9.2. Функциональное моделирование объектов

Сущность функционального моделирования составляет представление функций объекта и функциональных связей внутри него.

Этапы функционального моделирования:

1. Формулировка или логическое описание функций.

2. Классификация функций.

3. Определение иерархии функций.

4. Описание и графическое изображение функциональных связей в виде функциональной модели.

Таблица 9.1

Классификация функций

Критерий классификации	Классификация
По содержанию	потребительские, эксплуатационные; эстетические; экологические; эргономические; технико-технологические
По области проявления	внешние; внутренние
По роли в удовлетворении потребности	главные; второстепенные
По роли в обеспечении работоспособности	основные; вспомогательные
По степени полезности	полезные; нейтральные; вредные
По характеру проявления	реализуемые (необходимые); потенциально возможные

9.3. Порядок осуществления фса

1. Выбор объекта анализа

Под объектами ФСА подразумеваются изделия, процессы, структуры, независимо от степени их материального воплощения.

2. Сбор и систематизация информации по объекту ФСА

Этап заключается в определении и систематизации основных технико-экономических параметров объекта ФСА, характеризующих его различные конструктивные и потребительские свойства. Результаты заносятся в табл. 9.3.1.

Таблица 9.3.1

№	Наименование параметра	Значение параметра
п/п		существующее	требуемое

3. Формулировка целей анализа

На основе анализа информации по параметрам объекта, систематизированным в табл. 9.3.1, формируются генеральная цель, цели, подцели и задачи анализа, а также возможные пути их решения. Все это реализуется в виде иерархической структуры - дерева целей.

4. Построение структурно-элементной модели ФСА

Структурно-элементная модель строится путем разузлования изделия на основе конструкторских спецификаций, отражающих состав и количество деталей и сборных единиц. При построении структурно-элементной модели на I уровень выносится изделие в целом; на II - его сборочные единицы; на III - узлы, из которых состоят сборочные единицы; на IV - детали, составляющие узлы или являющиеся самостоятельными конструктивно-технологическими элементами изделия.

5. Анализ затрат на материальные носители

Наряду с абсолютными затратами определяется доля затрат, приходящихся на каждый материальный носитель в общем объеме затрат по изделию. Результаты анализа затрат и определение их стоимости (абсолютной и относительной) сводятся в табл. 9.3.2.

Таблица 9.3.2

№ п/п	Наименование материального носителя	Виды затрат
		абсолютные, руб.	доля в общих затратах, %

Анализ затрат на создание программного продукта:

где ЗПразр.- средняя заработная плата разработчика в месяц;

Nраб.мес. - количество рабочих дней в месяце;

tраб.д. - продолжительность рабочего дня (7-8 часов);

Tобщ. разр. - общее время разработки одной процедуры (часы);

Тмаш.вр..- время работы на ЭВМ при создании данной процедуры (часть общей разработки);

См - стоимость машинного часа.

Таблица 9.3.2а

Название процеду- ры	Время на создание, ч		Затраты, р		Абсолютные затраты, р	Доля в общих затра- тах, %
	общее	маш.	общие	маш.

На основе данных табл. 9.3.2 или 9.3.2а строится график соотношения удельных весов затрат на элементы в общих затратах по объекту ФСА (диаграмма Парето).

6. Определение состава функций, выполняемых материальными носителями в соответствии с их назначением

Любой материальный носитель может выполнять несколько функций. Данные заносятся в табл. 9.3.3.

Таблица 9.3.3

Материальный носитель

Содержание функции

Индекс функции

Вклад материального носителя в обеспечение функции

7. Определение основных функций объекта и степени их исполнения

Сформулированный в табл. 9.3.3 перечень функций объекта упорядочивается и систематизируется в соответствии с принятой в ФСА классификацией функций.

Из сформулированных функций следует выделить главную, второстепенные, основные и вспомогательные функции изделия.

8. Построение функциональной модели объекта

На верхний уровень иерархии модели выводятся главные и второстепенные функции, выполняемые изделием в целом, на следующий уровень – основные, на последующие – вспомогательные с указанием связей и отношений их с основными функциями изделия и т.д. Каждой функции присваивается шифр.

9. Оценка значимости функции функциональной модели

Весомость (значимость) функций i-го уровня определяется требованиями со стороны связанных с ними функций (i-1)-го уровня. Для оценки значимости функций используется экспертный метод. Процедура оценки осуществляется сверху вниз (начиная с первого уровня). Сумма значимостей для функций одного уровня функциональной модели равна единице. Данные сводятся в табл. 9.3.4.

