Функционально-стоимостной анализ инженерных решений (стр. 1 )

Министерство высшего и среднего образования

Российской Федерации

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра экономики промышленности и организации производства

ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТОИМОСТНОЙ

АНАЛИЗ ИНЖЕНЕРНЫХ РЕШЕНИЙ

Методические указания

к курсовому и дипломному проектированию

Иваново 1999

Функционально-стоимостный анализ (ФСА) – метод системного исследования функции объекта, направленный на минимизацию затрат в сферах проектирования, производства и эксплуатации при сохранении или повышении качества и полезности объекта.

Цель ФСА: ускорение реализации научно технических достижений в условиях рационального расходования ресурсов.

Объект ФСА: изделие, процесс, структура в качестве новой разработки или на стадии совершенствования.

Принципы ФСА:

-  функциональный подход. Сущность такого подхода заключается в рассмотрении объекта совокупностью функций, которые он выполняет. Каждая функция анализируется с позиции возможных принципов и способов исполнения, а также значимости и затрат на реализацию. Теоретической базой функционального подхода служат принципы функциональной организованности систем, в том числе технических, которые помогают выявить истоки организованности объектов и их жизнеспособности;

-  народнохозяйственный подход, включающий оценку потребительских свойств и затрат на разработку, производство и использование объекта;

-  системный подход, позволяющий рассмотрение объекта как части системы более высокого порядка и как системы, состоящей из взаимосвязанных элементов;

-  коллективное творчество с использованием методов поиска и формирования нестандартных решений, а также методов количественной и качественной оценок вариантов решений.

Основные задачи ФСА:

-  на стадии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ – предупреждение возникновения излишних затрат;

-  на стадиях производства и эксплуатации объекта – сокращение или исключение неоправданных затрат или потерь.

Структура эффекта от проведения ФСА различных объектов

Объект ФСА	Распределение экономии по статьям затрат в %
Материалы	Зарплата	Расходы на сод. и экспл.	Прочие
Продукция	57	14	4	25
Процесс	32	39	10	19
Организация и управление	32	17	35	16

Конечные результаты, получаемые с помощью ФСА:

-  сокращение затрат при одновременном повышении потребительских свойств,

-  повышение качества при сохранении уровня затрат,

-  снижение затрат при сохранении уровня качества,

-  сокращение затрат при обоснованном снижении технических параметров до их функционально необходимого уровня,

-  повышение качества при экономически оправданном росте затрат.

Таким образом, ожидаемое снижение затрат на единицу полезного эффекта находит свое отражение в снижении материалоемкости, трудоемкости, энергоемкости или фондоемкости объекта, росте качества продукции, росте производительности труда, устранении узких мест и диспропорций, достижении оптимального соотношения между потребительной стоимостью и затратами на создание объекта.

1.  Формы и этапы ФСА в системе создания и освоения новой техники СОНТ

Рис. 1.1. Формы ФСА и сфера их применения в системе

создания и освоения новой техники.

Корректирующая форма ФСА предназначена для отработки ранее созданных конструкций, в том числе на технологичность. Направлена на выявление излишних затрат, поиск резервов снижения себестоимости и повышения качества изделий. Способствует привлечению внимания конструкторов и технологов к тем функциональным частям объекта, в которых имеются диспропорции между значимостью выполняемых функций и затратами на их осуществление. Поиск оптимальных решений осуществляется по каждой функции и объекту в целом. Этапы корректирующей формы ФСА приведены на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Корректирующая форма ФСА

Рис 1.3. Творческая форма ФСА

Творческая форма ФСА применяется на стадиях НИР и ОКР при проектировании объектов с целью предотвращения неэффективных решений. Она систематизирует действия конструктора при поиске оптимальных технических решений. Метод приближенной оптимизации реализуется параллельным и многократным анализом технических и экономических показателей проектируемого объекта, критическим анализом каждого элемента с позиции выполняемых функций и полезности для объекта в целом. Этапы творческой формы ФСА приведены на рис. 1.3.

Взаимосвязанные процедуры и приемы анализов ФСА, выполняемые в определенной последовательности, позволяют регулировать качества проектирования путем постепенного приближения к оптимальному решению. При этом проверочные действия выполняются многократно, а внимание проектировщиков концентрируется не столько на материальной структуре изделия, сколько на функциональной.

Работы по ФСА тесно переплетаются с процессом конструирования, поэтому каждая из утвержденных ГОСТом стадий ОКР содержит действия, осуществляемые с помощью ФСА.

При формировании технического задания ФСА помогает установить рациональные диапазоны параметров и ограничений исходя из требований сферы потребления и целей проектирования, гарантировать получение показателей на уровне лучших мировых образцов.

При подготовке технического предложения формируется функциональная модель изделия и производится ее оценка, определяются допустимые пределы затрат по функциям с учетом их значимости, выполняется предварительное ранжирование вариантов по качественным характеристикам.

При разработке эскизного проекта происходит детализация функциональной модели до уровня конструкции и технологии, укрупненная калькуляция затрат на функции.

При создании технического и рабочего проектов осуществляется окончательная калькуляция затрат на функции, оценка полезности и потребительских свойств, обеспечиваемых выбранным вариантом построения, проверка по функционально-стоимостным диаграммам.

Процесс создания нового изделия с помощью ФСА имеет ряд отличий от традиционного проектирования. Наиболее существенные из них:

-  использование программно-целевого подхода применительно к изделию и его элементам. При этом функции обусловленные требованиями потребителей, играют роль целью, а варианты элементов и приемов их реализации выступают как средства достижения целей,

-  построение «дерева целей» и задач проектирования, отражающих требования сферы потребления и производства изделия с учетом всех возможных потребителей,

-  составление перечня всех функций, необходимых для удовлетворения изделием требований потребителей,

-  формирование логической функциональной модели изделия, отражающей состав основных и вспомогательных функций будущего изделия,

-  представление всего многообразия возможных конструктивно-технологических решений по реализации функций,

-  оценка значимости и полезности каждой функции в удовлетворении требований потребителя к изделию,

-  калькуляция затрат на функции по вариантам исполнения изделия, выполняемая несколько раз с постепенным уточнением по мере формирования облика будущего изделия,

-  комплексная оценка вариантов технических решений по функциям и изделию в целом с учетом совокупных затрат, значимости и степени использования функций в каждом случае.

Инверсная форма ФСА применяется с целью систематизации процессов поиска сфер применения уже спроектированных объектов и обеспечение выбора наиболее эффективной с технической и экономической позиций производственной системы, в которой предполагается использование объекта; для поиска наилучших путей использования отходов и вторичных ресурсов производства; для проведения унификации объектов и др. Методика этой формы ФСА включает 5 комплексных процедур:

-  подготовительно-информационную процедуру,

-  функциональное описание объекта применения,

-  функциональное описание объекта – потребителя,

-  упорядочение комплекса функций и составление обобщенного описания «объекта-системы»,

-  оценку и выбор наилучшего варианта использования объекта.

При решении вопросов унификации в состав работ по ФСА входят: постановка задачи и сбор информации по совокупности объектов унификации; выделение системы параметров и основных функций, выделение вспомогательных функций, построение функциональной и совмещенной моделей; определение функционального набора для унифицированной структуры изделия; определение затрат на реализацию основных и вспомогательных функций; выбор оптимального варианта конструктивно-технологического исполнения унифицированного решения.

В отличие от анализа уже освоенных изделий при использовании ФСА на этапах проектирования акцент делается не на снижение затрат, а на технико-экономическую оптимизацию. При этом критерием служит соотношение уровня осуществления функций и затрат на их реализацию.

2. Функциональное моделирование объекта.

Проведение ФСА требует использования определенной системы понятий. Основное из них – понятие функции.

Функция – проявление и (или) сохранение свойств какого-либо объекта в данной системе отношений (например, передавать усилие, регулировать поток, предохранять от удара и т. д.).

Укрупненная классификация функций объекта дана на рис.2.1. По области проявления функции делят на внешние и внутренние, а по роли в удовлетворении потребностей – на главные и второстепенные.

Рис. 2.1. Классификация функций объекта