1048

Последние постановления правительства России ориентиру­ ют деятельность российского высшего профессионального обра­ зования на обучение специалистов уровня, обеспечивающего ус­ тойчивое существование страны. Для решения этой задачи требу­ ется подготовить инженера, способного не только выполнять стандартные расчеты, но и осуществлять поиск решений проблем в нестандартных ситуациях.

Сегодня очень важно, чтобы инженер мог решать проблемы технико-экономического характера, его предложения по улучше­ нию качества изделия должны одновременно приводить к сниже­ нию его себестоимости. Поэтому владение методом функцио­ нально-стоимостного анализа (ФСА) предполагает ъ равной сте­

пени осознанное использование законов существования и разви­ тия технических систем, применение методики системного ана­ лиза, экономических расчетов, организационных умений и уме­ ний защищать свои идеи как объекты интеллектуальной собст­ венности.

Рассматриваемая в учебном пособии технология поиска и принятия решения в проблемных ситуациях направлена в первую очередь на совершенствование уже разработанных устройств, а не на создание новых. Такой подход во многих случаях более предпочтителен для предприятия. Дело в том, что небольшая мо­ дернизация устройства позволяет получить большую прибыль по сравнению с изготовлением совершенно нового устройства за счет меньших затрат времени и средств на разработку технологии производства, оснастки, проведения испытаний и многих других. Метод ФСА широко распространен в мире и используется всеми передовыми производителями современной техники.

Эффективность материалов, вошедших в учебное пособие, была подтверждена результатами практической работы авторов со студентами МГИУ на кафедре профессиональной педагогики и креативного образования в рамках педагогической системы «Непрерывное формирование творческого инженерного мышле­ ния» (НФТИМ - автор М.М. Зиновкина).

Учебное пособие содержит сведения о методе функцио­ нально-стоимостного анализа: описание идеи метода, правила

проведения работ на каждом этапе и их содержание, основные принципы организации проведения ФСА. Также в пособии вклю­ чены описания методов поиска решений задач и методика подго­ товки к защите нового технического решения как объекта интел­ лектуальной собственности.

Выполнение каждого этапа ФСА требует от студентов опре­ деленных знаний и умений: моделирование технических систем, формулировка проблем, применение методов и приемов поиска их решений и т.д., поэтому в содержание пособия включены опи­ сания и способы применения некоторых из них. Так, например, студенты, изучая методы моделирования технических систем, знакомятся с такими моделями как: модель внешних взаимодей­ ствий («черного ящика»), компонентной, потоковой, функцио­ нально-физической, структурной, функциональной и функцио­ нально-стоимостной моделями.

Приступая к изучению метода ФСА, студентам необходимо уметь классифицировать системы, читать и создавать чертежи, осуществлять поиск информации, необходимой для решения проблемы. Сложность изучения метода заключается в том, что студенту приходится осваивать методику разработки нескольких, отличающихся друг от друга моделей. Учебный материал посо­ бия излагается в последовательности, соблюдение которой в про­ цессе самостоятельного изучения метода позволит студенту ос­ воить его на требуемом уровне (результат изучения метода - раз­ работка технического решения и защита его как объекта интел­ лектуальной собственности).

Метод ФСА в основном построен на интуитивно понятных действиях, поэтому большая часть времени отводится на само­ стоятельное его изучение и закрепление. Студент самостоятельно осуществляет поиск решений выявленных проблем в технической системе, проводит поиск аналогов в патентной библиотеке, под­ готавливает документы для заявки на изобретение и подает их в Патентное ведомство России. Для этого в курсе предусмотрено выполнение курсовой работы, результатом которой является тех­ ническое решение, оформленное как изобретение.

Обучение студентов технического вуза проведению ФСА технических систем ориентировано на использование получен­ ных умений как при прохождении студентами инженерно­

производственной практики, та^с и при подготовке ими диплом­ ной работы. Сущность этого проекта описана в пособии [17].

Авторы выражают благодарность всем, кто оказал содейст­ вие в подготовке материалов данного пособия: проректору по информатизации и методической работе МГИУ, к.т.н., доценту Кошкину В.И., д.п.н. Зиновкиной М.М. и д.п.н. Гарееву Р.Т., к.т.н. Павлову А.Ю. и к.п.н. Онанко Н.А. за ценные замечания, сделанные по содержанию и стилю изложения текста, патентным поверенным Канеру В.Ф. и Терехину А.И., любезно предоста­ вившим свои материалы по подготовке заявки на изобретение.

ГЛАВА 1. ТЕ О Р Е ТИ Ч Е С КИ Е ОСНОВЫ

МЕТО ДА ПРО ВЕДЕНИЯ

ФУ Н К Ц И О Н А Л Ь Н О -С Т О И М О С Т Н О ГО

АНАЛИЗА

1.1. Общие сведения о методе функционально-стоимостного анализа

технических систем

Повышение эффективности производства является основной задачей любого предприятия, решение которой зависит от степе­ ни рационализации форм и методов управления им. Одно из на­ правлений поиска решений - интенсификация производства за счет разработки более экономичных технологий, снижение себе­ стоимости изделий за счет модернизации выпускаемых изделий и т.п. В наибольшей степени для этой цели подходит методика со­ вершенствования изделий, разработанная еще в 1940-х годах и названная функционально-стоимостный анализ (ФСА).

