3.9. Основы функционально-стоимостного анализа резервов

В процессе совершенствования техники и технологии производства технические вопросы тесно связаны с экономическими проблемами. При этом результативность их взаимного влияния противоречива, так как даже незначительное улучшение качественных характеристик нередко приводит к резкому удорожанию производства, изменению экономических показателей, падению спроса. Рост цены для потребителя не соответствует дополнительным преимуществам от повышения качества. Для комплексной оценки технических и организационных решений, используемых в производстве, применяется функционально-стоимостной анализ (ФСА).

В процессе технической подготовки и организации производства ФСА используют для предупреждения дополнительных затрат при обязательном или лучшем соблюдении требуемых параметров технического решения (качество измельчения, степень растворимости и др.) и качественных характеристик продукции.

ФСА осуществляется по следующим, последовательно выполняемым этапам. Сначала осуществляется выбор объекта и сбор информации о нем. Затем проводятся классификация, качественная и стоимостная оценка функций; поиск новых технических и организационных решений; выбор лучших из них по определенному критерию, отвечающему цели анализа (трудоемкость, рентабельность, удобство эксплуатации и др.). На заключительном этапе предложения оформляются, ведется расчет их эффективности и передача на техническую подготовку.

Главное преимущество ФСА заключается в функциональном подходе. Он предусматривает, что изучаемый объект (вид продукции, машина или аппарат, структура управления, методы организации производства и труда) рассматриваются не изолированно, а в совокупности выполняемых функций.

Функция представляет собой внешнее проявление свойств изучаемого объекта, его назначение, способность удовлетворить определенные потребности в продукте. Ее назначение состоит в объяснении, что может делать объект. Правильная формулировка является исходным этапом проведения ФСА. Формулировка функции должна быть краткой (лаконичной), обобщенной и полной.

Краткость предусматривает определение функции двумя-тремя словами: существительным и глаголом (например, конструкция – демпфер, функция – гасит вибрацию; изолятор – изолирует; распылитель – распыляет смесь). Для количественной характеристики и исключения неверного толкования функции в формулировку включают размерность (обеспечивает поворот на 50, создает давление 37,24  10⁵ Па).

Обобщенность предполагает, что нежелательна излишняя конкретность, следует предусмотреть не один, а несколько возможных вариантов решений. Поэтому неудачна формулировка: измельчает ножом или охлаждает сывороткой. Она исключает другие способы выполнения функции. В целях обобщенности желательно, чтобы понятия ограничивались рамками исследуемого объекта и намеченной целью. Так, для совершенствования отдельных функций ножа для обвалки нерациональны формулировки, предполагающие коренное изменение всего процесса обработки мяса или других объектов.

Для полноты определения указываются все выполняемые функции, включая те, для которых объект анализа не предназначен.

Правила формулировки следующие. Сначала определяются функции объекта в целом, а затем его составляющих элементов (сборочные детали, компоненты). При этом устанавливаются одинаковые функции по однотипным объектам и перспективы. Все функции группируются в зависимости от области проявления и характера получаемого результата.

По проявлению к объекту различают внешние функции, отражающие условия эксплуатации, и внутренние, характеризующие конструктивно-технологические связи внутри изделия. В свою очередь, внешние функции классифицируются на главные, определяющие сущность объекта, и второстепенные, улучшающие потребительские свойства, повышающие спрос. Главная функция питьевого молока в прямоугольных пакетах заключается в удовлетворении потребности населения в его основных компонентах; второстепенные – в снижении потерь молока, улучшении эстетического вида. В зависимости от роли в рабочем процессе внутренние функции подразделяют на основные и вспомогательные. Основными функциями являются условия работоспособности, пригодности изделий в соответствии с назначением (соединительные, направляющие, фиксирующие, контролирующие функции, дополняющие характеристику объекта в целом).

По характеру получаемого результата различают функции позитивные (полезные), отражающие потребительскую стоимость изделий; бесполезные (ненужные), в том числе нейтральные, не снижающие качество, но удорожающие производство, и вредные, отрицательно сказывающиеся на эффективности использования продуктов.

После формулировки функций и установления их взаимосвязи осуществляют описание объектов функционально-стоимостного анализа на базе построения структурных и функциональных моделей, где каждой из функции присваивается определенный уровень иерархии.

Структурная модель продукта (питьевое молоко пастеризованное 3,2 %-ной жирности в бумажных пакетах) состоит из следующих элементов: молоко и тара, в том числе молоко из сухих веществ и воды, тара из бумажной упаковки и корзины. Сухие вещества включают жир, белок, молочный сахар, минеральные соли и витамины; упаковка - бумажную основу, полиэтиленовую пленку, парафин. Каждый из элементов выполняет определенную функцию в соответствии с уровнем иерархии.

