Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Функционально-стоимостной анализ. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

Наиболее распространенными из используемых для этих целей методов оценки являются метод попарных сравнений и метод расстановки приоритетов (см. табл. 12.4.).

Для функций последующих уровней ФМ (внутренних) определение значимости ведется исходя из роли в обеспечении функций вышестоящего уровня. Учитывая многоступенчатую структуру ФМ, наряду с оценкой значимости функций по отношению к ближайшей вышестоящей, определяется показатель относительной важности

функции любого i-го уровня ( ) по отношению к изделию в целом

,

где G – уровень функциональной модели.

В случае, если одна функция участвует одновременно в обеспечении нескольких функций верхнего уровня модели, ее значимость определяется для каждой из этих функций отдельно, а относительная важность для изделия в целом рассчитывается как сумма значений по каждой ветви (от i-го уровня модели до первого).

Полученные значения дают возможность перейти в дальнейшем к обоснованной стоимостной диагностике изделия и определить степень соответствия между затратами и относительной важностью и полезностью функций (в соответствии с принципами ФСА). Таким образом, функциональное моделирование является инструментом определения технико-экономического дисбаланса в технических системах и служит для выявления противоречий, возникающих в изделиях.

12.3. АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ИЗДЕЛИЙ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТРУКТУРНЫМ МОДЕЛЯМ

Функционально-структурные или совмещенные модели (ФСМ) (см. табл. 12.1) используются для анализа функциональной организованности изделия и оценки затрат на функции.

Характеристика изделия (системы), отражающая его соответствие принципам совместимости, актуализации, сосредоточения и гибкости функций, определяет его функциональную организованность. Для оценки этой характеристики используется несколько видов коэффициентов, которые рассчитываются на основе анализа функциональной, структурной и совмещенной моделей.

Степень удовлетворения принципу совместимости показывает коэффициент контактных связей Ккс, определяемый по формуле

101

Ккс

вн

об или Ккс

вш

вн

где вш, вн – соответственно, количество внешних и внутренних

контактных связей элементов изделия;

об – количество контактных

и корреляционных (косвенных) связей.

 

 

Другой разновидностью показателя совместимости служит ко-

эффициент совместимости Кс, показывающий, какую долю в общем

количестве необходимых элементов изделия составляют элементы согласования (структурного и функционального), т.е. звеньев посредников:

 

 

К

1

об ; К

1

об

где

,

– функции и элементы-посредники, т. е. выполняющие

только

функцию

согласования (компенсации

несовместимости);

об,

об – общее количество функций и материальных элементов в из-

делии (сборочной единице).

 

 

 

 

Удовлетворение технической системы по принципу актуализации функций рассчитывается коэффициентом актуализации функций Каф, рассчитываемым по формуле

 

 

Каф

п

об

 

где

п – полезные функции составляющих изделия.

 

Принцип сосредоточения функций находит отражение в коэф-

фициенте функционального воплощения

Квф, вычисляемого по фор-

муле:

осноб, либо Кфв

осноб

 

Кфв

где

осн, осн – основные функции изделия (или их носители); об,

об – общее количество функций и материальных носителей.

 

Показателем, отражающим степень удовлетворения принципу

гибкости, может служить коэффициент функциональных возможно-

стей

Кфш (функциональной широты).

 

Кфш

рп об;

где

р – потенциальные (в том числе регулируемые) полезные функ-

ции;

п об – общее количество полезных функций, которые может

выполнять изделие.

102

Каждый из рассмотренных принципов и показателей отражает определенный аспект качества технических решений и позволяет проследить влияние последних на затраты по их реализации. Увеличение Каф соответствует ликвидации бесполезных (нейтральных и вредных) элементов, а следовательно, и затрат на их осуществление. Рост показателя Кфв свидетельствует о том, что каждая основная функция будет решаться (обеспечиваться) меньшим количеством элементов, а значит, может стать дешевле.

