
1284
.pdf210
- достаточный объем дискового пространства для хранения информа-
ции.
|
|
|
|
Таблица 3.34 |
|
Анализ функций персонального компьютера |
|||
|
|
|
|
|
Элементы |
|
Функция |
||
Обозначение |
Наименование |
Обозначение |
|
Описание |
|
|
|
|
Подача питающего |
|
|
|
|
напряжения на монитор |
|
|
Ф |
|
Е2, материнскую плату |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Е5 и дисковые накопите- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ли Е8 от сети переменно- |
|
Корпус систем- |
|
|
го тока V4 |
|
ного блока |
|
|
|
|
|
|
Предохранение элемен- |
|
|
MidiTower с |
|
|
|
Е1 |
|
|
тов системного блока Е5 |
|
мощностью |
Ф |
|
||
|
блока питания |
|
– Е10 от внешних воздей- |
|
|
1 |
|
||
|
300Вт |
|
|
ствий окружающей среды |
|
|
|
|
V1 |
|
|
|
|
Шум от вентилятора бло- |
|
|
Ф |
|
ка питания корпуса Е1, |
|
|
1 |
|
действующий на пользо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вателя V2 |
|
Монитор на ос- |
|
|
Восприятие пользовате- |
|
Ф |
|
|
|
|
нове электрон- |
|
лем V2 визуальной ин- |
|
|
2 |
|
||
Е2 |
но-лучевой |
|
|
формации |
трубки с диаго- |
|
|
Электромагнитное излу- |
|
|
налью 15 дюй- |
Ф |
|
чение, действующее на |
|
мов |
2 |
|
|
|
|
|
пользователя V2 |
|
|
|
|
|
|
|
Двухкнопочный |
|
|
Перемещение пользова- |
Е3 |
манипулятор |
Ф3 |
|
|
|
телем V2 указателя мыши |
|||
|
типа «мышь» |
|
|
|
Е4 |
Клавиатура |
Ф4 |
|
Ввод текстовой инфор- |
|
мации пользователем V2 |
|||
|
|
|
|
|
|
Материнская |
|
|
Управление аппаратными |
|
|
|
|
|
Е5 |
плата с под- |
Ф5 |
|
элементами Е1 – Е4, Е6 – |
держкой памяти |
|
Е10 персонального ком- |
||
|
DDR |
|
|
|
|
|
|
пьютера |
|
|
|
|
|
211
Продолжение таблицы 3.34
|
Элементы |
|
Функция |
||
Обозначение |
|
Наименование |
Обозначение |
|
Описание |
|
|
|
|
|
Обработка данных, |
|
|
|
Ф |
|
поступающих из ОЗУ |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
Е7 |
|
|
Процессор с тактовой |
|
|
Выдача управляю- |
Е6 |
|
Ф |
|
щих сигналов на ма- |
|
|
|
|
|||
|
частотой 1.3 ГГц |
6 |
|
теринскую плату Е5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шум от вентилятора, |
|
|
|
Ф |
|
действующий на |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
пользователя V2 |
|
|
Оперативное запоми- |
|
|
Оперативное хране- |
|
|
|
|
ние данных, посту- |
|
|
|
нающее устройство |
|
|
|
Е7 |
|
Ф7 |
|
пающих от процессо- |
|
|
типа DDR объемом |
|
|||
|
|
ра Е6, с дисковых |
|||
|
|
512 МБайт |
|
|
|
|
|
|
|
накопителей Е8 и т.д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дисковые накопители |
|
|
Долговременное хра- |
|
|
|
|
нение данных, по- |
|
|
|
HDD объемом 80 |
|
|
|
Е8 |
|
Ф8 |
|
ступающих из ОЗУ |
|
|
ГБайт, FDD, CD-ROM |
|
|||
|
|
Е7, с сетевой карты |
|||
|
|
и т.д. |
|
|
|
|
|
|
|
Е10 и т.д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Видеоадаптер с объе- |
|
|
Формирование ви- |
|
|
|
|
деопотока информа- |
|
Е9 |
|
мом видеопамяти 32 |
Ф9 |
|
|
|
|
ции для отображения |
|||
|
|
МБайта |
|
|
на мониторе Е2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коммуникация с дру- |
Е10 |
|
Сетевая плата |
Ф10 |
|
гими персональными |
|
|
|
|
|
компьютерами V3 |
Можно выделить следующие критерии развития:
-трудоемкость модернизации персонального компьютера;
-массогабаритные показатели;
-эргономичность;
-внешняя эстетика.

