Функционально-системный анализ (ФСА)

Истоками ФСА послужили работы по решению традиционных проблем производства – отработки изделия на технологичность и анализ с целью снижения затрат на его изготовление. При этом объектом рассмотрения обычно являются процессы функционирования изделия и его структура (конструкция), т.е. внутренние характеристики объекта. Экономический анализ включает исследование преимущественно внешних связей объекта. И даже комплексный технико-экономический анализ традиционно ограничивается констатацией недостатков объекта и определяющих их причин.

Родоначальником ФСА считается американский инженер Л.Д.Майлз, создавший в 1947 г. метод инженерно-стоимостного анализа. Новый подход предлагал отойти от конкретной конструкции изделия, а рассматривать его абстрактные функции и искать пути (способы, конструкции) по их реализации. В данном контексте функция – это то, для чего существует объект анализа. Кратко: «функция – это способность к определенному действию». Например, функция пилы – резать.

В дальнейшем функциональный подход получил развитие.

Так, Ю.М.Соболевв 1950г. предложил и с годами отработал поэлементный анализ. Здесь предполагается разделение изделия (системы) на элементы, включающие не только отдельные детали, но и такие их характеристики, как материал, точность изготовления и т.п. Каждый элемент в зависимости от назначения относился к основной или вспомогательной группе. Обычно оказывается, что неоправданно завышенные затраты характерны для вспомогательных эле­ментов.

Названные основные подходы (функциональный и поэлементный) со временем были объединены в функционально-системный анализ, ФСА. Он часто встречается в другой своей модификации — как функционально-сто­имостной анализ, ориентированный, кроме всего прочего, на стоимостную оценку функций. Однако практика ФСА выявила большие затруднения при проведении такой оценки.

Из материалов, представленных выше, видна тенденция развития алгоритмических методов реализации инноваций. Во многом это достигается увеличением роли организационной работы, как составляющей общего набора методических инструментов.

В конечном итоге, тремя основаниями ФСА являются организационный, системный и функ­циональный подходы, методически весьма разви­тые, насыщенные необходимыми предписаниями, правилами, методами.

Рассмотрим каждое из этих оснований под­робнее [1].

Рациональная организация — охватывает все стороны проведения ФСА. Наиболее значимыми среди них являются следующие.

• Обеспечение коллективной творческой работы основных, необходимых для совершенствования данного объекта, специалистов. Они входят в специально создаваемую творческую рабочую группу (ТРГ).

• Организация специального информационного обеспечения и сопровождения работы ТРГ. Для такого обеспечения специально собирается, обобщает­ся и анализируется информация обо всех выявленных недостатках изготов­ления объекта, его эксплуатации, рекламы и т.п.; об имеющихся патентах, передовых разработ­ках, тенденциях развития; о проблемах управления качеством изделия, его конкурентоспособностью, экспансией на новые рынки сбыта и т. п.

• Детальная регламентация: методики и текущей организации работы ТРГ
при проведении ФСА; контактов ТРГ с необходимыми им службами и подразделениями управления; рассмотрения и организации внедрения результа­тов ФСА.

Системный подход в ФСА ориентирует исследователя на раскрытие цело­стности совершенствуемого объекта, выявление разнообразных связей, как внутренних, так и внешних, сведение в единую картину всех знаний об исследуемом объекте (см. дополнительно материалы подраздела 2.3). При этом должны сочетаться разные, но взаимодополняющие друг друга методы анализа:

- компонентный, изучающий состав системы, наличие подсистем и надсистемы;

- структурный, изучающий взаимное расположение подсистем в пространстве и во времени, связи между ними;

- функциональный, отражающий функциональное назначение и особенности системы, а также взаимодействие её подсистем;

- генетический, учитывающий становление системы, последовательность её развития, перспективы замены одной системы другой.

Особое внимание необходимо обращать на системные свойства, т.е. свойства системы, которые проявляются дополнительно к сумме свойств элементов системы.

