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 2 3 45 / 145 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

5.2 Информационный этап анализа

На информационном этапе была собрана и изучена техническая документация по отечественным и зарубежным аналогам изделия, начиная от мясорубки конца XIX в до перспективных моделей из рекламных изданий последних лет. В распоряжение ВРГ руководством цеха была предоставлена также серийная мясорубка, выпускаемая в цехе. Благодаря этому построение структурной схемы объекта в ВРГ не вызвало затруднений.

Структурная схема объекта отражает связи элементов в нем, иерархию составляющих объекта (объект — сборочная единица — узел — деталь — элемент детали — материал). Строить структурную схему удобно, разбирая анализируемый объект на его составляющие (узлы и детали) с учетом их взаимодействия.

Для мясорубки структурная схема была представлена в двух вариантах: блочном (рис. 5.1) и эскизном (рис. 5.2). При этом уже в ходе построения структурной схемы члены ВРГ выявили существенный недостаток конструкции мясорубки: между втулкой 5.2 и корпусом 5.1 в процессе работы попадает сок перерабатываемого мяса и при продолжительной работе в этом месте появляется неприятный запах.

Мясорубка в сборе

1. Гайка 2. Решетка

3. Нож

4.1 Валик

4.2 Витки

4. Шнек в сборе

5.1 Корпус

5.2 Втулка

5.3 Винт

5. Корпус в сборе

6.1 Ручка

6.2 Валик

6.3 Рукоятка

6. Ручка в сборе

7. Винт в сборе

7.1 Винт

7.2 Головка

7.3 Колпачок

6.4 Пробка

Рисунок 5.1 — Блочная схема ручной мясорубки

Из структурной схемы видно, что составляющие мясорубки гайка 1, решетка 2 и нож 3 являются отдельными деталями и не имеют собственной иерархической структуры. Составляющие же шнек 4, корпус в сборе 5, ручка в сборе 6 и винт в сборе 7 представляют собой сборочные единицы, включающие в себя различное число деталей из разных материалов (металл, резина, пластмасса).

Рисунок 5.2 — Сборочный эскиз ручной мясорубки

Значительный объем информации был собран и проанализирован при составлении технологической схемы производства изделия (рис. 5.3).

Технологическая схема производства отражает полный перечень и последовательность выполнения операций при изготовлении элементов изделия и их сборке. На технологической схеме были зафиксированы все обнаруженные отклонения фактической технологии от того, что предусматривалось в технологических картах производственных операций. Кроме того, на этой схеме знаком «*» были отмечены операции, вызывающие те или иные затруднения и замечания в процессе производства.

1. Гайка

2. Решетка

3. Нож

4.1 Валик

4.2 Витки

5.1 Корпус

5.2 Втулка

5.3 Винт

6.1 Ручка

Литье

Литье, точение, нарезание резьбы, полировка

Пластмассовое литье

Точение, фрезерование, нарезание резьбы

Литье, сверление, полировка

4. Шнек в сборе

5. Корпус в сборе

6.2 Валик

6.3 Рукоятка

6.4 Пробка

7.1 Винт

7.2 Головка

7.3 Колпачок

Точение, нарезание резьбы

Точение

Пластмассовое литье

Литье

Пластмассовое литье

6. Ручка в сборе

7. Винт в сборе

Мясорубка в сборе

Рисунок 5.3 — Технологическая схема производства мясорубки

На структурную и технологическую схемы были также нанесены дополнительные сведения о стоимости и расходе материалов на отдельные детали и операции, выявленные недостатки при их выполнении и возникшие предложения по устранению этих недостатков.

Главным результатом информационного этапа стало глубокое знакомство членов ВРГ с объектом анализа и формулирование навыков коллективной творческой работы группы.

5.3 Аналитический этап

Аналитический этап ФСА направлен на выявление и формулирование задач и проблем по совершенствованию объекта анализа, которые подлежат решению на творческом этапе. Он охватывает: фиксирование уже известных задач по объекту, формулирование новых задач и проблем, выявленных на информационном и собственно аналитическом этапах; оценку правильности постановки задач, их преобразование и выбор из общего списка тех задач, решение которых может дать наибольший эффект для совершенствования объекта.