Сокращение контактных связей и звеньев-посредников Кс позволит улучшить качество функционирования, уменьшить вероятность сбоев изделия в эксплуатации и в то же время будет способствовать сокращению количества технологических операций по соединению элементов, снятию ужесточенных допусков на операциях и т. д. В конечном итоге совокупность этих результатов приведет к сокращению до разумного минимума внутренних функций изделия, удешевит его, повысит технологичность.

Увеличение Кфш свидетельствует о повышении степени гибкости технической системы, а следовательно, расширении возможностей использования, упрощении конструирования и изготовления, уменьшения удельных затрат, приходящихся на одну функцию.

Наряду с оценкой функциональной организованности, совмещенные модели служат для оценки и распределения затрат на функции, что необходимо при построении ФСД.

Когда один или группа материальных носителей полностью работает на одну определенную функцию, производственные затраты на нее ( ) определяются себестоимостью (подетальными затратами) либо прямыми затратами на соответствующие носители ( ). Если один и тот же материальный носитель (N) участвует в удовлетворении нескольких функций, затраты распределяются между функциями пропорционально вкладам ( ) (степени участия) носителя в реализацию этих функций. Тогда

где m – количество носителей функции F.

Вклад оценивается чаще всего экспертным путем. В ряде случаев такая оценка оказывается возможной на основе анализа каждой из поверхностей материального носителя, определения их функциональной нагрузки и затрат на образование поверхности. В последнем слу-

103

чае сумма затрат по поверхностям, реализующим функцию, покажет затраты по функции в целом.

Сумма всех затрат по функциям и затрат на образование связей между материальными носителями, реализуемых при операциях сборки и монтажа, составляет себестоимость изделия.

Кроме распределения затрат по функциям исходя из стоимости реально существующих материальных носителей при проведении ФСА особенно в сфере НИР и ОКР возникает задача укрупненного определения допустимых лимитов затрат на функции.

Допустимый лимит затрат на функцию – это условно выделяемая часть затрат на изделие, соответствующая значимости функций, т.е. ее роли в удовлетворении требований потребителей с учетом уровня сложности реализации.

Оценку таких лимитов производственных затрат можно выполнить несколькими способами:

а) при сохранении номинальных (целевых) функций изделия относительно изделия-аналога: определяют коэффициент участия каждой функции в удовлетворении целей создания изделия и требований потребителей; оценивают значимость каждой цели (требования); рассчитывают коэффициенты важности каждой функции для изделия в целом ; затраты на функцию устанавливают пропорционально коэффициентам важности функций (от величины себестоимости изде- лия-аналога, скорректированной на величину заданного процента снижения затрат);

б) при увеличении целевых (номинальных) функций изделия относительно аналога: лимиты, подсчитанные по способу «а», увеличивают на сумму, полученную при оценке затрат (экспертной, расчетной) на дополнительно вводимые функции;

в) при изменении качества исполнения, функций по отношению к изделию-аналогу: лимиты, рассчитанные по способу «а», могут быть, увеличены пропорционально предполагаемой степени улучшения исполнения функции (но при соблюдении критерия эффективности).

12.4. ПОИСК И ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ РЕШЕНИЙ ПО ФУНКЦИЯМ (ТВОРЧЕСКИЙ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЭТАП)

Для поиска и формирования вариантов реализации функций, по которым в ходе ФСА выявлено несоответствие, либо в случае проектирования нового изделия по методике ФСА чаще всего используют методы мозговой атаки, морфологического анализа, метод, основан-

104

ный на теории решения изобретательских задач – АРИЗ (алгоритм решения изобретательских задач) и др.

Мозговая атака (коллективная генерация идей) – метод активизации творческого мышления, используется для получения большого количества оригинальных идей за короткий промежуток времени. Процедура мозговой атаки проводится по специальным правилам, продолжительность одного сеанса 40–60 мин. Основными условиями, соблюдаемыми при этом являются недопустимость критики высказанных коллегами идей и их перекомбинация, фиксация всех высказанных идей без исключения, краткость высказываний (1–3 мин).