Сеть |
|
|
|
|
|
|
переменного |
|
Окружающая |
|
Пользователь |
|
Персональные |
тока V4 |
|
среда V1 |
|
V2 |
|
компьютеры |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
V5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф |
Ф |
|
|
|
|
|
Ф6 |
|
|
|
|
|
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
1 |
Ф1 |
Ф |
|
|
|
|
|
|
Ф |
10 |
|
|
|
|
2 |
|
|
Ф |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2 |
Ф |
3 |
Ф |
8 |
Ф |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Ф4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дисковые |
|
|
Корпус Е1 Монитор Е2 |
Манипулятор |
Клавиатура |
Материн- |
Процессор Е6 |
ОЗУ Е7 |
накопители Видеоадаптер |
Сетевая плата |
|
|
|
ская плата |
HDD, FDD, |
|
|
|||
|
«мышь» Е3 |
Е4 |
|
|
Е9 |
Е10 |
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Е5 |
|
|
CD-ROM Е8 |
|
|
Ф |
Ф |
Ф |
5 |
Ф |
7 |
Ф |
7 |
Ф |
9 |
1 |
1 |
|
|
|
|
Рисунок 3.14 – Функциональная структура персонального компьютера
Выявленные и описанные функции элементов персонального компьютера можно разделить следующим образом. Главная функция персонального компьютера, входящего в состав АРМ конструктора РЭС - автоматизированное проектирование функциональных узлов и блоков радиоэлектронной ап-
паратуры. К основным функциям относятся - Ф |
, Ф |
, Ф , Ф , Ф |
, Ф , Ф , |
|||
1 |
2 |
4 |
5 |
6 |
6 |
7 |
Ф8, Ф9. Заметим, что без выполнения указанных основных функций реализа-
ция главной функции персонального компьютера невозможна. Функции Ф ,
1
Ф3, Ф10 относятся к вспомогательным – предоставление пользователю дополнительных возможностей, сопутствующих реализации главной функции. К вредным функциям можно отнести шум от вентиляторов систем охлажде-
ния блока питания и процессора Ф и Ф , а также уровень электромагнит-
1 6
ного излучения от монитора Ф .
2
Определение и сравнение стоимости функций элементов персонального компьютера нетрудно сделать в сопоставимых денежных единицах. В таблице 3.35 приведена сводная ведомость стоимости функций, где базовая стоимость соответствует взятой за основу стандартной конфигурации персонального компьютера по состоянию на декабрь 2002 года. Минимально возможная стоимость элементов персонального компьютера определена по каталогам компьютерных салонов г. Томска.
