Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Функционально-стоимостной анализ и теория решения изобретательских задач. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 143 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

3 ФОРМУЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИЙ ОБЪЕКТОВ

ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ФСА. ПОСТРОЕНИЕ

ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА ФСА

3.1 Правила формулирования функций объекта

При формулировании функций в ходе выполнения аналитическо-

го этапа ФСА рекомендуется использовать ряд правил:

– точность формулировки функций; – краткость (лаконизм) формулировки; – обобщенность определения функции; – количественная характеристика функций; – полнота выявления функций.

В соответствии с первым правилом формулировка функции должна отражать действительное содержание действия (или процесса), для выполнения которого предназначен исследуемый объект. Например, весы — «измеряют массу», проводник — «проводит ток», пружина — «создает усилие», упор — «ограничивает перемещение», холодильник — «сохраняет продукты» и т. д.

По второму правилу формулировка функции должна быть одновременно и краткой, и исчерпывающей. Если функция не может быть описана лаконично, то это значит, что либо недостаточно информации о ее сути, либо эту функцию пытаются представить необоснованно широко. Краткость формулировки функции является показателем достаточно полного понимания действительной сущности анализируемого объекта. Функция, с точки зрения второго правила, должна быть определена двумя словами — глаголом и существительным. Глагол должен быть в 3-м лице настоящего времени, например, учитывает, реагирует, считает, отражает, контролирует, фиксирует и т. д. Имя существительное должно выражать объект, на который направлено действие, выраженное глаголом. При этом имя существительное ставится в винительном падеже единственного или множественного числа, например: данные, давление, импульсы, показатели, перемещение, положение и т. д. Объединение глагола и существительного дает формулировку функций: учитывает

данные, регистрирует давление, считает импульсы, отражает показатели, контролирует перемещение, фиксирует положение и т. д.

Однако лаконизм формулировки не должен игнорировать первое правило, т. е. точность характеристики действия может потребовать применение более сложных грамматических сочетаний. Например, электрогенератор — «преобразует механическую энергию в электрическую», выключатель — «замыкает и размыкает электрическую цепь» и т. п.

Третье правило — обобщенность определения функции, в соответствии с которым формулировка функции не должна жестко привязываться к принятому в данном объекте варианту ее осуществления. Чем в более обобщенной форме определяется функция, тем меньше ограничений накладывается на варианты ее осуществления (реализации). Следствием этого является создание больших возможностей для появления новых решений. Невыполнение этого правила сужает возможности выбора вариантов решений по рассматриваемой функции, ведет к ограничению возможностей ее осуществления.

Обобщенность определения функций имеет и свои пределы. Слишком обобщенная формулировка функции может вывести ее за пределы уровня анализируемого объекта.

Поясним это следующим примером. Пусть необходимо из листа бумаги получить несколько кусков меньших размеров. Формулировки типа «разорвать лист», «разрезать лист» слишком конкретны, они привязаны к вполне определенным вариантам осуществления этого действия. Формулировка «раскроить лист на части» является предпочтительней, т. к. она включает в себя больше вариантов для реализации. Формулировка же типа «разрушить лист» недопустима, т. к. она меняет смысл действия, переводя его на другой уровень.

Соблюдение правила обобщенности формулирования функций означает, что при определении функций необходима максимальная обобщенность, но в рамках соответствующего системного класса выбранного объекта и намеченных целей решения.

Четвертое правило — количественная характеристика, в соответствии с которым в формулировке функции целесообразно использовать существительные, обозначающие конкретные физические величины с соответствующими размерностями (масса, работа, напряжение, пере-

мещение и т. д.). Это дает возможность установить соотношения между

Функция

Материальный

носитель

Гасит вибрацию

Успокоитель, демпфер, амортизатор

Защищает от воздействия

Крышка, кожух, корпус, оболочка,

Изолирует (электрически) проводник

Изолятор, изоляция

Информирует об изделии

Табличка, этикетка, ярлык

Информирует о совершенном

функциями и затратами на них, а также оценивать функции на количественной основе.

