1284

200

Во временную группу ФСА входят один или несколько человек из постоянной группы (отдела) ФСА, а также прикомандировываются разные специалисты (технолог, методолог, энергетик, снабженец, экономист, эколог и т.д.), компетенция которых необходима при решении поставленных задач ФСА. Если на предприятии нет подразделения ФСА, то во временную группу необходимо включить хотя бы одного специалиста (желательно руководителя временной группы), владеющего подходом ФСА, и методолога-специалиста, владеющего методами инженерного творчества.

На второй стадии (пункты 1.3, 1.4 подготовительного этапа) временная группа ФСА составляет ТЗ, в котором уточняется:

- какие узлы и блоки изделия необходимо подвергнуть тщательному

ФСА;

-какие затраты требуется сократить в первую и во вторую очередь;

-какие особые условия и ограничения требуется выполнить;

-какая необходима работа обеспечивающих подразделений по сбору и подготовке информации.

Составной частью ТЗ является также сетевой график или план-график проведения ФСА.

Одновременно с составлением ТЗ ведется обучение членов временной группы основам ФСА, если они не имеют соответствующего опыта работы. Для этого иногда целесообразно привлекать преподавателя (методолога) со стороны.

Рекомендации по выполнению этапов 2 - 4 ФСА даны ниже.

Сбор и анализ информации. Выполнение работ по пунктам 2.1 – 2.3 информационно-аналитического этапа не требует дополнительных пояснений. Напомним, что при выполнении пункта 2.1 в первую очередь нужно использовать словарь технических функций. Заметим, что при комплексном изучении затрат придется часто проводить многоуровневый анализ функций ТО, например, описывать функции интересующих блоков ТО, затем функции узлов, из которых состоят блоки, затем функции деталей и т. д.

Классификация функций ТО (пункт 2.4). Функции элементов ТО, выявленные и описанные при выполнении пункта 2.2, могут быть разделены на четыре группы [36]: главные, основные, вспомогательные, вредные. Указанные четыре группы функций уже упоминались ранее в разделе 2.1 при рассмотрении свойств систем.

Главные функции имеют главные элементы; они выделяются при со-

ставлении таблицы анализа функций и обозначаются через Ф0.

Основные функции относятся к элементам, которые непосредственно обеспечивают работу главных элементов; при исключении любой основной функции главная функция в принципе не может быть реализована.

Вспомогательные функции относятся к элементам, которые делают реализацию главной или основной функции более эффективной, более приемлемой или привлекательной для потребителя и т.п.; при исключении любой

201

вспомогательной функции работоспособность ТО сохраняется, но ухудшаются некоторые показатели качества.

Вредные функции относятся к элементам, которые не играют существенной (или никакой) роли в обеспечении работоспособности ТО и повышении его качества; таким образом, при исключении вредной функции и соответствующих элементов показатели качества не ухудшаются, а некоторые могут даже улучшаться.

Часть элементов с вредными функциями выявляется уже при составлении таблицы анализа функций, когда возникает затруднение при формулировке функции какого-либо элемента. Для этих элементов в таблице анализа функции следует указывать: «Полезной функции не имеет». Другую часть таких элементов выявляют среди тех, которые имеют вспомогательные функции. По отношению к этим элементам задают вопрос: «Какие появятся отрицательные последствия при исключении данного элемента?» При ответе на этот вопрос проводят мысленное моделирование; если оно не дает четкого ответа, проводят математическое моделирование или физическое – путем экспериментального испытания.

Ниже приведен пример классификации функций сетевого фильтра (таб-

лица 3.28).

Таблица 3.28

Классификация функций сетевого фильтра

203

m

C i , (3.12)

i 1 ki

где ki — весовой коэффициент, принимает значения на отрезке [1, 10]; чем важнее показатель, тем выше вес.

Таблица 3.29

Сравнение затрат на реализацию функции

При относительной оценке стоимостей функций важно выделить минимальную стоимость по таблице 3.29 или формуле (3.12) и максимальную допустимую стоимость (обычно соответствующую изучаемому изделию). Обе эти величины являются хорошими ориентирами при поиске улучшенных вариантов ТР при выполнении третьего, поисково-исследовательского этапа.

Работу по оценке стоимостей отдельных функций оформляют в виде сводной таблицы стоимостей функций, форма которой дана в таблице 3.30. Следует заметить, что функция может иметь несколько показателей оценки, при этом в таблице 3.30 приводят только основные показатели.

Оценка функций и установление стоимостных ориентиров в виде минимально возможной и максимально допустимой стоимости функций делают процесс снижения затрат целенаправленным.

Изложенная методика сравнительной оценки функций элементов и изделий в целом представляется довольно трудоемкой. Устранение этого недостатка, по-видимому, возможно при создании объектно-ориентированных каталогов или банков данных, где конструктор мог бы быстро находить готовые оценки затрат на реализацию интересующей функции.

