1048

элементу. Например, функции ФЗ, Ф4, Ф15, Ф14, Ф23, Ф24, Ф25, Ф29, Ф32, ФЗЗ и Ф34 (см. таблицу 15) выполняются элементом "Корпус цилиндра” Соответственно, все значения ФЗК, выпол­

няющих эти функции, будут записаны в столбец с названием "Корпус цилиндра".

После заполнения таблицы осуществляют расчет функцио­ нальной значимости элементов ТС, суммируя показатели функ­ циональной значимости компонентов каждого элемента в от­ дельности. Например, для столбца "Корпус цилиндра" суммиру­ ются

4 + 2 + 4 + 2 + 2 + 4 + 2 + 2 + 4 + 4 + 4 = 34

Результаты вычисления функциональной значимости элемента в балла подсчитываются и записываются в этой же таблице.

Далее показатели функциональной значимости элементов ТС необходимо нормировать: выразить их значение в процентах. Допустим, что сумма всех значений ФЗ элементов в ТС равна 100%. Перерасчет ФЗ элементов из значений баллов в проценты выполняется следующим образом:

ФЗб=(Э1+Э2+..... ЭЮ) = 85 (баллов).

Это соответствует 100% функциональной значимости ТС. Следовательно, 1% ФЗ соответствует следующему количеству баллов:

85 баллов => 100%

1 балл =>Х%, откуда 1 балл =>1,18%

Рассчитаем функциональную значимость всех элементов в процентах.

Ф3э1 =4-1,18= 4,3% Ф3э2 =34-1,18= 40% ФЗэЗ =91,18= 10,6% Ф3э4 = 2-1,18=2,4% Ф3э5 = 6-1,18= 7,1%

По данным таблицы строится функционально-стоимостная модель ТС в виде гистограммы (рис. 2.31).

Рис. 2.31. Функционально-стоимостная модель ТС «Рабочий цилиндр сцепления»

Для этого на оси X располагают по порядку элементы ТС, по вертикали вверх откладывают величину их ФЗ, а вниз стоимость.

На гистограмме видно, что отношения ФЗ элементов к их стоимости не одинаковые. Дополнительные расчеты, которые бу­ дут выполняться на творческом этапе ФСА, дадут более точное значение разброса значений пропорций между элементами.

Выводы

Для построения функционально-стоимостной модели необ­ ходимо определить для функции каждого, более неделимого компонента ТС, ранг и уровень выполнения. Первый показатель (ранг) определяется в соответствии с положением функции на иерархическом уровне функциональной модели ТС. Второй (уро­ вень выполнения функции) - параметрического анализа (разница между требуемым и реальным параметром функции).

Если элемент выполняет более одной функции, то сначала рассчитывается функциональная значимость составляющих его

компонентов, которые затем суммируются. Полученное в резуль­ тате сложения число дает функциональную значимость элемента. С учетом того, что значимость совокупности всех элементов ТС должна быть равна 100%, определяют нормированную функцио­ нальную значимость элементов в процентах.

Таким же образом нормируют значение стоимости каждого элемента - их общую стоимость соотносят со 100% и затем рас­ считывают стоимость в процентах для каждого элемента.

Полученные величины ФЗ и стоимости для элементов изо­ бражают на графике в виде столбиковой диаграммы.

Вопросы для самопроверки

1.На основании каких сведений определяется ФЗ элемента?

2.Дайте определение термину «ранг функции».

3.Объясните различия между обозначениями рангов функ­ ции. Что означает каждый символ?

4.Как определяется значение ранга функции в баллах?

5.Что обозначает параметр функции и в чем суть парамет­ рического анализа функции?

6.В чем различие между ТП и РП функции?

7.Объясните обозначение УФ и его смысловое значение.

8.Объясните значения: адекватный, недостаточный и избы­ точный УФ.

9.Как определяется значение УФ в баллах?

10.Приведите формулу для расчета ФЗ компонента и элемента.

11.Что означает нормирование показателей ФЗ и Ст?

12.Опишите основные компоненты, обозначения и свойства функционально-стоимостной модели (гистограммы).

2.4. Творческий этап функционально-стоимостного анализа

На творческом этапе выполняются работы, результатом ко­ торых будет несколько вариантов усовершенствованных конст­ рукций анализируемого устройства.

Последовательность проведения работ показана на рис. 2.32.

Рис. 2.32. Виды работ и их последовательность на творческом этапе

Формирование списка выявленных недостатков и предложений по изменению конструкции элементов ТС

Источников информации, которая может послужить основа­ нием для формулировки задач, решение которых сделает ТС бо­ лее совершенной, несколько:

•сведения о недостатках, собранные на аналитическом этапе;

•анализ параметров функций компонентов ТС - использо­ вание ресурсов, имеющихся в компонентах для улучшения функ­ ционирования ТС и усиление функций, уровень которых недос­ таточный;

•функциональный анализ - устранение вредных функций и использование нейтральных функций;

•преобразование реальной функционально-стоимостной модели ТС в идеальную модель и формирование пакета предло­ жений по изменению конструкций элементов в соответствии с этой моделью (идеальная ТС).

Наибольший интерес представляют цели, которые формули­ руются после создания функционально-идеальной модели ТС. Создается три блока целей, которые легко преобразовываются в задачи, содержащие технические противоречия. Необходимо

помнить, что только комплекс решений по каждому блоку (сни­ жение стоимости, увеличения ФЗ и свертки) в отдельности обес­ печивает выполнение условия договора - снижение себестоимо­ сти. Решения затем анализируются. Для реализации выбираются из них самые оптимальные для предприятия.