Пятое правило — полнота выявления функции. Определяя функции, фактически выполняемые объектом, надо указывать все реализуемые им функции, даже те, для выполнения которых он не предназначался. Это правило имеет принципиальное значение. Оно помогает выявить ненужные и вредные функции и свойства объекта, найти пути их устранения.

При формулировании функций необходимо выявить и сформулировать функции объекта в целом (например, изделия, технологического процесса или структуры), а затем уже функции его составляющих (сборочных единиц, узлов, деталей или технологических операций и их элементов).

3.2 Примеры формулирования функции для различных

объектов ФСА

3.2.1 Функции изделий

При формулировании функций изделий пользуются специальными классификаторами функций, созданными на основе опыта — проведения ФСА различных изделий. Примером такого классификатора является следующий перечень функций и осуществляющих эти функции материальных носителей для изделий электротехнического профиля (табл. 3.1).

Таблица 3.1 — Примеры функций изделия и их материальные носители

окружающей среды

металлическое или неметаллическое покрытие

измерении

Указатель, блинкер

Продолжение таблицы 3.1

Нагревает воздух

Электроспираль, радиатор, регенератор

Направляет движение

Направляющие, копиры, рельсы

Функция Материальный носитель

Направляет электрический ток Токоведущие детали, провода

Направляет магнитный поток

Ограничивает перемещение (одной детали относительно другой) Ограничивает вращение Ограничитель вращения, упор Передает усилие Толкатель, рукоятка, кнопка, муфта

Передает движение

Предохраняет от самоотвинчивания

Предохраняет от выпадения Гайка, зажим Предохраняет от проворачивания Шпонка, штифт, стопорный болт Прерывает электрический ток Контактная система, выключатель

Рассеивает тепло

Создает усилие Пружина, сжатый газ

Детали магнитопровода, ярмо трансформатора

Фиксатор, стопор, упор

Рычаг, зубчатая передача, реечное зацепление, винт—гайка Контргайка, шайба Гровера, шплинт, штифт

Радиатор, вентилятор, охлаждающие газы и жидкости

Удерживает деталь

Уменьшает трение Прокладка, смазка Уравновешивает вес детали Балансир, регулятор, двуплечий рычаг Фиксирует положение детали Выступ, утолщение, головка, стопор

Скоба, зажим, изоляционный корпус, стопор

3.2.2 Функции процессов

Осуществление различных производственных (технологических) процессов производится путем последовательного выполнения ряда операций, назначением которых является постепенное преобразование исходных материалов в готовый продукт.

Каждая технологическая операция предназначена для выполнения одной или нескольких функций, т. е. действий по преобразованию продукта труда в готовую продукцию.

Например, чтобы приготовить бутерброды необходимо нарезать хлеб или батон, намазать каждый кусок маслом, уложить готовые изделия на блюдо или поднос, украсить их, например, зеленью и т. д.

Чтобы изготовить из стального слитка толстый лист необходимо слиток зачистить от возможных поверхностных дефектов, нагреть до температуры прокатки, обжать слиток в валках блюминга, разрезать на части (слябы), повторно нагреть сляб до температуры прокатки, прокатать сляб до нужной толщины, охладить лист по специальному режиму, выправить и обрезать лист, удалить с его поверхности дефекты.

Соответственно каждая операция может быть осуществлена с помощью тех или иных материальных носителей — агрегатов, механизмов или технологических комплексов.

Так, нагрев слитка можно осуществить в нагревательной методической (газовой) печи или печи с электронагревом, прокатку можно осуществить на прокатных станах различной конструкции, выправить лист можно растяжением или многократным изгибом и т. д.

В связи с этим формулирование функций технологического процесса в большинстве случаев повторяет содержание соответствующих технологических операций.

Примеры формулирования функций технологических процессов и соответствующих материальных носителей представлены ниже (табл. 3.2).