Фиксирование известных задач по объекту — это внесение в список задач, заранее известных специалистам предприятия и накопивших-

ся в ходе производства за предшествующий анализу период времени. Среди таких задач могут быть как «горящие», требующие немедленного решения, например, из-за внезапно появившегося массового брака изделий, так и задачи «вечные», давно возникшие, к которым на предприятии уже притерпелись, но решить не смогли.

Формулирование новых задач и проблем — важнейшая составляющая работ аналитического этапа. Самым сложным при проведении ФСА, как и при совершенствовании объектов техники другими методами, нередко оказывается не столько решение той или иной проблемы, сколько отсутствие по этой проблеме конкретных четко сформулированных задач. При этом неясно, где искать резервы совершенствования объекта, на что обратить внимание в первую очередь, что улучшать и т. п.

Выявить актуальные задачи по объекту анализа помогает функциональный подход — анализ функций, выполняемых объектом в целом и его составляющими, классификация функций по категориям, проверка полноты и эффективности выполнения объектом тех или иных функций, определение значимости каждой функции для работы объекта в целом, выявление составляющих объекта, недостаточно нагруженных выполнением полезных функций.

При проведении ФСА мясорубки использовали два рабочих инструмента функционального подхода — построение матриц функций и составление диагностической таблицы объекта анализа.

Матрица функций представляет собой таблицу, в которой по вертикали располагают названия функций, выполняемых объектом в целом или отдельными его структурными составляющими, а по горизонтали — перечень частей объекта (узлов, деталей, а при необходимости и элементов деталей) в порядке их иерархического подчинения в соответствии со структурной схемой объекта.

Для мясорубки в целом фрагмент матрицы функций представлен в таблице 5.1. В этот фрагмент включена только часть полного перечня функций мясорубки, выявленных и сформулированных ВРГ. При этом функция «перерабатывает мясо» наряду с ее интегральным представлением выражена и в виде трех ее составляющих: «падает мясо», «режет мясо», «сминает мясо».

Таблица 5.1 — Матрица функций мясорубки (фрагмент)

Узлы и детали

Наименование

функций

Перерабатывает мясо:

– подает – режет

– сминает Объединяет детали Крепит мясорубку к опоре

Мясорубка

Гл

В О

Вр

в целом

1. Гайка

—

— — —

—

2. Решетка

—

О Вр —

—

Вр

—

3. Нож

4. Шнек

—

Вр

—

сборе

5. Корпус в

—

Вр

6. Ручка в

—

В — — —

—

сборе

7. Винт в

—

— — —

—

При заполнении матрицы функций для каждой функции указывается ее категория (главная — Гл, второстепенная — Вт, основная — О, вспомогательная — В или вредная — Вр) с привязкой к соответствующему материальному носителю данной функции, т. е. к объекту в целом или к его отдельной составляющей, обеспечивающей выполнение этой функции. Как известно, выполнение главной функции обеспечивают основные функции объекта и его составляющих, которые в свою очередь обеспечиваются выполнением вспомогательных функций, а выполнение последних — вспомогательными функциями низших порядков. По своей сути матрица функций является табличной формой представления функциональной схемы объекта анализа, поэтому ее построение позволяет подойти к исследованию объекта системно, не пропустив ни одной функции объекта анализа.

Большинство выявленных функций объекта являются полезными. Наряду с этими полезными функциями в объекте выявляются и ненужные, а порой и вредные функции, наносящие ущерб функционированию самого объекта либо другим объектам или внешней среде. Причем очень часто от вредной функции трудно избавиться, так как она неразрывно связана с полезной или является следствием полезной функции. Анализ сочетаний полезных и вредных функций в матрице функций да-

ет возможность сформулировать ряд задач по совершенствованию объекта для творческого этапа ФСА — найти способы устранения или уменьшения вредных функций при сохранении и усилении связанных с ними полезных функций. Например, анализ таблицы 5.1 позволил сформулировать две задачи такого типа:

– как устранить смятие мяса, ухудшающее кулинарные свойства фарша за счет выдавливания из него сока, при подаче его в зону переработки?

– как устранить смятие мяса при его резке в зоне переработки?