Таблица 3.35
Сводная ведомость стоимостей функций
|
|
|
|
Стоимость функции, руб. |
|
Функция |
Наименование элементов |
Минимально |
Базовая |
||
|
|
|
|
возможная |
|
|
|
|
|
|
|
Ф , Ф , |
Ф |
Корпус системного блока |
1 000 |
2 000 |
|
1 |
1 |
1 |
|||
Ф , Ф |
Монитор |
4 700 |
5 000 |
||
|
2 |
2 |
|||
|
Ф3 |
|
Манипулятор «мышь» с коври- |
100 + 15 |
100 + 15 |
|
|
ком |
|||
|
|
|
|
||
|
Ф4 |
|
Клавиатура |
200 |
200 |
|
Ф5 |
|
Материнская плата |
2 000 |
4 500 |
Ф |
,Ф , |
Ф |
Процессор |
900 |
4 500 |
6 |
6 |
6 |
|||
|
Ф7 |
|
ОЗУ |
600 |
4 600 |
|
Ф8 |
|
Дисковые накопители |
2 200 |
4 700 |
|
Ф9 |
|
Видеоадаптер |
800 |
1 900 |
|
Ф10 |
|
Сетевая плата |
200 |
200 |
Выявление зон наибольшего сосредоточения затрат начнем с оценки ресурса функций. Ресурс службы элементов персонального компьютера, как
214
правило, значительно превышает срок его морального старения. Следовательно, производить оценку ресурса функций элементов на основе их срока службы нецелесообразно. Имеет смысл оценить ресурс функций элементов персонального компьютера по избыточности или недостаточности их количественных характеристик в соответствии с выполняемыми задачами.
Функция Ф связана с мощностью блока питания системного блока.
1
Поскольку в базовой конфигурации выбран корпус с блоком питания
мощностью 300 Вт, то избыточность функции Ф составляет примерно 20 %.
1
Функция Ф |
имеет ресурс, соизмеримый с продолжительностью |
1 |
|
эксплуатации персонального компьютера, при этом избыточности функции не наблюдается.
Учитывая специфику применения персонального компьютера,
целесообразно усилить функцию Ф , т.е. недостаточность функции составля-
2
ет примерно 15 %.
Эффективная реализация функций Ф3 и Ф4 напрямую связана с производительностью труда конструктора РЭС. Существует необходимость в уси-
лении функций Ф3 и Ф4. Недостаточность реализации этих функций составляет примерно 200 % по отношению к ценам более совершенных моделей соответствующих элементов.
Функция Ф5 имеет на настоящий момент избыточность из-за возможности поддержки памяти типа DDR. Следствием этого является избыточность функции примерно на 50% по отношению к ценам моделей без указанной возможности.
Функции Ф и Ф имеют избыточность примерно на 25%. Функция Ф7
6 6
имеет избыточность примерно на 80%. Функция Ф8 имеет избыточность при-
мерно на 50%. Функция Ф9 имеет недостаточность, учитывая специфику работы персонального компьютера, которая составляет примерно 100%. Функ-
ция Ф10 не нуждается в устранении избыточности или недостаточности.
Для выявления зон наибольшего сосредоточения затрат результаты проведенного анализа удобно представить в виде таблицы 3.36, из которой
видно, что наибольшие излишние затраты выпадают на долю функции Ф7
(ОЗУ), а наибольшие недостающие затраты несет функция Ф9 (видеоадаптер). На основе таблицы 3.35 составим таблицу 3.37 наибольших разностей
(более 50 %) стоимостей функций в порядке убывания.