Выявление зон наибольшего сосредоточения затрат (пункт 2.6).

При выявлении функциональных зон наибольшего сосредоточения затрат в ТО можно использовать несколько подходов.

205

тельная разность берется между существующей и минимально возможной стоимостями по отношению к существующей. В этой таблице функции упорядочивают по уменьшению разностей до 5 - 10 %. Зоны наибольшего сосредоточения излишних затрат соответствуют наибольшим разностям стоимостей функций.

Таблица 3.31 Таблица наибольших разностей стоимости функций

Для выявления зон наибольшего сосредоточения затрат используют ABC-анализ, который предполагает разбивку узлов и деталей любого изделия на три группы:

-группа А – дорогостоящие элементы (детали, узлы);

-группа В – элементы средней стоимости;

-группа С – элементы низкой стоимости.

Статистические исследования показывают, что в большинстве случаев между числом деталей в этих группах и их суммарной себестоимостью сохраняется более или менее постоянное соотношение (таблица 3.32).

Таблица 3.32

Для выявления зон наибольшего сосредоточения затрат используют данные расчетов по формуле (3.13) и данные таблицы 3.31, на основе которых составляют список функций с наибольшими затратами. В этот список включают функции (элементы), которые одновременно имеют наибольшие значе-

ния в таблице 3.31 и наибольшие положительные значения Ri. Кроме того,

выделяют функции с наибольшими отрицательными значениями Ri, для реализации которых необходимы другие (более долговечные и надежные) ТР или дополнительные затраты.

206

Другой способ выделения зон наибольшего сосредоточения затрат состоит в том, что на основании таблиц 3.31 и 3.32 составляют два списка таких зон: первый (главный) список включает функции (элементы), которые одновременно вошли в таблицу 3.31 и в группу элементов А в таблице 3.32, второй (дополнительный) список включает функции элементов, которые одновременно вошли в таблицу 3.31 и в группу В в таблице 3.32.

Существует еще один подход выявления зон наибольшего сосредоточения затрат. В соответствии с изложенной выше классификацией функций затраты обычно имеют следующее нормативное распределение:

-основные функции 20 – 30 %;

-вспомогательные функции 40 – 50 %;

-вредные функции 5 – 10 %.

При оценке функций нередко обнаруживается, что на осуществление вспомогательных функций приходится чрезмерно большая доля затрат (60 – 70 %), т.е. здесь заложены основные резервы снижения себестоимости.

Следует оговориться, что распределение затрат в соответствии с классификацией функций в значительной степени зависит от специфики ТО. Поэтому требуются обоснованные нормативы распределения долей затрат по группам функций для интересующего класса ТО. Однако таких нормативов пока нет.

Постановка задач поиска более рациональных решений и оформление результатов информационно-аналитического этапа (пункт 2.7). По-

становка задачи поиска улучшенных решений выполняется по рекомендациям раздела 3.1. Отметим некоторые особенности только для двух операций. Так, при выполнении операции 3 берут имеющийся ТО, который требуется улучшить, и выбирают наиболее выигрышные и эффективные варианты реализации из таблицы 3.29. В списке недостатков (операция 4) отражаются в основном зоны наибольшего сосредоточения излишних затрат.

В результате проведения информационно-аналитического этапа получаем следующую документацию:

-таблицу анализа функций ТО и конструктивную функциональную структуру ТО;

-перечень главных, основных, вспомогательных и вредных функций;

-список критериев развития, основных показателей и требований, предъявляемых к улучшаемому ТО;

-сводную таблицу стоимостей функций;

-список и характеристику зон наибольшего сосредоточения затрат;

-постановку конструкторских задач по устранению элементов с вредными функциями;

-постановку конструкторских задач по удешевлению функций, содержащих излишние затраты;

-список неясных вопросов, возникших при сборе, систематизации и анализе информации, для последующего обсуждения со специалистами;

-перечень и описание возникших идей по улучшению ТО.

207

При выполнении информационно-аналитического этапа можно отметить следующие характерные ошибки:

-слабое привлечение знаний и опыта специалистов других служб из-за ложной боязни потерять свой авторитет или из-за нежелания, а иногда и неумения, наладить с ними деловые контакты;

-получение слишком скудного или чрезмерно большого объема информации об исследуемом объекте, на что затрачивается слишком много времени и ресурсов (поэтому следует ограничиваться оптимальным объемом информации, определяемым конкретными целями анализа и временем, оговоренном в плане работы);

-пренебрежение известными правилами делопроизводства (вся собранная и обработанная информация должна систематизироваться и надежно храниться для повторного использования).

Весьма характерной ошибкой является отвлечение на одну из первых идей, возникших в процессе сбора и анализа информации. Идея может показаться интересной, перспективной. Появляется желание заняться ее разработкой и, по существу, прекратить дальнейший сбор и анализ информации. От таких соблазнов следует уходить, не изменяя главным принципам системного анализа.