Главные функции: молока – удовлетворить питание людей (F1), упаковки – облегчить употребление продукта (F2). Основные функции: сухих веществ – обеспечить потребление калорий (F11), воды – создать дисперсную среду (F12), бумажной основы – форму упаковки (F21), корзины – сгруппировать пакеты (F22). Вспомогательные функции: жира, белка и других компонентов – удовлетворить потребность в них по нормам питания (F111, F112, F113, F114, F115); пленки, парафина, поперечных швов – создать герметичность пакетов (F211, F212, F213).

Графически функциональная модель с подчиненностью отдельных функций приведена на рис. 22. Количественную оценку функции производят по ее роли, вкладу, качеству, избыточности и степени выполнения.

Роль функций (абсолютная важность выполнения) оценивается методом предпочтения. Для этого каждой из них устанавливается определенный ранг по сравнению с другими в порядке предпочтения. Самой важной функции присваивается ранг 2, менее важной – 1 и т. д. Вклад 1-й функции (сравнительная важность выполнения в общей системе) определяется в долях единиц по коэффициентам абсолютных B_i и относительных B_iк приоритетов.

Продукт
1.	F1						F2
2.	F11			F12			F21		F22
3.	F111	F112	F113		F114	F115	F211	F212		F213

Рис. 22. Графическое изображение функциональной модели:

1, 2, 3 – уровни иерархии

Например, по роли приняты следующие ранги функций бумажной основы F 211 – 2, F212 – 1 и F213 – 2. Результаты парного сравнения рангов (F211>F211, F211=F213, F212<F213) заносят в квадратную матрицу смежности (табл.16), где знаки сравнения заменены коэффициентами предпочтения (знак > на 1,5; = на 1; < на 0,5).

Таблица 16

Функции	Функции			Итого	Bi	Biк
	F211	F212	F213
1	2	3	4	5	6	7
F211	1,0	1,5	1,0	3,5	10	0,392
F212	0,5	1,0	0,5	2	5,5	0,216
F213	1,0	1,5	1,0	3,5	10	0,392
Итого					25,5	1,0

Значение вклада Bi представляет собой произведение величины каждого коэффициента предпочтения матрицы на их сумму (графа 6):

B₁ = 1  3,5 + 1,5  2 + 1  3,5 = 10 и т.д.

Величину B_iк определяют по формуле

,

т.е. для F211 (10 / 25,5 = 0,392).

Для оценки качества (эффективность выполнения) функций рассчитывается результирующий показатель К_р по формуле

,

где К_i – относительное значение i-го показателя функции (количество баллов, затрат) в сравнении с максимальным.

Для условий примера, рассмотренного в табл. 16:

K_p = 0, 82 (0,392 х 2/ 2 + 0,216 х 1/ 2 + 0,392 х 2 / 2),

т.е. функциональные возможности изделия используются на 82 %.

Качество выполнения функции также оценивают по балльной системе, причем каждое свойство используется только один раз. Так, рассматривая адгезионность полиэтиленового покрытия и прочность шва, качество их производной – прочность упаковки не исследуется.

Для оценки избыточности (недостаточности) функциональных возможностей изделия определяют коэффициенты распределения функций по потребителям (например, потребность в молочном жире и других компонентах по возрастным группам населения А, Б, В) и потребности в функциональном ресурсе. Коэффициент распределения К_пф по каждой функции (ее применяемость) рассчитывают по доле от общей потребности экспертным путем. Так, F112 (потребность в белке) необходима всем потребителям (А, Б, В)

К¹¹²_пр (А) = К¹¹²_пф (Б) = К¹¹²_пф (В) = 1 .

Если функция необходима только одному потребителю, то наделение ею других потребителей вызывает перерасход ресурсов, а значит нецелесообразно.

Далее определяют коэффициент удовлетворения потребностей в функциональном ресурсе К_пр различных сфер применения изделия. Например, функция F112 (обеспечивает потребность в жире 3,2 г на 100 г молока ) превышает потребность группы А (людей пожилого возраста) на 170 % по сравнению с нормами питания, Б (людей среднего возраста) – на 120 и В (молодежи) – на 100 %.

Следовательно, К¹¹¹_пр = 1,7; K¹¹¹_пр (Б) = 1,2; К¹¹¹_пр (B) = 1

Интегральный коэффициент уровня удовлетворения потребности в функциональном ресурсе К_ипр – находят из произведения К_пр на оценку величины потребности в нем.

