Исследовательский этап

Исследовательский этап является органическим продолжением творческого. Основная его цель состоит в том, чтобы найти наиболее эффективные варианты решения, которые после соответствующей проработки можно представить в виде предложений-рекомендаций ФСА. Давая оценку той или иной идее, необходимо учитывать: ее экономическую эффективность; наличие ресурсов, требуемых для осуществления; конструкторские возможности; технологические возможности; организационные возможности. В процессе выполнения работ на этапе разрабатываются: положительно-отрицательные матрицы, карточки идей и предложений, морфологические матрицы. Составляется технико-экономическое обоснование выбранного варианта, в котором приводится расчет экономического эффекта изделия, подтверждающий целесообразность изменения конструкции, технологии, организации производства по выбранному варианту.

Таблица 4.9

Морфологическая таблица вариантов исполнения функций деталей изделия

Номер	Наименование функции детали	Предложение по выполнению функций
		вариант 1	вариант 2	вариант 3	вариант 4	…

Таблица 4.10

Положительно-отрицательная таблица

Наименование предложения
Положительные стороны	Отрицательные стороны

Работа на данном этапе считается законченной, после того как все варианты решения данной задачи рассмотрены и из них отобраны те, которые отвечают техническим возможностям, экономически целесообразные.

Рекомендательный этап

На рекомендательном этапе осуществляется подготовка рекомендаций по внедрению результатов ФСА в виде мероприятий, разработка плана-графика внедрения, проведение дополнительных работ.

Работа на данном этапе заканчивается утверждением плана мероприятий по внедрению рекомендаций ФСА, в которых указывается необходимость проведения НИР, ОКР, внесения изменений в существующую техническую документацию, проведения соответствующей подготовки производства.

На этом этапе целесообразно провести оценку технического уровня изделия с учетом изменений, внесенных в результате проведения ФСА. Оценка результатов ФСА может проводиться в соответствии со схемой (рис.4.11).

Внедрение

На этапе внедрения проводится реализация принятых рекомендаций в соответствии с существующим порядком работ по новой технике.

4.3. Управление техническим уровнем продукции на основе функционально-стоимостного анализа

Высокий технический уровень объекта, превышающий уровень лучших отечественных и зарубежных образцов обеспечивается, начиная с планирования научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектно-конструкторских работ (НИР, ОКР, ПКР) на всех стадиях жизненного цикла изделия.

При проведении НИР, ОКР, ПКР, а также других видов работ, направленых на создание и совершенствование объектов техники, первостепенной задачей организации является обеспечение их высокого технического уровня. Выполнение этих задач осуществляется всеми специалистами, участвующими в разработке.

Для обеспечения высокого технического уровня объектов техники организации наряду с проведением организационных, производственных, экономических и других мероприятий обязаны:

по всем доступным источникам, в том числе образцам продукции, патентной и другой научно-технической литературе, включая фирменные проспекты, каталоги и другие материалы, относящиеся к аналогичным объектам техники, изучать достигнутый в мире уровень техники и систематически следить за его динамикой на протяжении жизненного цикла, до снятия с производства или прекращения дальнейшего совершенствования закрепленных за ними объектов техники, путем систематического проведения патентно-информационных исследований;

Рис. 4.10. Оценка результатов ФСА

обеспечить прогнозирование уровня техники на перспективу до 10 лет;

создавать принципиально новые технические решения, обеспечивающие достижение в разрабатываемом объекте технико-экономических показателей, превосходящих показатели лучших отечественных и зарубежных аналогов с учетом прогнозируемого технического уровня;

использовать в установленном порядке при разработке объекта новые прогрессивные отечественные и зарубежные изобретения (полезные модели);

принимать меры к наиболее современному, прогрессивному и рациональному внешнему оформлению разрабатываемых объектов, удовлетворяющему требованиям технической эстетики.

Исследования реальных потребностей рынка в проектируемом изделии, анализ условий его эксплуатации, разработка обоснованных технических требований технического уровня изделий на основе функционально-стоимостного анализа выполняются на стадиях предпроектной НИР или на начальных стадиях ОКР, т.е. при разработке технического задания (ТЗ) или технического предложения (ТП).

Предпроектная НИР с применением ФСА проводится с целью получения обоснованных исходных данных для разработки ТЗ на новое изделие и нахождения эффективных технических решений для использования их в последующих ОКР. Результаты предпроектной НИР с применением ФСА должны способствовать созданию конкурентоспособных изделий, с высоким техническим уровнем и отвечающих передовым достижениям науки и техники. Разработка технических требований с применением ФСА осуществляется организацией - разработчиком, совместно с головной организацией по виду продукции и основным потребителем.