Таблица 3.36
Доли излишних и недостающих затрат
215
|
|
|
|
|
Ресурс функции |
|
Относительные |
|
Доли излишних |
|
||||
Обозначение |
|
повышенный (+), |
|
затраты на вы- |
|
(+) или недо- |
|
|||||||
|
функции |
|
|
пониженный (-) |
|
полнение функ- |
|
стающих (-) за- |
|
|||||
|
|
|
|
|
Pi, % |
|
ции Qi, % |
|
трат Ri, % |
|
||||
|
|
|
|
|
+20 |
|
7.2 |
|
|
+1.44 |
|
|
||
|
Ф1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
-15 |
|
18 |
|
|
-2.7 |
|
|
||
|
Ф2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Ф3 |
|
|
-200 |
|
0.4 |
|
|
-0.8 |
|
|
|||
|
Ф4 |
|
|
-200 |
|
0.7 |
|
|
-1.4 |
|
|
|||
|
Ф5 |
|
|
+50 |
|
16 |
|
|
+8 |
|
|
|||
|
Ф |
, Ф |
|
|
+25 |
|
16 |
|
|
+4 |
|
|
||
6 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Ф7 |
|
|
+80 |
|
17 |
|
|
+13.6 |
|
|
|||
|
Ф8 |
|
|
+50 |
|
17 |
|
|
+8.5 |
|
|
|||
|
Ф9 |
|
|
-100 |
|
7 |
|
|
|
-7 |
|
|
||
|
Ф10 |
|
|
0 |
|
0.7 |
|
|
0 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.37 |
||
|
|
Выявление относительной разницы стоимостей |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Наименование эле- |
|
Относительная |
|
|||||
|
|
Функции |
|
|
разность стоимо- |
|
|
|||||||
|
|
|
ментов |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
стей, % |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Ф7 |
|
ОЗУ |
|
|
|
87 |
|
|
||||
|
|
Ф |
, Ф |
|
Процессор |
|
|
80 |
|
|
||||
|
|
6 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Ф9 |
|
Видеоадаптер |
|
|
58 |
|
|
|||||
|
|
Ф5 |
|
Материнская плата |
|
|
56 |
|
|
|||||
|
|
Ф8 |
|
Дисковые накопители |
|
|
53 |
|
|
На основании таблиц 3.36, 3.37 можно сделать вывод, что наибольшие затраты сосредоточены при реализации функций Ф7, Ф8, Ф5. Несмотря на
максимальную относительную разницу стоимостей функций Ф , Ф (80%),
6 6
доля излишних затрат на их реализацию не является значительной. Это объ-
ясняется широким диапазоном стоимостей функций Ф , Ф , а также незна-
6 6
чительной долей избыточности в базовой конфигурации персонального компьютера. Следует обратить внимание на недостающие затраты по реализации
функций Ф9, Ф , Ф4, Ф3.
2
По результатам расчетов, приведенных в таблицах 3.36, 3.37, можно сформулировать задание на усовершенствование базовой конфигурации пер-
216
сонального компьютера и применение его в составе АРМ конструктора РЭС. Цели усовершенствования конфигурации:
1) снижение общей стоимости;
2) компенсация недостающих затрат по реализации функций Ф9, Ф ,
2
Ф4, Ф3.
Корпус системного блока следует выбрать с мощностью блока питания 250 Вт и, тем самым, удовлетворить сформулированным критериям развития: массогабаритные показатели и внешняя эстетика. Недостающие затраты на
реализацию функции Ф требуют наличия монитора с большей диагональю,
2
например 17 дюймов.
Доля недостающих затрат на реализацию функций Ф3 и Ф4 невелика. Однако, для удовлетворения критерия развития «эргономичность» следует использовать мышь, оборудованную роликом, боковыми кнопками, ковриком с гелевой подушкой под запястье, а также эргономическую клавиатуру с «разломом».
С целью снижения общей стоимости персонального компьютера целесообразно применить материнскую плату без поддержки модулей памяти
DDR. Для реализации функции Ф7 используются более дешевые модули па-
мяти SDRAM объемом 256 МБайт. Реализация функции Ф8 осуществляется жестким диском с объемом дискового пространства 40 ГБайт.
Недостающие затраты функции Ф9 целесообразно усилить видеоадап-
тером с объемом памяти 64 МБайт. Реализация функции Ф10 остается без изменения.
В таблице 3.38 приведена сводная ведомость стоимости функций элементов персонального компьютера базовой и улучшенной конфигураций. Результатами проведенного ФСА явилось:
1) общее уменьшение стоимости персонального компьютера (около
7 000 руб.);
2) удовлетворение недостаточности функций Ф9, Ф , Ф4, Ф3 в соответ-
2
ствии с выдвинутыми требованиями и сформулированными критериями развития;
|
3) особо выгодное соотношение цена/качество для функций Ф |
, |
Ф |
, |
|
2 |
|
6 |
|
Ф , Ф . |
|
|
|
|
6 |
7 |
|
|
|
Более подробно примеры выполнения ФСА можно найти в книге [34].