Конечная цель ФСА - более эффективное использования ре­ сурсов, имеющихся в изделии, технологиях его изготовления. При этом применение метода позволяет не только определить места и размеры потерь, но и приводит к техническим решениям, предотвращающим их. Например, один из авторов метода инже­ нер Пермского телефонного завода Ю.М. Соболев, применив ФСА для совершенствования узла крепления микрофона теле­ фонной трубки (1949-1950 годы), добился сокращения перечня деталей на 70%, расхода материалов на 42% и трудоемкости на 69% [1]. Это основная причина огромной популярности метода во всем мире и наиболее надежный способ увеличения прибыли предприятия.

Проведение ФСА связано с решением широкого спектра за­ дач, а их последовательность появления приводит к поэтапному выполнению работ, включающих:

1) подготовительный этап (обучение специалистов основам ФСА, организация проведения, выбор объекта анализа и технико-экономическое обоснование выбора, подбор и ут­ верждение рабочей группы, разработка и утверждение плана проведения);

2)информационный этап (сбор оптимального количества до­ кументов по изделию, изучение которых позволит получить полное представление о его назначении, устройстве, функ­ циональности, стоимостных показателей и перспектив раз­ вития);

3)аналитический этап (системный анализ устройства и функ­ ций, построение компонентной, структурной, функциональ­ ной и функционально-стоимостной моделей изделия);

4)творческий этап (построение функционально-идеальной мо­ дели, формулировка задач совершенствования изделия, по­ иск идей решений);

5)исследовательский этап (систематизация полученных идей решения, исключение явно невыполнимых предложений, разработка эскизов новых вариантов конструктивного ис­ полнения изделия, с необходимыми расчетами, предвари­ тельная оценка затрат на изготовление, оценка достигнутого результата);

6)рекомендательный этап (оформление рекомендаций по реа­ лизации предложений выбранных для изготовления изде­ лий, составление и утверждение плана графика внедрения изделия, согласование и утверждение предложений с ответ­ ственными службами предприятия);

7)этап внедрения (организация работ по изготовлению изде­ лия, контроль процесса внедрения, поощрение участников ВРГ, оценка полученных результатов и составление отчета о выполненных работах).

Метод требует соблюдения определенных правил его приме­ нения, называемых принципами ФСА.

Принцип планового проведения. ФСА проводится не одно­ моментно, а в результате последовательных действий, поэтапно.

Принцип комплексного подхода. Для анализа используется комплекс показателей технической системы: конструктивные, технологические свойства, организация производства, все видов ресурсов, все стадий жизненного цикла.

Принцип системного подхода. Осуществляется исследование объекта как единого целого и как подсистемы, входящей состав­ ляющей частью в другую, более высокого уровня систему (надсистему).

Принцип функционального подхода. Упор в анализе ставится не на компоненты, из которых состоит техническая система, а на совокупность действий, которые необходимо выполнять для реа­ лизации назначения системы.

Принцип соответствия значимости функций и затрат на их осуществление.

Принцип коллективного труда. Для проведении ФСА требу­ ются знания многих научных дисциплин (техники, экономики, управления, психологии и др.). С этой целью создается временная рабочая группа из специалистов, которые могут обеспечить не только проведение качественного анализа, но и создадут опыт­ ный образец усовершенствованного изделия в результате прове­ дения ФСА.

1.2. Психологические особенности применения метода ФСА

Любая мыслительная деятельность человека начинается с по­ явления потребности в ней. Особенное состояние, когда человек обнаруживает проблему и начинает поиск ее решения, у каждого человека возникает по-разному. Известны случаи, когда в одной и той же ситуации один видит проблему и ищет ее решение, а другой даже не замечает ее.

Это различие в способности чувствовать проблему часто приводит к успеху или неудаче в делах, стремлениях. Взять, на­ пример, разработчиков автомобилей двух предприятий. Один из них считает, что водитель и пассажиры могут открывать стекла дверей автомобиля специальными ручками (механические стек­ лоподъемники), так как электростеклоподъемник очень сложен в изготовлении, ненадежен, а другой начинает проектировать, из­ готавливает, решает проблемы, которые сопутствуют конструи­ рованию дешевого и надежного устройства.

Стремление к совершенствованию техники у человека либо есть, либо нет. Это связано с его способностью «чувствовать» проблему. Существует много доказательств, что именно тонкая «чувствительность к проблеме» является стимулом для начала мыслительного процесса.

Психологи представляют деятельность как последователь­ ную причинно-следственную цепочку мыслительных процессов (рис. 1.1).

На первом этапе мыслительного процесса осуществляется восприятие ситуации, окружающей человека. Чувствительный к проблемам человек уже на этапе восприятия ощущает присутст­ вие проблемы в ситуации, хотя еще не осознает ее, но потреб­ ность в конкретизации и разрешении проблемы уже появляется. Нельзя однозначно назвать внешний стимулятор, который дает своего рода ’’старт" началу анализа, но ясно, что связано это с от­ ношением человека к миру, постоянной его оценкой уровня "иде­ альности" того или иного технического решения. Например, можно каждый день входить в электричку и не замечать, что по­ ручень у двери имеет такой запас прочности, что за него можно прицепить тяжелый грузовой автомобиль КАМАЗ и тащить по неровной дороге без опасения за то, что ручка оторвется или сломается. А ведь это лишний вес, за которым следует перерас­ ход электроэнергии и других ресурсов.

Рис. 1.1. Процесс деятельности, стимулированный появлением проблемы

Следующая фаза мышления направлена на получение модели проблемной ситуации и уточнения компонента системы, который создает проблему.

Модель позволяет осознать суть проблемы и сформулировать задачу, решение которой устранит ее. Во время этого процесса осуществляются операции поиска известного решения - аналога, а если такового в памяти не обнаружено, происходит синтез но­ вых, ранее неизвестных вариантов решений - генерация идей.