Разработка технических требований с применением ФСА предусматривает:

- изучение и систематизацию требований, изложенных в заявках потребителей;

- представление указанных требований в функционально-параметрической форме;

- проверку оптимальности номенклатуры функций и уровня их исполнения;

- анализ, выбор и обоснование принципиальных технических решений для реализации общеобъектных функций и достижения требуемых показателей технического уровня;

- оценку и анализ ожидаемых технико-экономических показателей (проектной технологической себестоимости, трудоемкости, материалоемкости) путем сравнения их с идентичными показателями изделий-аналогов;

- установление экономических лимитов, лимитной цены, предварительного экономического эффекта:

Технические требования необходимо представлять в функционально-параметрической форме в виде таблиц, матриц, графов и т.д.

Технические требования должны включать:

точное описание назначения изделия;

показатели назначения изделия применительно к выполняемым функциям;

показатели уровня исполнения функций;

параметры внешней среды, в которой должно функционировать изделие.

Назначение изделия должно быть записано в виде набора требуемых общеобъектных функций. Показатели назначения изделий характеризуются ресурсы функции. Показатели уровня исполнения функций определяют степень соответствия проектируемого изделия реальным условиям эксплуатации. Параметры внешней среды отражают требования к надежному функционированию проектируемого изделия в условиях этой среды (в том числе экспериментальных).

Функционально-параметрическая форма представления технических требований для трансформатора приведена в табл.4.11.

Анализ, выбор и технико-экономическое обоснование принципиальных решений для выявления общеобъектных функций должны подтверждать реализуемость технических требований. Для этого используется научный задел, накопленный при создании других изделий, данные патентных исследований, сведения о технико-экономических показателях отечественных и зарубежных аналогов, информация о возможностях производственной базы предприятий-изготовителей и ее развитии, кооперированных поставках комплектующих изделий, имеющихся ресурсах сырья и материалов.

Таблица 4.11

Технические требования в функционально-параметрической форме

Наименование показателей	Требуемые функции
	Преобразовать параметры электроэнер- гии, Рг	Допускать регулировку напряжения, Р1	Обеспечивать электробезопасность, Fп
Показатели назначения
Номина льная мощность, кВА	25	25	
2. Номинальное напряжение обмотки ВН, В
3. Номинальное напряжение обмотки НН, В	380/220 От 12,7 до 88,8	 От 12,7 до 88,8 (4 ответвления)	
Продолжение табл. 4.11
4. Номинальный ток обмотки НН, А	От 130 до 480	От 130 до 480 (4 ответвления)	
5. Количество работы в год, час.
6. Режим работы Показатели уровня исполнения функций		700 Длительный
7. Потери холостого хода	700 Длительный		700 Длительный
8. Потери короткого замыкания, кВт		
9. Срок службы, годы
10. Вероятность безотказной работы за 2000 ч	До 230		
11. Время на переключение, мин. Параметры внешней среды	До 0,5	Не менее 15	
12.Температура внешней среды	Не менее 15	Не менее 0,98	Не менее 15
Продолжение табл. 4.11
Высота над уровнем моря, м
Степень защиты от внешних воздействий	Не менее 0,98  От 0одо –50оС До 1000 IP22	Не более 10 От 0одо –50оС До 1000 IP22	не менее 0,98  От 0одо –50оС До 1000 IP22

Выбираемые принципиальные решения (схемы, компоновки) должны анализироваться с позиций выделения бесполезных и вредных функций, которые отражают сопутствующие нежелательные процессы, присущие используемому физическому эффекту или принципу действия. Пример таких функций: выделение тепла при работе электрических машин, образование искры на контактах при размыкании, создание вибраций и т.д.

Результаты анализа бесполезных и вредных функций и предложения по ослаблению или преодолению их негативного воздействия должны учитываться при уточнении технических требований и разработке ТЗ.

Оценка и анализ ожидаемых технико-экономических показателей (технологическая себестоимость, трудоемкость, материалоемкость) осуществляется с целью определения экономической и социальной целесообразности разработки новых изделий с заданными параметрами, ограничения роста затрат на единицу конечного полезного эффекта. Исследование указанных показателей производится на основе опыта изготовления и эксплуатации аналогичных изделий, а при необходимости на основе, технико-экономического анализа, в ходе которого разрабатываются экономико-математические модели и удельные нормативы затрат на единицу того или иного технического параметра.

Расчет ожидаемых показателей себестоимости, трудоемкости и материалоемкости должен осуществляться с помощью корреляционного моделирования, удельных нормативов на единицу ведущего параметра, корректирующих коэффициентов, бальных экспертных оценок и др. методов (см. раздел 2). Результаты оценки и анализа ожидаемых технико-экономических показателей служат основанием для установления экономических целей (лимитов): лимитной цены, экономического эффекта.