Морфологический анализ – это метод систематизированного поиска способов решения проблемы путем составления углубленной многоаспектной классификации характеристик проблемы и комбинирования их значений для формирования новых вариантов.

Каждый вариант представляет собой комбинацию, полученную путем соединения по одному элементу из каждой строки матрицы. Морфологическая карта вариантов построения изделий типа ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) представлена на рис. 12.5.

Характеристики

 

 

 

 

 

 

 

Позиции

 

 

 

Тип подложки

P11

 

P12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип канала

P21

 

P22

P23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал электрода

P31

P32

 

 

P33

 

P34

 

 

затвора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод внедрения

P41

P42

 

 

 

 

 

 

 

 

примеси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод формирования

P51

 

P52

 

 

 

 

 

 

рисунка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал затворного

P61

P62

 

P63

 

 

P64

P65

P66

диэлектрика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

Рис. 12.5. Морфологическая карта вариантов построения ОЗУ (пример)

Оценка найденных вариантов решения производится в ходе ФСА по качеству исполнения функций и требований потребителей, текущим затратам на производство и эксплуатацию изделия и дополнительным капитальным вложениям.

105

Обобщенный показатель качества об представляет собой сумму произведений значимости каждого существенного для данного изделия свойства (показателя качества) на оценку величины этого свойства (степень удовлетворения этого свойства) в данном варианте. Чаще всего такая оценка дается в баллах и получается экспертным путем при сравнении с базовым вариантом по следующей шкале: очень хорошо – 4 балла, хорошо – 3 балла, удовлетворительно – 2 балла, с рядом недостатков – 1 балл, неудовлетворительно – 0 баллов. Аналогичная шкала используется для оценки степени исполнения функций. Каждое потребительское свойство должно рассматриваться в качестве критерия оценки только один раз.

Например, если для двигателя в качестве эксплуатационных свойств берутся число оборотов и вращающий момент, то тогда мощность как производная величина не может использоваться для оценки варианта изделия.

Обобщенный (комплексный) показатель качества варианта исполнения функций оценивается по формуле

об

β

, или об

 

где β – значимость h-го потребительского свойства;

– степень

удовлетворения h-го свойства в u-м варианте;

– степень исполне-

ния j-й функции в u-м варианте.

Для получения составляющих формулы используются метод попарного сравнения, метод расстановки приоритетов и др. (табл. 12.4).

Впервом случае номера свойств последовательно записываются

встолбец и строку. На пересечении строки и столбца фиксируются номера тех свойств, которые оказываются более важными при попарном сравнении. Последняя графа матрицы содержит величину количества предпочтений, полученных каждым свойством по отношению ко всем остальным. Результаты служат для распределения свойств по рангам и значимости.

Текущие производственные и эксплуатационные затраты по каждому из сравниваемых вариантов устанавливаются укрупненно одним из методов, перечисленных в гл. 3.

Увязать текущие затраты с функциональными особенностями изделий, их структурой и технологией изготовления позволяет расчет функционально-необходимых затрат, среди которых различают производственные и эксплуатационные.

106

Таблица 12.4

Оценка обобщенного качества вариантов исполнения функций по методу расстановки приоритетов

 

Этапы

 

 

Формулы (пример)

 

 

Условные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обозначения

1. Определение Коли-

 

 

 

,

 

, …,

,…,

 

 

n – количество вари-

чества сравниваемых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

антов

вариантов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение крите-

 

 

 

,

 

, …,

 

,…

 

 

m – количество кри-

риев отбора (

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

териев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Составление систем

 

Например, при x = 1,…,4

< – хуже

сравнения вариантов по

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

и т.д.