Разработка улучшенных проектно-конструкторских решений. При выполнении пункта 3.1 (поиск улучшенных технических решений) следует руководствоваться рекомендациями, данными по методам мозговой атаки, эвристических приемов и морфологического анализа.

Для выполнения пункта 3.2 (математическое моделирование улучшенных ТР) следует руководствоваться рекомендациями, данными по проведению теоретических и экспериментальных исследований (раздел 3.3). Целесообразно использовать интегрированные системы математического моделирования, которые имеют большие возможности по моделированию изделий с различными ТР. Указанные интегрированные системы в свое время были разработаны в Уфимском авиационном институте и Научно-исследовательском институте прикладной математики и механики при Томском государственном университете [37, 38].

При выполнении пункта 3.3 (поиск оптимальных параметров улучшенных ТР) следует также использовать соответствующие пакеты прикладных программ.

Выполнение пунктов 3.4 – 3.6 не требует дополнительных пояснений. Здесь только заметим, что пункт 3.4 (экспериментальное испытание новых ТР) проводится в случае, если математическое моделирование не дает удовлетворительных результатов, а проверка предложений необходима. При выборе наилучших вариантов пункта 3.5 полезно составлять положительноотрицательные оценки по форме таблицы 3.33, где приведен пример оценки вариантов изготовления корпусов для радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) в условиях массового производства.

208

Таблица 3.33 Пример оценки вариантов изготовления корпусов РЭА

Разработка и внедрение результатов ФСА. Выполнение пунктов 4.1, 4.2 не требует особых пояснений. Следует заметить, что в некоторых случаях вообще не потребуется разработка проектно-технологической документации, а достаточно будет ограничиться рационализаторским предложением.

Выполнение пункта 4.3 связано с составлением и утверждением планаграфика внедрения рекомендаций по ФСА, доведением его до соответствующих подразделений и служб, а также обеспечением контроля выполнения плана-графика. При этом необходимо добиться, чтобы внедрение предложений ФСА осуществлялось в рамках общего плана повышения эффективности производства, а мероприятиям по ФСА уделялось особое внимание ввиду их новизны и повышенной сложности из-за большего числа новых оригинальных решений.

Один из возможных путей ускорения практической реализации результатов ФСА – создание специальных групп (групп реализации, комплексных бригад и т.п.), состоящих из конструкторов, технологов, исследователей, работников цехов, которые осуществляют более оперативное доведение найденных решений до практического осуществления [34].

В этой связи целесообразно участников внедрения заинтересовать и привлечь к работам по ФСА на всех четырех этапах.

209

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПРИМЕР

Рассмотрим пример, иллюстрирующий использование ФСА на втором этапе (выполнение пунктов 2.1 - 2.7) при решении задачи оптимизации конфигурации персонального компьютера, входящего в автоматизированного рабочее место (АРМ) конструктора РЭС.

Внастоящее время существует большое число различных моделей и конфигураций персональных компьютеров. Персональный компьютер, входящий в АРМ конструктора РЭС, предназначен для автоматизированного проектирования функциональных узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры. Эксплуатация персонального компьютера предполагается в конструкторском бюро в течение всего рабочего дня. Условия окружающей среды при этом – температура, влажность, чистота помещения, уровень освещения – близки к домашним условиям. Возможно применение персонального компьютера не по назначению: для корпоративной связи с другими ЭВМ, для выхода в Интернет и т.д. Персональный компьютер, входящий в АРМ, может быть переориентирован для других задач производства: в качестве сервера, в качестве ЭВМ для управления технологическими процессами. Срок эксплуатации персонального компьютера составляет 2 – 3 года, что обусловлено его моральным и, отчасти, физическим старением. Существующие модели персональных компьютеров обладают рядом недостатков: универсальная конфигурация зачастую не отвечает специфическим требованиям и условиям эксплуатации; нестандартные дизайнерские решения внешнего вида идут вразрез с производительностью труда конструктора на персональном компьютере и т.д.

Вданном примере целью функционально-стоимостного анализа персонального компьютера, входящего в АРМ конструктора РЭС, является установление оптимального соотношения цена/производительность по состоянию на декабрь 2002 года.

Втаблице 3.34 приведен анализ функций наиболее распространенной конфигурации персонального компьютера без учета специфики работы пользователя, а на рисунке 3.14 изображена соответствующая конструктивнофункциональная структура. Для упрощения анализа в таблице 3.34 приведены лишь некоторые функции элементов персонального компьютера.

Список основных требований к персональному компьютеру, входящему

вАРМ конструктора РЭС, можно сформулировать таким образом:

-высокое быстродействие персонального компьютера;

-хорошее визуальное представление информации;

-срок эксплуатации – 3 года;

-снижение общей стоимости персонального компьютера;

-программная и аппаратная совместимость с другими персональными компьютерами;

-повышение надежности работы персонального компьютера;