Например, удельный вес каждой возрастной группы в общей численности следующий: А – 20 % (0,2) , Б – 50 % (0,5), В – 30 % (0,3). Соответственно и К_пр  1,24 (1,7  0,2 + 1,2  0,5 + 1  0,3) , т.е. около 25% ресурсов молочного жира, содержащегося в питьевом молоке, перерасходуется. Поэтому следует больше выпускать маложирной продукции, а производство изделий с повышенным содержанием молочного жира снизить на 25 %.

Количественная оценка избыточности (недостаточности) функции дополняется анализом стоимости характеристик: текущих и единовременных затрат, в том числе на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. При этом затраты увязываются с функциональными особенностями производства и эксплуатации изделий. Затраты необходимо распределять по каждой функции прямым счетом либо условно: по величине относительных коэффициентов приоритетов b_i, пропорционально массе, площади и другим характеристикам. При сравнении затрат и важности функций выявляют дисбалансы.

По приоритетности среди всех компонентов молока величина b_i для калорийности молочного жира от ее общей величины составляет 48 %, или 0,48, а по стоимости – 0,95, соответственно уменьшение его содержания в продукте является основным резервом повышения эффективности производства. При использовании ФСА появляется возможность рационально распределять усилия и средства в процессе комплексной подготовки производства, рационально расходовать ресурсы, выполнять работы в сроки, определенные состоянием конъюнктуры на рынке товаров.

Для оценки степени выполнения функции применяется показатель функциональности объекта F_ij, который характеризует уровень удовлетворения потребности в продукте:

F_ij =  L_i b_ij (i = 1, …n); (j = 0, …m),

где L_i – классификационный коэффициент (ранг) i–й функции, баллы; b_ij– j-я оценка i–й функции (например, 3 – очень хорош о, 2 – хорошо, 1 – удовлетворительно, 0 – плохо).

С учетом значения F_ij рассчитывают показатель интегрального качества функции R₁ по формуле

,

где - суммарные затраты на выполнение функций.

Например, ремонт оборудования на предприятии может быть организован централизованно (1 вариант) и децентрализовано (2). Для варианта сформулированы функции и произведена оценка b_ij каждой из них в баллах (от 1 до 5). Результаты расчетов F_ij и R_j по вариантам проведены в табл.17.

Из данных табл.17 видно, что централизованный ремонт предпочтительнее, так как в этом случае лучше укомплектованность квалифицированными кадрами, эффективнее оснащенность и загрузка оборудования, ниже сроки и выше качество проведения ремонта.

Таблица 17

Формулировка функции ремонта	Ранг функции Li, баллы	Варианты организации ремонта
		1		2
		bi1	Fi1	bi2	Fi2
1.Обеспечивает ремонт	5	3	15	3	15
2. Повышает качество ремонта	4	3	12	2	8
3. Улучшает оперативность	4	1	4	3	12
4. Обеспечивает запасные части	3	3	9	1	3
5. Повышает загрузку рабочих	1	3	3	0	0
6. Укомплектовывает кадрами	2	3	6	1	3
7. Сокращает сроки	2	3	6	2	4
Функциональность объекта ( )		55		45
Затраты на выполнение функции ( )		24		22
Коэффициент интегрального качества функции Rj		2,3		2,1

Завершающий этап проведения ФСА включает разработку новых технических и организационных решений с использованием методов аналогий и ассоциаций, мозгового штурма, морфологического анализа. Используя метод аналогий и ассоциаций, решение находят в смежных производствах, на стыке с ними. Различают прямые аналогии (из опыта окружающего мира), символические (по ассоциации с рисунком, числом), фантастические (из сказочных и мифологических образов)

Мозговой штурм представляет собой коллективное генерирование идей группами экспертов (10-15 чел.) или анализа (2-4 чел.), которые формулируют цель, перечень ограничений, техническое и организационное обеспечение, генерацию идей, их систематизацию, степень реализуемости и выделяют практически приемлемый вариант

Морфологический анализ – систематизированный анализ различных комбинаций технических решений. При его применении определяют функции, устанавливают ограничения их выполнения (габариты, масса и др.) и приемлемые варианты реализации, строят морфологическую карту и выявляют сочетание функций, исключают нереальные, оставшиеся анализируют по качественным характеристикам, стоимости технологичности изготовления, новизне, патентоспособности и выбирают наиболее выгодные из них. Пример морфологической карты изготовления питьевого молока приведен в табл.18.

Таблица 18

Характеристики	Вариант исполнения продукта - молоко
Содержание жира, %	6	3,5		3,2		2,5	1		Нежирное
Способ обработки	Пастеризация		Стерилизация		Сушка			Сгущение
Обогатители	Витамины		Сироп		Белок			Сухое обезжиренное молоко
Упаковка	Фляги		Бутылки		Бумажные пакеты			Полимерные пакеты