 

 

> – лучше

каждому h-му критерию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= – равно

4. Построение матрицы

 

 

 

 

Например,

 

 

 

смежности

по h-му

 

j

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

критерию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

<

 

 

=

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

=

 

 

>

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

<

 

 

=

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

>

 

 

>

 

=

 

 

 

 

 

 

5. Выбор системы ко-

 

 

 

 

а

1,5 при

 

 

 

 

 

 

личественных соотно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 при

 

 

 

 

 

 

6. Введение в матрицу

 

j

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

смежности выбранных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

количественных соот-

 

 

1

 

0,5

 

1

 

 

0,5

 

 

 

 

ношений

 

 

 

1,5

 

 

1

 

 

1,5

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0,5

 

1

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

1,5

 

1,5

 

1

 

 

 

 

7. Суммирование по

 

 

 

 

 

 

, например

 

 

количествен-

строкам матрицы

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

ное значение пре-

(

) и записать ре-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

имущества:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зультат в специальную

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i-го варианта перед

 

1

 

0,5

 

1

 

 

0,5

 

3

 

графу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j-м по критерию h-

 

 

 

1,5

 

 

1

 

 

1,5

 

0,5

 

4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

му критерию

 

 

 

 

 

1

 

0,5

 

1

 

 

0,5

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

1,5

 

1,5

 

1

 

5,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Определение абсо-

 

 

 

 

Например,

 

 

, , … ,

лютного приоритета ва-

Р11абс = 1 · 3 + 0,5 · 4,5 + 1 · 3 +

 

риантов друг перед дру-

 

 

 

+ 0,5 · 5,5 = 11

 

 

 

 

гом по h-му критерию

 

Р21абс = 1,5 · 3 + 1 · 4,5 +

 

( абс

) и запись в сле-

 

+ 1,5 · 3 + 0,5 · 5,5 =

 

 

дующую специальную

 

 

 

 

16,25 и т. д.

 

 

 

графу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 12.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Этапы

Формулы (пример)

Условные

 

 

 

 

 

 

 

 

обозначения

 

 

 

 

 

 

 

9. Определение отно-

отн

 

 

 

 

отн 1

сительного (нормиро-

 

 

абс

 

ванного приоритета

Например,

 

вариантов по h-му кри-

отн 11/59,5 = 0,185

 

терию и запись в сле-

отн 16,25/59,5 = 0,273 и т.д.

 

дующую специальную

 

 

 

 

 

 

графу

 

 

 

 

 

 

 

10.

Выполнение эта-

 

 

 

 

 

 

пов 2-8 для всех вари-

 

 

 

 

 

 

антов по отношению к

 

 

 

 

 

 

оставшимся нерассмот-

 

 

 

 

 

 

ренным критериям

 

 

 

 

 

 

( , , … ,

)

 

 

 

 

 

 

11.

Получение сис-

 

 

 

 

 

Выполняется анало-

тем для сравнения кри-

 

 

 

 

 

гично п. 2:

териев между собой

 

 

 

 

 

в качестве объектов

 

 

 

 

 

 

 

 

сравнения выступа-

 

 

 

 

 

 

 

 

ют сами критерии h

12.

Построение мат-

 

 

 

 

 

Выполняются ана-

рицы смежности для

 

 

 

 

 

логично п. 3, 4, 5, 6

критериев (h = 1,…, m)

 

 

 

 

 

 

13.

Расчет абсолют-

 

 

 

 

 

Выполняется анало-

ных (

абс

и относи-

 

 

 

 

 

гично п. 6, 7, 8, 9

тельных отн ) приори-

 

 

 

 

 

 

тетов критериев друг

 

 

 

 

 

 

перед другом

 

 

 

 

 

 

14.