Таблица 9.3.4

№ п/п	Функции		Значимость j-й функции на i-м уровне (абсолютная)	Значимость j-й для реализации главной функции (относительная)
	наименование	индекс

10. Построение функционально-структурной модели объекта

В качестве исходной информации при построении используются структурно-элементная и функциональная модели объекта. Построение происходит путем наложения функциональной модели на структурно-элементную. Показываются все связи, имеющие место между элементами объекта и выполняемыми ими функциями.

11. Оценка вклада материальных носителей в обеспечение основных и вспомогательных функций изделия

В качестве исходных данных оценки вклада материальных носителей служат данные табл. 9.3.3 и совмещенная модель.

Оценка исходных данных производится экспертным путем. Результаты оценки заносятся в графу 4 табл. 9.3.3.

12. Калькуляция производственных затрат по функциям

В соответствии с данными табл. 9.3.2 и 9.3.3 производится калькуляция затрат по функциям. Для этого данные в графе 3 табл. 9.3.2 (абсолютные затраты в рублях) умножаются на данные графы 4 табл. 9.3.3 (вклад материальных носителей в обеспечение функции). Полученные данные формируют табл. 9.3.5.

Таблица 9.3.5

Материальный носитель	Индекс функции
	F1.1	…	…	…	F1.n
М1
…
Мm
Производственные затраты по функциям
Доля затрат в полной себестоимости

N - число функций заданного уровня;

m - число материальных носителей по нижнему уровню структурно-элементной модели.

13. Построение функционально-стоимостных диаграмм (ФСД)

Для построения ФСД используются данные оценки относительной значимости функции в функциональной модели и результаты калькуляции затрат по функциям (табл. 9.3.5). При этом по оси абсцисс откладываются функции, а по оси ординат: в 1-м квадранте - значимость функции, а в 4-м квадранте - реальные затраты, приходящиеся на функцию, выраженные в долях от полной себестоимости.

14. Определение точек рассогласования затрат и значимости функций

На основе анализа ФСД по всем уровням функционально-стоимостной модели выделяются так называемые точки дисбаланса, или зоны рассогласования между значимостью и долей от общих затрат на реализацию функций. Такие функции, или функциональные зоны, должны, в первую очередь, подвергаться дальнейшему анализу для совершенствования их реализации.

15. Выявление излишних функций и элементов

На основе анализа структурно-элементной модели функциональной модели и ФСД, а также данных табл. 9.3.3 выявляются лишние функции и элементы.

16. Комплексная оценка анализируемого объекта

Комплексная оценка анализируемого объекта осуществляется по критерию интегрального качества. Значение показателя обобщенного качества корректируется с учетом коэффициента функциональной организованности объекта.

17. Определение допустимых затрат по функциям с учетом необходимой степени исполнения функций и целей анализа

Допустимые затраты по функциям рассчитываются в долях от себестоимости. Результаты заносятся в табл. 9.3.6.

Таблица 9.3.6

Индекс

Значимость j-й функции для реализации главной

Допустимые затраты по функциям

18. Поиск и формирование вариантов решения по выделенным зонам рассогласования или объекту в целом с учетом заданных условий

и ограничений

Поиск оригинальных идей выполняется обычно с помощью метода мозгового штурма, морфологического анализа и др. Полученные по функциям идеи оцениваются с точки зрения их осуществимости. Идеи, подлежащие дальнейшей проработке, анализируются по преимуществам и недостаткам с помощью положительно-отрицательных таблиц (табл. 9.3.7).

Таблица 9.3.7

N п/п	Функция	Предложения	Аргументы
			за	против

19. Комплексная оценка сравниваемых вариантов решения

Процедура оценки включает:

• определение функционально-необходимых производственных и экспериментальных затрат;

• оценку степени исполнения функций по отобранным вариантам;

• оценку интегрального качества.

20. Выбор оптимального варианта решения

Определяется экономический эффект от его внедрения вариантов решения. Cтроится проверочная ФСД, по которой определяется степень удовлетворения заданным допустимым затратам по функциям.

21. Разработка рекомендаций по внедрению полученного решения

В составе рекомендаций учитывают изменения:

• в организации производственного процесса;

• оснастке и составе специального оборудования;

• организации труда.