Постановка целей

Цели совершенствования устройства (сделать более эконо­ мичным, более функциональным), стоящие перед разработчиком новой техники обычно неясные, размытые, при этом компоненты или связи в ТС выбираются им интуитивно, на основании опыта или ассоциативных подсказок.

Методика ФСА позволяет получить четкие указания о том, что и как требуется изменить (стоимость йли функциональную значимость элемента), чтобы ТС стала лучше. В договоре указы­ вается требуемый результат (снижение себестоимости), а преоб­ разование функционально-стоимостной модели анализируемой ТС в идеальную модель устройства, которое еще предстоит раз­ работать, конкретизирует процесс достижения этой цели.

Проблема возникает тогда, когда способ желаемого измене­ ния конструкции неизвестен или приводит к нарушению функ­ ционирования всей ТС. В этих случаях применяют методы поис­ ка решения, устраняющего проблему.

Примеры формулировки целей

Постановка целей связана с широким аспектом особенностей этого процесса. Сложность процесса целеполагания изучается учеными, рассматриваются различные факторы, оказывающие влияние на него. В нашем случае, когда есть функционально­ стоимостная модель, ограничимся следующими целями:

1. Стоимость элемента (назвать элемент) должна быть сни­ жена на (указать сумму).

2.Функциональная значимость элемента (назвать элемент) должна быть увеличена на (указать значение в процентах)

3.Элемент (назвать) должен выполнять функции (перечис­ лить функции, выполняемые объединяемыми элементами).

Анализ функционально-стоимостной модели ипостроение функционально-идеальной модели ТС (ФИМ)

Модель ТС, представленная в виде гистограммы, несет ин­ формацию, на основании которой могут быть выбраны элементы для модернизации. Основанием для такого выбора служит сле­ дующее рассуждение:

1. Для каждого элемент ТС можно рассчитать значение от­ ношения функциональной значимости к стоимости. Для одних эта величина (Ф3э/Стэ) будет больше, для других - меньше. Это характерно для большинства устройств, выпускаемых промыш­ ленностью. Будем считать, что чем больше элемент выполняет функций и при этом меньше стоит, тем он ближе к идеальному состоянию.

2. Элементы, представленные на функционально-стоимост­ ной модели ТС (гистограммы), дают представление о степени идеальности каждого из них. Если есть элементы, у которых зна­ чение степени идеальности самое большое, то необходимо так изменить другие элементы, чтобы для них отношение ФЗэ/Стэ было равно значению самого идеального элемента. Таким обра­ зом, выделяются из всех только те элементы, модификация кото­ рых даст экономию при изготовлении всей ТС.

Могут быть три варианта изменения элементов: изменить ве­ личину его стоимости (например, применив более дешевые мате­ риалы или более современную конструкцию), изменить его функ­ циональную значимость (например, добавить еще несколько функций или поднять уровень выполнения функций элемента) так, чтобы отношение ФЗ/Ст стало равными отношению ФЗ/Ст идеального элемента, одновременно изменить и стоимость, и функциональную значимость элементов. Рассмотрим эти варианты.

Изменение степени идеальности элементов ТС за счет уменьшения их стоимости

Чтобы выровнять величины идеальности элементов, можно изменить стоимость элементов.

В первую очередь следует оценить уровень идеальности каж­ дого элемента по формуле:

где Идэ - значение идеальности элемента ТС; ФЗЭ- функциональная значимость элемента (по гистограмме); Стэ - стоимость элемента (по гистограмме).

Например, рассмотрим гистограмму условной ТС (рис. 2.33).

ФЗ

6

5

4

3

2

1

2

3

4

5

6

\

С т

Рис. 2.33. Гистограмма условной ТС

На гистограмме показаны 5 элементов, которые имеют раз­ ные значения идеальности. Рассчитаем их.

Как было показано ранее, у элемента ТС, имеющего самое большое значение отношения функциональной значимости к затратам, степень идеальности наибольшая, но не абсолютная. Абсолютно идеальный элемент ничего не стоит, или стоимость близка к "О", а функции, выполняемые им, или остаются прежними, или их становится больше. Встретить техническую систему, \ которой значение идеальности стремится к бесконечности, прак­

Существует три способа изменения показателя идеальности элементов ТС: изменение (обычно уменьшение) стоимости эле­ мента за счет расходов на материал, технологии изготовления и т.п., изменение величины функциональной значимости за счет увеличения количества выполняемых элементом функций и объ­ единения нескольких элементов в один.

Изменение степени идеальности элемента за счет изменения его стоимости

На примере условной ТС, состоящей из 5 элементов (см. рис. 2.33), рассмотрим процесс создания новой модели ТС, у

которой показатели отношений Ф3э/Стэ равны.

Для этого определим новую стоимость каждого элемента ТС при условии, что показатель идеальности изменится таким обра­ зом, что будет равен показателю самого "идеального” элемента в

Цена элемента 1 должна быть равна 1,6 руб.

Аналогичным способом определяют новую стоимость ос­ тальных "не идеальных" элементов (2, 3 и 5-й).

На рис. 2.34,а показана гистограмма с новыми значениями стоимости элементов ТС. Для большей наглядности элементы на графике ранжируют, т.е. расставляют их в порядке убывания зна­ чения, как это показано на рис. 2.34,6.