Таблица 3.2 — Примеры функций технологических процессов и их материальных носителей

Функция технологического

процесса

Нагревает металл Печь, нагревательный колодец, индуктор

Пресс, штамповочный молот, прокатный

Деформирует металл

стан Ножницы, пила по металлу, хладнолом,

Разделяет металл на части

импульсная установка

Материальный носитель

Правит металл

Дробит руду Дробилка, мельница Смешивает составляющие шихты Смеситель, бегуны

Правильная машина, пресс, машина растяжения

Продолжение таблицы 3.2

Функция технологического

процесса Нагревает дутье Регенератор, рекуператор Снимает стружку Резец, фреза, сверло Размалывает зерно Мельница, вальцы Разделяет компоненты молока Сепаратор

Материальный носитель

При этом каждая операция в свою очередь может быть представлена в виде совокупности отдельных составляющих (рабочих и подгтовительных переходов или действий, пауз, превращений и т.д.), образуя иерархическую систему.

3.2.3 Функции производственной структуры (научно-

производственное объединение)

Функции производственной структуры также представляют собой иерархическую систему. Например, для научно-производственного объединения (НПО) иерархическую систему функций можно представить в следующем виде.

Главная общесистемная функция: поставлять (потребителям необходимое) оборудование по профилю объединения.

Производственная функция: создавать оборудование.

Сопутствующая функция: управлять объединением.

Элементы (составляющие) производственной функции:

– выдавать замыслы (новых типов оборудования);

– выдавать (техническую) документацию;

– выпускать изделия, совершенствовать производство.

Составляющие функции «выпускать изделия»:

– выполнять (техническую и технологическую) подготовку производства;

– производить (техническое перевооружение производства);

– поддерживать (требуемую) работоспособность предприятия;

– управлять технической деятельностью;

– изготавливать изделия, в том числе:

– изготавливать заготовки;

– изготавливать детали из заготовок;

– собирать узлы и изделия основной номенклатуры;

– изготавливать ТНП (товары народного потребления);

– получать материалы, сырье, энергию, полуфабрикаты;

– исполнять установленные плановые задания;

– изготавливать экспериментальные образцы.

Функция: «выдавать (техническую) документацию» предусматривает составляющие:

– проводить ФСА выпускаемых изделий; в т. ч.:

– выполнять ФСА модернизируемых объектов;

– выполнять ФСА вновь создаваемых объектов техники;

– развивать методы и процедуры ФСА с экономизацией применительно к техническим системам;

– участвовать в использовании ФСА и творческом поиске при совершенствовании других систем и решении задач;

– разрабатывать техзадания, техпредложения, техпроекты;

– совершенствовать организационное и техническое обеспечение проектирования;

– выпускать рабочие проекты, в т. ч.:

– разрабатывать рабочую документацию по конструкциям; – разрабатывать рабочую документацию по техпроцессам;

– разрабатывать рабочую документацию по физическим направлениям (технических, электрических, электронных, механических, гидравлических, пневматических и др.);

– передавать техническую документацию и осуществлять авторский надзор;

– разрабатывать и использовать унифицированные и стандартизованные решения.

Функция: «выдавать замыслы / новых типов оборудования, доводя

их до реального воплощения /»:

– определять техническую конъюнктуру:

стем;

– анализировать тенденции развития техники;

– анализировать закономерности структуры технических си-

– накапливать патентно-лицензионную и изобретательскую информацию;

– накапливать литературу и периодику по профилю НПО;

– проводить направленный информационный поиск;

– выдавать новые идеи конструкторско-технологических решений:

– формулировать проблемы и задачи;

– развивать современные методы поиска новых технических решений;

– решать задачи по проблемам новых технологий;

– решать задачи по проблемам новых конструкций;

– использовать творческие методы поиска новых идей и решений в технических системах;

– выполнять экспериментальные исследования и испытания:

– выполнять модели и промышленные образцы; – проводить стендовые и натурные испытания; – проводить индивидуальные и комплексные приборные ис-

следования;

– отрабатывать перспективные и текущие решения дизайна.