Таким образом, управление техническими требованиями и технико-экономическими параметрами технического уровня изделия реализуется на основе определения функций изделия; построения схемы управления параметрами ТУ; использование метода ФСА для анализа, контроля и обеспечения заданного уровня технических и экономических параметров (рис.4.11).

В основе управления параметрами технического уровня продукции лежат принципы и методы, вытекающие из общих теоретических положений и выводов науки управления. В силу качественной однородности управления на разных уровня, объективная совокупность функции управления параметрами включает в себя функции прогнозирования и планирования, организации, координации, учета и контроля. Управление параметрами ПКР рассматривается как система, являющаяся подсистемой более общей системы управления технической подготовки производства.

Ограничение

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Эт Пт

Тр П

ФСА

ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ

Пт Пт

П

SднSr

ФСА

ЭСКИЗНЫЙ ПРОЕКТ

Пт Пт

К1

SтSт

ФСА

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

Пт Пт

SтSфт

К ФСА Э

Рис.4.11. Схема управления параметрами на основе ФСА

Цель функционирования системы состоит в поддержании на должном уровне параметров, заданных на входе и оптимизации технических решений, принимаемых в ходе ПКР. Сохранение параметров на заданном уровне контролируется и обеспечивается на основе функционально-стоимостного анализа.

Отправным моментом управление является получение на входе системы данных по ограничениям, состоящих из целей системы и принуждающих связей. Внешние воздействия поступают в систему в виде технических требований (Тт) и экономических параметров (Эп). На выходе блока (этапа ПКР) должны быть достигнуты технико-экономические параметры, отражаемые в технической и экономической документации. Полученные параметры контролируются системой управления.

Стадия ПКР разбивается на отдельные этапы (блоки) управления со своими входами и выходами, т. е. со своими контролируемыми параметрами. Процессы формирования параметров, осуществляемых при принятии решения о создании нового изделия, являются объектами управления каждого этапа подготовки производства изделия. В процессе разработки конструкции осуществляются мероприятия по их оптимизации на основе ФСА.

Прогнозирование и планирование являются важнейшей функцией управления параметрами технического уровня продукции на стадиях НИР, ПКР, ТПП, производства. В процессе планирования определяется состав, объем и сроки выполнения работ, осуществляется распределение работ конструкторскими подразделениями и производственными службами, устанавливается оптимальная последовательность и рациональное сочетание работ ПКР для достижения минимальной продолжительности циклов подготовки производства и высоких технических и экономических показателей технического уровня продукции.

Функция организации предусматривает распределение работ ПКР по оценке технического уровня продукции в пространстве и во времени. Проявляется функция организации в выделении объекта управления, устанавливающего параметры технического уровня на стадиях ПКР.

Координация в пространстве и во времени процесса ПКР, как функции управления, направлена на установление пропорциональности в системе подготовки.

При возникновении возмущений как извне, так и внутри системы появляется необходимость в выявлении отклонений параметров от заданных значений, что приводит систему в устойчивое состояние, которое реализуется через комплексную функцию контроля и регулирования. Она определяет направление деятельности системы в соответствии с планом, т. е. регулирование позволяет удержать систему в допустимых пределах отклонений от показателей параметров, принятых программой. Регулирование и контроль осуществляются на основе функционирования прямых и обратных каналов связи и делают возможным движение информации в направлении от объекта управления к субъекту, и наоборот.

Охарактеризованные выше функции управления являются общими и проявляются в системе с учетом ее конкретной формы и содержания, которые зависят от особенностей процесса и степени охвата стадии ПКР. Управление должно охватывать все этапы и работы ПКР и представляет собой комплекс управляющих воздействий, реализуемых через все функции управления, планирования, организации, учета и анализа, контроля.

Поскольку технические требования и экономические параметры изделия неотделимы друг от друга, то достижение оптимального их уровня возможно лишь на основе комплексного подхода к управлению техническими требованиями и экономическими параметрами. В процессе управления контролируемые технические требования должны сохранять свои количественные и качественные характеристики при всех функциях ПКР, в то время как экономические параметры могут изменяться при выполнении отдельных функций.

Контрольные вопросы к главе 4

1. Что такое функционально-стоимостной анализ?

2. Принципы ФСА

3. Классификация функций в процессе ФСА

4. Структурные схемы объекта анализа

5. Содержание информационного этапа ФСА

6. Творческий этап ФСА

7. Методы активизации творческой активности

8. Управление параметрами технического уровня на этапе ФСА