Матрицы функций позволяют наглядно представить функциональную значимость или полезность тех или иных составляющих объекта анализа, степень участия в выполнении объектом его главной функции и других полезных функций. Например, из таблицы 5.1 видно, что ручка в сборе 6 участвует в выполнении только одной вспомогательной функции, из представленных в таблице, гайка 1 и винт в сборе 7 своим участием также участвуют только в выполнении вспомогательной функции «объединяет детали». В то же время корпус в сборе 5 является одновременно материальным носителем функций. Таким образом, матрица функций позволяет определить те составляющие объекта, которые либо могут быть изъяты из объекта с передачей их функций другим его составляющим, либо таким слабо загруженным выполнением полезных функций, составляющим могут быть переданы функции других составляющих объекта, которые, наоборот, перегружены функциями.

В обоих таких случаях матрица функций позволяет сделать соответствующий выбор и сформулировать необходимые задачи по совершенствованию объекта анализа.

Одна из трудностей функционального анализа с помощью матриц функций состоит в том, что даже для сравнительно простых изделий матрицы функций оказываются весьма объемными. В связи с этим рекомендуется построение матриц функций выполнять по иерархическому принципу — вначале разрабатывают матрицу функций для объекта в целом без детальной проработки всех вспомогательных функций, выполняемых отдельными узлами и деталями, а затем разрабатывают матрицы функций для отдельных узлов и деталей.

Например, в таблице 5.2 представлен фрагмент матрицы функций струбцины, с помощью которой мясорубка крепится к опоре.

В таблице 5.2 функция «крепит мясорубку к опоре», как и функция «перерабатывает мясо» в таблице 5.1, представлена в интегральной форме и в форме ее составляющих «сжимает опору», «вращает винт» и «направляет винт», что позволяет точнее определить роль каждого из элементов струбцины в осуществлении интегральной функции и ее составляющих.

Таблица 5.2 — Матрица функций струбцины мясорубки (фрагмент)

Элементы струбцины

Функции

Крепит мясорубку к опоре:

– сжимает опору – вращает винт

– направляет винт Предохраняет опору от повреждений

О О

—

5.1 Корпус

5.4 Колпачок

О — —

5.5 Шайба

В — — —

—

5.6 Винт

О — —

—

— —

—

5.7 Валик

5.8 Серьга

— —

—

5.9 Ручка

—

В таблице 5.3 представлен фрагмент матрицы функций корпуса мясорубки 5.1 с целью его поэлементного анализа. Элементы корпуса приведены на рисунке 5.4.

Анализируя матрицы функций по изделию в целом и по отдельным его составляющим, ВРГ сформулировала свыше двух десятков задач и проблем, связанных с конструкцией мясорубки и технологией ее изготовления.

Другим инструментом выявления недостатков изделия и технологии, который использовала ВРГ, оказалось заполнение диагностической таблицы.

Таблица 5.3 — Матрица функций корпуса мясорубки (фрагмент)

— —

—

— —

—

— —

Элементы корпуса мясорубки

Функции

Бункер

Струбцина

Рабочая часть

А Б В 8 9 10 11 14 15 16 17 18 19

Ребро

Расточка

Отверстие

Фиксатор

Опора

Кронштейн

Ребро

Кроштейнг

Бобышка

Резьба

Накапливает мясо Подает мясо Предотвращает закручивание мяса Удерживает решетку Крепит втулку Крепит мясорубку Воспринимает усилие винта

О О

—

— О

—

Диагностическая таблица для мясорубки представлена таблицей 5.4. Диагностическая таблица содержит перечень структурных составляющих объекта, а также экспертную оценку функциональной значимости каждой составляющей по отношению к значимости всего изделия, принятой за 100 %. Так функциональная значимость гайки 1 определена ВРГ в 5 %, решетки 2 — в 10 % и т. д. Наибольшей она определена для корпуса в сборе 5 и составила 50 %. Наряду с функциональной значимостью для всех структурных составляющих изделия определена трудоемкость (в процентах к трудоемкости всего изделия, принятой за 100 %) и материалоемкость.