Сопутствующая функция: «управлять объединением» объединяет

составляющие:

– планировать работу и выдавать задания исполнителям; – организовать исполнение заданий; – учитывать и анализировать результаты, разрабатывать страте-

гию и мероприятия.

Составляющая «планировать работу и выдавать задания исполни-

телям» предусматривает:

– определять конъюнктуру рынка (экономическую); – изучать потребность в каждом виде выпускаемой продукции, в

т. ч.:

– вести учет запросов и заказов на продукцию;

– анализировать изменение потребностей по функциям изделий;

– разрабатывать предложения и требования по изменению качеств, свойств, функций и количества выпускаемой продукции;

– формировать планы и графики;

– разрабатывать НИОКР, техпромфинплан и представлять к

утверждению, в том числе:

– разрабатывать сквозной график работ, увязанный по этапам, срокам и исполнителям;

– формировать стратегию, перспективные и текущие планы объединения и подразделений;

– разрабатывать задания и доводить до исполнителей в подразделениях;

– рассчитывать показатели, в том числе:

– определять номенклатуру показателей;

– определять лимиты и значения показателей;

– выполнять вычисления показателей;

– вести нормирование труда.

3.3 Построение функциональной модели объекта ФСА

Основным отличительным приемом, применяемым в ФСА с целью выявления функций объекта, оценки качества их выполнения и затрат на их осуществление, является функциональное моделирование.

Сущность функционального моделирования состоит в представлении объекта анализа в виде совокупности внешних и внутренних функций, выявлении их связей и отношений на основе функционального подхода. В состав работ по функциональному моделированию входит формулирование функций объекта, их группировка, определение иерархии функций, проверка правильности их распределения, описание, и графическое изображение функциональных связей и функций в виде функциональной модели (ФМ), оценка важности (значимости) функций.

Функциональная модель представляет собой описание функций объекта и их взаимосвязи в виде графа или матрицы связей. При этом на первом (верхнем) уровне иерархической совокупности функций располагаются главные и второстепенные функции, на втором уровне — основные функции, на третьем и последующих уровнях — вспомогательные функции объекта и его структурных составляющих. Схема ФМ представлена на рисунке 3.1.

На рисунке 3.1. главная функция объекта обозначена символом F1,

1.2

Внешние

Основные фун

ции В с п о м о г а т е л ь н ы е ф у н к ц и и

Главная фун

ция

а второстепенные функции — соответственно F2 и F3. Основные функции, обеспечивающие осуществление главной функции, обозначены символами F

1.1

, F

1.2

, F

1.3

и F

. Первый индекс этих символов (1) отража-

1.4

ет связь основных функций с главной функцией объекта, а второй индекс обозначает порядковый номер соответствующей основной функции (1,2,3…).

111

функции

1.1

112

113

121

122

1.3

131

Второстепенные функции

132

1.4

141

142

143

2.1

2.3

2.2

3.2

3.1

Рисунок 3.1 — Схема функциональной модели объекта ФСА

Вспомогательные функции, обеспечивающие осуществление основных функций, обозначены заглавными символами с тремя индексами; из них первые два индекса отвечают индексам соответствующей основной функции, а их третий индекс является порядковым номером вспомогательной функции, обеспечивающей данную основную функцию. Вспомогательные функции, обеспечивающие осуществление второстепенных функций, обозначены строчными символами с двумя индексами. Первый из них соответствует индексу второстепенной функции, второй — порядковому номеру вспомогательной функции, обеспечивающей данную второстепенную функцию. Вспомогательные функции более низких уровней (более низких порядков) обозначаются большим числом индексов в соответствии с указанным выше принципом их обозначения.

Анализ функции объекта ФСА и построение его функциональной модели предполагает расчленение объекта на отдельные элементы (узлы, подузлы, детали), поскольку они являются материальными носителями функций. Иначе говоря, функции объекта осуществляются его

<<< < Предыдущая 1 23 / 143 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]