Таблица 3.38
217
Сводная ведомость стоимостей функций базовой и улучшенной конфигураций персонального компьютера
|
Стоимость функции, руб. |
|
Наименование элементов |
Базовая кон- |
Улучшенная кон- |
|
фигурация |
фигурация |
Корпус системного блока |
2 000 |
1 000 |
Монитор |
5 000 |
7 000 |
Манипулятор «мышь» с ковриком |
100 + 15 |
150 + 150 |
Клавиатура |
200 |
600 |
Материнская плата |
4 500 |
2 500 |
Процессор |
4 500 |
1 500 |
ОЗУ |
4 600 |
1 200 |
Дисковые накопители |
4 700 |
3 000 |
Видеоадаптер |
1 900 |
3 000 |
Сетевая плата |
200 |
200 |
Итого |
27 715 |
20 300 |
Дальнейшее развитие ФСА. ФСА, как видно из рабочего плана его проведения, кроме своего основного назначения дает действенные организационные рекомендации для внедрения методов инженерного творчества на предприятиях. Наряду с этими методами необходимо пропагандировать и обучать специалистов использованию подходов ФСА.
Следует отметить, что, несмотря на успешный опыт применения ФСА в прошлом, этот весьма эффективный и перспективный метод пока слабо разработан. В связи с этим укажем некоторые важные направления работ по развитию ФСА и повышению его эффективности.
1.Разработка объектно- и проблемно-ориентированных словарей технических функций, а также межотраслевого словаря технических функций. Такие словари должны создаваться в виде баз данных на CD-ROM с необходимым программным обеспечением.
2.Теоретическая и методическая разработка вопросов определения стоимости функций элементов ТО. Особое внимание следует обратить на создание соответствующих автоматизированных информационно-поисковых систем и баз данных.
3.Теоретическая и методическая разработка вопросов определения зон наибольшего сосредоточения в ТО интересующих затрат. Полезно проводить исследования и разработки с учетом как объектной и проблемной ориентации, так и обобщенного межотраслевого характера.
4.Объединение разработки и внедрения САПР и ФСА, т.е. широкое использование подходов и достижений ФСА в САПР.
5.Разработка организационно-правовых вопросов внедрения ФСА на предприятиях.

218
3.4.5 Использование теории решения изобретательских задач
Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) разработана советским ученым Генрихом Альтшуллером (рисунок 3.15) и получила наиболее широкое распространение в СССР.
Рисунок 3.15 – Генрих Саулович Альтшуллер
Первая работа по ТРИЗ была опубликована в 1956 году [39]. Основная суть ТРИЗ - выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем.
Опишем подробнее функции ТРИЗ:
-решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов;
-решение научных и исследовательских задач;
-выявление проблем и задач при работе с техническими системами и при их развитии;
-выявление и устранение причин брака и аварийных ситуаций;
-максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем;
-прогнозирование развития технических систем и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых);
-объективная оценка решений;
-систематизация знаний любых областей деятельности, позволяющее эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки;
-развитие творческого воображения и мышления;
-развитие качеств творческой личности;
-развитие творческих коллективов.
В состав ТРИЗ (рисунок 3.16) входят:
-законы развития технических систем;
-информационный фонд;

219
-вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем;
-алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ);
-методы развития творческого воображения.
Рисунок 3.16 – Структурная схема ТРИЗ
Информационный фонд состоит из:
-системы стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определенного класса задач);
-технологических эффектов (физических, химических, биологических, математических, в частности, наиболее разработанный из них в настоящее время - геометрический) и таблицы их использования;
-приемов устранения противоречий и таблицы их применения;
-ресурсов природы и техники и способов их использования.
АРИЗ представляет собой программу (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, т.е. решению задач. АРИЗ включает: собственно программу, информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда (на рисунке 3.16 показано стрелкой), и методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в ме-