.2.2, F2.2.3, F2.3.5, F2.3.6, F2.4.2, F2.4.3, F2.4.4, F2.5.3 – являются вредными, элемент “дуга” выполняет функцию F2.4.1 самого низкого ранга – В3 (имеются в виду старшие функции элементов).

По результатам анализа может быть сформулирована задача: ликвидировать, по возможности, вредные функции и элементы, выполняющие функции низкого ранга.