Определение

 

отн

отн

–комплексный

комплексных приорите-

 

приоритет i-го вари-

 

 

 

 

 

тов (обобщенных пока-

 

 

 

 

 

анта

зателей качества) вари-

 

 

 

 

 

 

антов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производственные функционально-необходимые затраты пфн

рассчитываются как сумма затрат на создание элементов, обеспечивающих основные функции ( в соответствии с функциональной моделью объекта и ФСМ) и на технические и технологические связи

(функции)

, вносимые операциями сборки и монтажа.

Расходы на элементарную функцию определяются суммой по-

операционных затрат на материалы

, заработную плату основных

производственных рабочих

и затрат, связанных с эксплуатацией

108

и содержанием оборудования об, приходящихся на материальные носители, реализующие данную функцию (расчет ведется по методу машино-коэффициенто-часов). Формулы приведены в табл. 7.1

При этом, в случае изменения не только прямых, но и косвенных затрат по вариантам вместо фн используется величина S.

Эксплуатационные функционально-необходимые расходы эфн могут быть определены как произведение удельных эксплуатационных затрат Sэкс, приходящихся на единицу обобщенного качества б базового варианта исполнения функции или уровня изделия в целом, на количество баллов, полученное новым вариантом решения н. Учет пфн за весь срок эксплуатации и пфн при выборе варианта можно осуществлять по известным формулам с учетов дисконтирования.

Контрольные вопросы и задания

1.Какие подходы применяют при построении функциональных моделей?

2.Что показывает диаграмма Парето?

3.Раскройте преимущества и недостатки методики FAST.

4.Каким образом выявляются и оцениваются связи между функциями изделия и его элементами?

5.Охарактеризуйте методику функционального моделирования.

6.Как можно оценить лимит затрат на функцию?

7.Какие коэффициенты используют для оценки изделий по функционально-структурным моделям, как они рассчитываются?

8.Из каких компонентов складывается современная технология поиска и оценки вариантов решений в ходе ФСА?

9.Определите сущность морфологического анализа.

10.В чем сущность метода мозговых атак?

11.Раскройте суть метода расстановки приоритетов и его этапы.

12.Классифицируйте производственно-необходимые затраты. Как они рассчитываются?

109

ПОСЛЕСЛОВИЕ

Всовременных условиях функционально-стоимостной анализ становится всеобъемлющим инструментом оценки систем, процессов

иконцепций. Он получил широкое распространение и играет важную роль в мировом производстве.

Достоинством ФСА является наличие достаточно простых расчетных и графических методов, позволяющих дать двойственную количественную оценку выявленных причинно-следственных связей. Это достоинство ставит ФСА в ряд наиболее эффективных методов анализа не только технических, но и производственно-экономических систем, структур, методов организации и планирования, управления производством и научными исследованиями. В силу своей системности ФСА позволяет выявить в каждом изучаемом объекте причинноследственные связи между качеством эксплуатационно-технических либо иных потребительских характеристик и затрат.

Объектом исследования в функционально-стоимостном анализе является изделие, технологический процесс, бизнес-процесс, производственная, организационная, информационная структура, а также их отдельные элементы, подвергнутые исследованию в целях выбора оптимального варианта реализации выполняемых ими основных функций при минимальных затратах.

Предмет ФСА – лишние затраты в объекте, связанные с наличием вредных, бесполезных функций и с избыточным ресурсом полезных функций; выявление их источников и структуры; разработка предложений по устранению лишних затрат.

Вчисло объектов ФСА входят конструкции изделий, бизнеспроцессы, технологические процессы, производственные процессы, процессы управления, строительные объекты, банковские операции, т. е. практически все, что связано с осуществлением каких-либо затрат.

Функционально-стоимостный анализ, тесно переплетаясь с инженерным и являясь органически связанным с ним, значительно превосходит возможности технико-экономического анализа по выявлению резервов экономии и повышению качества.

Таким образом, функционально-стоимостной анализ – это целенаправленно составленный комплекс методов, сутью которого является поиск и предложение лучшего либо даже принципиально нового решения функций анализируемого объекта с целью повышения

110

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]