Сопоставляя трудоемкость и материалоемкость отдельных составляющих изделия с их функциональной значимостью, ВРГ сформулировала ряд конкретных задач по снижению соответственно трудоемкости или материалоемкости тех из них, для которых эти показатели превышали их функциональную значимость. Так, для шнека 4, функциональная значимость которого была определена в 15 %, а трудоемкость

и материалоемкость составили по 20 %, естественно было поставить задачу по снижению соответствующих затратных показателей.

Таблица 5.4 — Диагностическая таблица мясорубки бытовой (в процентах)

Характеристика и эксперты

Степень беспокойства

кость

Узлы и детали

значимость

Трудоемкость

Функциональная

Материалоем-

Конструктор

ВРГ

Экономист

1. Гайка 5 5 4 5 — 5 — 15 39

2. Решетка 10 5 3 60 5 40 50 10 183

3. Нож 15 15 2 5 5 5 20 10 77

4. Шнек 15 20 20 5 20 10 — 5 95

5. Корпус в сборе 50 30 60 20 60 25 30 35 310

6. Ручка в сборе 4 15 10 2 5 5 — 20 61

7. Винт в сборе 1 10 1 3 5 10 — 5 35

Экономист

Технолог по оснастке

Технолог цеха

Инспектор ОТК

Потребитель

Условная суммарная оценка (Σ)

Аналогичное положение имело место для ручки в сборе 6 с функциональной значимостью 4 %, а трудоемкостью в 15 % и материалоемкостью в 10 %. Для корпуса в сборе 5 несоответствие было зафиксировано между материалоемкостью (60 %) и значимостью (50 %). Для винта в сборе 7 колоссальное несоответствие обнаружилось между трудоемкостью (10 %) и значимостью (1 %). Структурные составляющие, для которых функциональная значимость превышала или была равна их трудоемкости или материалоемкости, считались благополучными и, при отсутствии особых причин, рассматривались в последнюю очередь. Таковыми оказались гайка 1 и нож 3, а также решетка 2. Однако, именно по решетке 2 очень скоро обнаружились причины заставившие ВРГ обратить внимание на нее особое внимание.

Дело в том, что диагностическая таблица содержит другую группу оценок, отражающих «уровень беспокойства» (в %), вызываемого той или иной структурной составляющей изделия у конкретного работника или подразделения цеха, выпускающего изделие. Такие оценки наряду с членами ВРГ дают специалисты различных служб предприятия, связанных с производством изделия, а также потребители, специалисты по эксплуатации и ремонту.

В таблице 5.4 такие оценки представлены от имени всех членов ВРГ, а также приведена целевая суммарная оценка, полученная сложением всех оценок по данной структурной составляющей изделия.

Некоторые из оценок этой части диагностической таблицы потребовали дополнительных объяснений от специалистов. Выяснилось, например, что повышенная трудоемкость и высокая степень беспокойства для технолога цеха и технолога по оснастке со стороны винта в сборе 7 объясняются тем, что при заливке головки винта алюминиевым сплавом частично заливаются и витки резьбы, что заставляет дополнительно осуществлять «прогонку» резьбы для очистки ее от избытка сплава.

Аномально большая степень беспокойства конструктора (60 %) и технолога цеха (40 %) по отношению к решетке 2 объясняется тем, что сверление отверстий в решетке, изготовленной из твердой инструментальной стали требует много ручного труда, постоянно возникали сбои в изготовлении нужного количества этих деталей, поэтому конструкторов и технологов часто посылали на рабочие места сверлить отверстия для обеспечения плана производства мясорубок. По этой же причине по этой детали появлялось много брака, что объясняло степень беспокойства по ней инспектора ОТК (50 %).

Особенно интересными оказались оценки потребителя. Так, вполне благополучная по всем оценкам гайка 1 у него вызывала высокую степень недовольства (15 %) из-за того, что гайку трудно заворачивать и особенно отворачивать при разборке мясорубки после окончания работы.

Недовольство потребителя вызвали также ручка в сборе (20 %) и винт в сборе 7 (5 %) при значительно более низкой их значимости.

Все недостатки, проблемы, задачи, выявленные на аналитическом этапе, были систематизированы и зафиксированы в специальном перечне.

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 145 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]