Системное свойство может быть полезным (то свойство, ради которого система создана) и вредным, получившимся при создании системы дополнительно наряду с полезным свойством. Часто появление некоторого системного свойства оказывается неожиданным. Оно может быть вредным (например, резонанс при одновременной работе нескольких машин) и полезным (эффект синергизма, «сверхэффект»). «Сверхэффект» иногда получается без введения дополнитель­ных элементов, а лишь за счёт того, что при объединении в систему исход­ные элементы сами приобретают нужное свойство. Но чаще прихо­дится сознательно усиливать это свойство или ослаблять вредное. Например, нанесение тонкого слоя смазки на поверхность листов стекла перед складированием их в блоки существенно уменьшает бой стекла при его транспортировке.

Рассмотрение системы в качестве некоего передаточного механизма, реализующего определённую связь между ее входом и выходом предполагает проведение анализа работы функциональных звеньев — преобразователей.

Функциональный подход предполагает следующее.

· С реди различных характеристик систем (вход, выход, процессор, функция) главной является функция. При этом функция отражает сущность системы или объекта. В естественных систе­мах функция является прямым и непосредственным выражением способа су­ществования системы, её целостности, её структуры. Связь между объектом и целью его существования устанавливается не через структуру объекта, а через его функцию.

· Функция выступает как свойство объекта, определяющее назначение, необходимость системы. Функция как системный элемент указывает на то, что именно достигается посредством этой системы, но без указания на то, как это делается, каким способом и при какой структуре элементов.

· Функция выделяется как важный системообразующий фактор, ограни­чивающий пространство поиска решения, количество различных комбина­ций, число взаимодействий. Системообразующая роль функции позволяет выделять в рассматриваемую систему только те элементы множества, кото­рые необходимы и достаточны для функционирования системы, обеспечения достижения цели. Иначе говоря, функция определяет назначение объекта, а структура - его состав и выполняемые им технологические опера­ции (для способов) или формы (для устройств) достижения цели.

· Любая техническая система создается для выполнения некоторого комп­лекса полезных функций. Среди них можно выделить основные, для выполне­ния, которых, собственно, и создается система, и вспомогательные, отража­ющие побочные цели создателей системы и/или, обеспечивающие выполнение основных. Нередко среди основных выделяется одна — главная полезная функция (ГПФ). Основные и вспомогательные функции неразрывно связаны между со­бой, образуя разветвлённую иерархию, некоторое "дерево" функций объек­та.

Как видно из представленного описания, ФСА практически полностью соответствует стандартам серии ISO 9000 на построение и обеспечение эффективного функционирования системы качества организации.

Результативность ФСА заключается в рекомендациях конкретных путей улучшения объекта как за счёт выявления новых функциональных возможностей и/или способов осуществления ГПФ, так и за счет ликвида­ции недостатков и причин возникновения излишних затрат. Это можно представить, например, для технических систем (ТС) схемой на рис. 5.2. Здесь показано, что в усовершенствованной технической системе (УТС) уже устранены выявленные недостатки и обеспечены по сравнению с исходной системой более высокие функциональные показа­тели при меньших затратах.

Меру (Э) «эффективности, идеальности » технической системы можно представить как отношение суммы F функциональных возможностей объекта к сумме затрат на их реализацию:

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

(повысились)

 

 

=>

 

ЗАТРАТЫ

(понизились)

 

 

Рис.5.2. Отличие усовершенствованной технической системы (УТС) от исходной (ТС) [1]

 

, (5.1)

где З – все затраты на достижение необходимых потребительских свойств.

Схематически достижение идеального конечного результата (ИКР) в соответствии с выражением (2.2) представлено на рис 5.3.

Одним из сильных инструментов инновационной деятельности, основанном на опыте применения ФСА и ТРИЗ, является функционально-идеальное моделирование (ФИМ).

 

 

ЕСЛИ: ТО:

 

 

Рис.5.3. Схема достижения идеальности ТС [1]

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: