Технологический процесс изготовления пассивной части тонкопленочных структур

Критический объем выпуска продукции на первой операции «Изготовление паст» составляет
2 ‚i 150000 —120000
Н 1= = =IОООшт.
рiр2 150—120
Технологическая себестоимость продукции на данной операции при объеме Н =1000 шт. составит:
С1 = 150 1000 + 120 000 = 270 000 руб.;
С2= 120 10004 150000270000руб.
Аналогично определяется IЧ14 С. по вариантам и по всем остальным операциям
Построение графика изменения технологической себестоимости продукции и определение зон с наименьшими затратами. График (рис. 22.1) строится на основе полученных расчетных данных. Задавшись значением лт < и Н> строим график в осях координат, одной из которых является (ордината) значение технологической себестоимости (Ст), а другой (абсцисса) значение годового объема производства (IУ).
Аналогично строятся графики по всем остальным операциям.

Рис. 22.1. График изменения технологической себестоимосiи

Далее исходя из заданной программы Н = 800 шт выбираем на первой операции 1-й вариант, так как Н = 800 шт. меньше 1ч = 1000 шт., что обеспечивает более низкую себестоимость продукции. Аналогично выбираем варианты на второй, третьей и четвертой операциях технологического процесса. Пятая операция имеет один вариант.

Ст, ТЫС. руб.

0 500 1000

1 — вариант 1-й, 2 — вариант 2-й

 

-- п/п	Вариант технологии	Р, i’ руб /шт	Р, руб /год
	Изготовление паст вариант 1 вариант 2	150 120	120 000 150000
	Трафаретная печать бесконтактный метод контактный метод	200 150	170 000 200 000
З	Термообработка паст плечах под инфракрасными лучами в муфельных печах непрерывного действия	120 70	250 000 300 000
	Подгонка тонкопленочных элементов лазерный метод подгонка анодированием	350 250	310000 350 000
	Защита тонкопленочных элементов		120 000

 

Тогда технологическая себестоимость Продукции заданной Программы составит
С = (150 + 150 + 120 + 250 + 190) 800 + (120 000 + 200 000 +
+ 250000+350000+120000) = I728ОООру6.
Себестоимость единицы продукции Стед 1728 000: 800
2IбОруб.
Если необходимо сделать выбор технологического процесса не из двух вариантов, а из трех, четырех и т.д., то строится ориен-. тированный граф, дуги которого Представляют технологические операции, для оценки использования ресурсов при возможных вариантах изготовления детали (изделия) вводится целевая фуик— ция (Ст), т.е, сумма технологических себестоимостей по каждой из запроектированнь1х операций с тем, чтобы их сумма была минимальной:

С —+пiiп.

(22.5)

Таким образом, выбор оптимального варианта технологичес кого процесса можно свести к выбору маршрута в заданном ориентированном графе, имеющем минимальную суммарную технологическую себестоимость [12].
Глава 23
АНАЛИЗ
КАК ИНСТРУМЕНТ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
СОЗДАНИЯ НОВОЙ ТЕХНИКИ
23.1. Сущность и значение функционс,льно
СТОИМОСТНОГО анализа на Стадиях Системы СОНТ
Инженерное конструирование изделий и проектирование технологических процессов их изготовления в составе работ цикла СОНТ играют определяющую роль. Специфическим продуктом этого вида деятельности являются технические решения, тесно связанные с экономическими показателями, нередко находящи380

еся в противоречии с ними. В этой связи успех проекта зависит как от полноты представления всего спектра возможных (оригинальных) технических решений, так и от умения отобрать из этой массы с помощью научно обоснованных методов наилучшие, близкие к оптимальному решения. Именно таким научно обоснованным методом и является функционально-стоимостный анализ, позволяющий увязывать в единый комплекс вопросы обеспечения функциональной полезности и качества изделия и минимизации затрат на производство и эксплуатацию, создавая наилучшее соотношение между ними.
Функционально-стоимостный анализ (ФСА) — это методология организации проектирования, позволяющая развивать показатели качества и составляющая содержательную основу проектирования любого изделия, в котором отражаются основные его принципы, способствующие разрешению технико-экономических противоречий и улучшению принимаемых технических решений.
Цель ФСА — снижение затрат на изготовление и эксплуатацию изделия путем выбора такой конструкции, которая позволила бы сократить совокупньте затраты при одновременном сохранении или повышении качества продукции в пределах ее функционального назначения.
В соответствии с основными руководящими документами под функционально-стоимостном анализом понимается метод системного исследования функций объекта (изделия, процесса, структуры), направленный на минимизацию затрат в сферах проектирования, производства и эксплуатации при сохранении (повышении) качества и полезности объекта для потребителей (те. направленный на оптимизацию соотношения затрат и потребительной стоимости).
По сравнению с методами современной теории оптимизации, позволяющей находить оптимальное значение целевой функции с помощью сложных алгоритмов и машинных программ, ФСА не нацелен на получение абсолютного оптимума. Этот метод оринтирует на приближенную оптимизацию с использованием относительно простых алгоритмов, предусматривающих комплексную поэтапную технико-экономическую оценку решений с учетом не только внутренних, но и внешних характеристик объекта.
На рис. 23.1 представлена схема, иллюстрирующая основные теоретичес кие источники ФСА, а также связь этого метода с другими.

К iаквм источникам можно отнести: теорию систем и методы сис-. темного анализа; теорию функциональной организации; теорию проектирования и методы инженерного анализа; теорию эффек-. тивности и методы экономического анализа; теорию организациц трудовых процессов и методы активизации творчества и др.

Рис. 23.1. Теоретические источники ФСА технических систем

Использование этих теорий и методов находит отражение в соответствующих принципах ФСА: функциональный подход; системный подход; принцип соответствия значимости и полез-

ности функций затратам на их реализацию; принцип коллективного творчества; принцип планового проведения ФСА; программно-целевой принцип; принцип хозяйственного подхода к оценке потребительских свойств продукции.
Функциональный подход проявляется в рассмотрении объекта производства не в его конкретной форме, а в совокупности фунюний, которые он должен выполнять. Каждая из них анализирует— ся с позиции возможных принципов и способов исполнения с помощью совокупности специальных приемов. Варианты построения объекта оцениваются по критерию, учитывающему степень выполнения и значимости функций, а также размер затрат, связанных с их реализацией на всех этапах жизненного цикла. Функциональный подход помогает пониманию цели и способов совершенствования систем. Теоретической базой такого подхода служат принципы функциональной организации систем, в том числе технических, которые позволяют вскрыть истоки организованности объектов и их жизнеспособности.
Сисвiемный подход означает рассмотрение составных элементов объекта как элементов системы более низкого порядка и как систему, состоящую из взаимосвязанных элементов. Из этого следует, что в отдельных компонентах системы улучшение соотношения «качество — затраты» не может достигаться обособлен— но. Такое улучшение обязательно должно учитывать влияние, которое оно окажет на состояние системы вышестоящего уровня.
Принцип соответствия значимости функций (полезности действий, элементов и связей, реализующих эти функции, затра— там на их реализацию) представляет собой развитие функционального подхода и заключается в том, что каждая функция исследуется в иерархической структуре с точки зрения ее значимости по отношению к другим функциям анализируемого объекта. Полученные (чаще всего экспертным путем) значимость функции и ее относительная важность сопоставляются с затратами на ее реализацию, вернее, с долей этих затрат в сумме всех затрат, необходимых для создания совокупности функций рассматриваемого объекта. С помощью этого методического приема осуществляется своеобразный экономический диагноз того или иного технического решения, анализируется целесообразность имеющейся или предполагаемой структуры объекта.
Принцип коллективного творчества обусловлен тем, что при ФСА требуется знание техники, экономики, управления, гiсихо382

 

логии и тд. Поэтому ФСА проводит группа специалистов разных профессий, что позволяет выполнять исследования с разных позиций благодаря синтезированию знаний и опыта сотрудников, хорошо знакомых с конструированием, технологией, экономикой, управлением, организацией производства, нормированием, материаловедением, снабжением, сбытом, эксплуатацией и другими процессами, связанньми с производством и функционированием анализируемого объекта.
Принцип тланового проведения ФСА означает установление заданий, намечаемых к получению благодаря применению ФСА, и контроль за их выполнением; использование результатов ФСА как в текущем, так и в перспективном планировании совершенствования объектов.
Программно-целевой принцип основан на представлении решения сложных проблем в виде развернутых программ действий. Обязательными признаками программы являются наличие сформулированных целей, расчет потребных ресурсов и учет их ограничений
Принцип хозяйственного подхода к оценке потребительских свойств продукции проявляется в постановке и решении задач, важных для предприятия — изготовителя объекта Этот подход выражается в рассмотрении объекта как потребительной стоимости с точки зрения его общественной полезности или его общественно необходимого качества.
ФСА используется на стадиях НИР, ОКР, КПП и ТПП для предотвращения появления неэффективных решений. Он позволяет абстрагироваться от предметной формы изделия и рассматривать его как совокупность функций, необходимых потребителю, определять минимально необходимые затраты на его реализацию с учетом важности для потребителя, находить технические решения, укладывающиеся в заданные допуски по стоимости и качеству. Этот метод связывает воедино сферы проектирования, производства и эксплуатации (применения) продукции. Он применяется ддя снижения неоправданных издержек производства путем ликвидации ненужных функций и элементов, удорожающих продукцию. В настоящее время в отечественной и зарубежной практике для различных целей и объектов в системе СОНТ применяют три формы ФСА: творческую, коррсктирующую и инверсную.

Творческая форма или «ФСА в сфере проектирования используется на ранних стадиях СОНТ, в частности на стадиях НИР и ОКР. Основное назначение этой формы: систематизация действий инженера при поиске оптимальных технических (технологических) решений; обеспечение параллельного и многократного (с постепенным уточнением) анализа экономических показателей и качества проектируемого объекта, критический анализ каждого элемента с точки зрения выполняемых им функций и полезности для объекта в целом; задание и обеспечение лимитов затрат по функциям,
Корректирую щая форма ФСА, наиболее хорошо разработанная и широко применяемая, предназначена для отработки освоенных объектов, в том числе на технологичность Цель действий этой формы ФСА — привлечь внимание конструкторов и технологов к таким функциональным частям объекта, в которых имеются диспропорции между значимостью выполняемых функций и затратами на их осуществление, а затем выявить лишние затраты, причины их появления, определить резервы снижения себестоимости и повышения качества исполнения функций изделия. После выполнения диагностических работ осуществляется поиск лучших решений по функциям и выбор оптимального из них.
Инверсная форма ФСА используется для систематизации процесса поиска сфер применения уже спроектированных объектов либо их унификации. Эта форма обеспечивает выбор наиболее эффективной системы, в которой предполагается использование объекта.
23.2. Функциональная организованность проектируемого объекта
Принципы, составляющие основу современной концепции ФСА, предопределяют систему основных понятий (рис. 23.2), которыми оперирует этот метод. Важнейшим из них является понятие функции, возникающее как результат взаимоувязки общественных потребностей и свойств технических систем. Потребности могут быть научно-технические, экономические и социальные, проявляющиеся через цели и функции.

Под свойствами технических систем следует понимать такую сторону (грань) определенности объекта, которая отличает его от других. Свойства объекта проявляются через его функции. Степень этого проявления зависит от того, с какими объектами вступает во взаимосвязь рассматриваемый объект. Функцией можно называть проявление и сохранение свойств объекта в определенной системе отношений (в виде действия и взаимодействия).
Множество свойств объекта, проявляющихся через функции и делающих его пригодньим для удовлетворения потребностей общества, составляет качество этого объекта. Оно определяет потребительную СТОИМОСТЬ объекта. Последняя обусловлена как естественными природными свойствами объекта (физическими, химическими и др.), таки теми, которые приданы ему в результате целесообразной деятельности человека. Научно-технический прогресс способствует открытию и использованию новых свойств, увеличивая тем самым многообразие потребительных стоимостей.
Понятия потребительной стоимости и функционально необходимых затрат тесно связаны с понятием качества объекта, ко-

торое, в свою очередь, является производным от понятия функций объекта.
При выборе признаков классификации функций необходимо исходить из ключевых вопросов: где, что, кто, когда, как, позволяющих многоаспектно представить любой объект.
для удобства проведения ФСА разнообразные функции, выполняемые проектируемым объектом, могут быть сгруппированы исходя из следующих обобщенных признаков (рис. 23.3).

По области проявления функции подразделяются на внешние и внутренние. Внешние (общеобёектные) функции выполняются объектом в целом и отражают функциональные отношения между объектом (его составляющими) и сферой применения внешней средой. Внутренние (вкутриобъектные) функции определяются взаимосвязями внутри объекта и выполняются его элементами.
Внешние функции в зависимости от роли их в удовлетворении потребностей делятся на главные и второстепенные. Главная функция объекта определяет назначение, сущность и смысл существования объекта. Второстепенная функция не влияет на рабо-

Качество объекта

Параметры] Показатели

Рис. 23.2. Система основных понятий

Рис. 23.3. Классификация функций изделия

 

тоспособность объекта и отражает побочные цели его созданп, обеспечивает и увеличивает спрос.
Среди внутренних функций различают в зависимости от роли их в рабочем процессе основные и вспомогательные. Основная функция обеспечивает работоспособность объекта, создает необходимые условия для осуществления главной функции. К основным относятся функции приема, ввода (вещества, энергии, информации), передачи, преобразования, регулирования, хранения и вьщачи результатов. Вспомогательные функции способствуют реализации основных. К ним относятся соединительные, изолирующие, фиксирующие, направляющие, гарантируюшие, крепежные и другие функции.
По характеру проявления различают функции номинальные (целевые), обеспечивающие необходимую полезность объекта в соответствии с заданными требованиями; потенциальные, способствующие расширению сферы применения объекта (до определенного времени не проявившиеся, создающие предпосылки увеличения полезности изделия); действительные, реально существующие в изделии.
В зависимости от степени полезности бывают полезные функции — внешние и внутренние, отражающие функционально необходимые, потребителъскце свойства и определяющие работоспособность объекта; бесполезные функции — нейтральные и вредные. Нейтральные — это функции излишние, не снижающие работоспособность объекта, но создающие избыточность и удорожание объекта. Вредные функции отрицательно влияют на работоспособность объекта и его потребительную (себестоимость) стоимость.
Совокупность приведенных выше понятий позволяет рассмотреть функции в многоаспектном представлении и способствует более точному определению области возможных решений. Такая подробная классификация необходима и для того, чтобы представить иерархию и взаимосвязи функций.
В соответствии с приведенной классификацией составляется функциональное описание объекта, позволяющее выявить полезные и вредные функции элементов изделия, а затем оценить степень исполнения полезных функций экспертным путем.
В качестве примера рассмотрим функциональное описание трансформатора, применяемого в схемах источников питания радиоэлектронной аппаратуры различного назначения, в усилителях и генераторах низкой частоты в качестве выходных значений (табл. 23.1).

Таблица 23.1
Функции элементов трансформатора, применяемого в РЭА

 

Материаль- ный носитель функции (МН)	Функция	окция	Функции ЛОЛСЗ- Вред- ные ные	Вклад по вьтполнению ф ‘й поФМ
Трансфор- матор	Обеспечивает преобразование напряжения Обеспечивает удобство эксплуатации РЭА	Р1 Р2	+ +	— —	ii,, 0,1
Магнито- провод	Обеспечивает замыкание маг- нитного потока Обеспечивает несущую конструкцию для обмоток Обеспечивает заданные режи- мы преобразования тока	1 Р24 14	+ +	— — —	0,6 0,1 0,3
Каркас катушки	Обеспечивает жесткость и на- дежность	Р23	+	—	1,0
Обмотка 1	Создает первичный магнит- ный поток Обеспечивает заданные режи- мы преобразования	Р12 Р14	+ +	— —	0,5 0,5
Обмотка Ii	Обеспечивает индукцию тока Обеспечивает заданные режи- мы преобразования тока	1 Р14	+ +	— —	0,5 0,5
Межслой- ная изоля- ция	Обеспечивает надежность ра- боты тратсформатора	Р23	+	—	1,0
Планка	Обеспечивает коммугацию	Р22	+	—	1,0
Клеммы	Обеспечивают коммутацию	Р22	+	—	1,0
Шпильки	Обеспечивают жесткость конструкции			—	1,0
Гайки, шай- бы	Обеспечивают жесткость конструкции	Р21	+	—	1,0

 

23.3. Структурное моделирование проектируемого объекта и построение диаграммы Парето
Особую роль в ФСА играет графическое представление состава и входимости элементов проектируемого изделия друг в друга (деталей в сборочные единицы, сборочных единиц в изделие) в виде строго иерархической структуры, получившей название структурной модели (СМ), а процесс построения такой модели называется структурным моделированием.
Основой структурного моделирования является строгая со- подчиненность материальных элементов и расположение их по уровням иерархии. Такие модели, как правило, имеют вид связного графа с несколькими иерархическими уровнями, т.е. относятся к графам типа «дерева цели».
Однако структурная модель не дает полного представления о связях и отношениях, возникающих в изделии при его функционировании. Она отражает только наиболее устоявшиеся, статические связи в системе, в то время как действительные свойства системы всего изделия проявляются через динамические связи, действия и взаимодействия, которые происходят в процессе функционирования системы.
Каждый конструктивный элемент изделия называется материальным носителем функций и участвует в реализации основной и как следствие главной функции.
Структурная модель частично упорядочивает элементы изделия и отношения между ними, характеризует состав материальных носителей функций проектируемого объекта, их основные взаимосвязи и уровни иерархии, представляет собой «скелет изделия», его обобщенный вид. В качебтве примера на рис. 23.4 приведена структурная модель трансформатора.
Структурные модели изделий составляются на основе изуче— ния конструкторско-технологической документации, в том числе спецификаций.
С помощью структурной модели проектируемого изделия и данных о затратах на каждый элемент можно проанализировать их распределение методом АВС, согласно которому проводится деление элементов по зонам и построение диаграммы Парето. На этой диаграмме по оси абсцисс располагают все материальные носители функций в порядке убывания затрат. По оси ординат откладывают доли затрат от полной себестоимости изделия каждого материального носителя функций.

Затраты на изделие в целом и на его составные элементы (материальные носители функций) определяются одним из распространенных методов, в частности: расчетом себестоимости изделия по удельным показателям, или по структурной аналогии, методом баллов, оценкой на основе математических моделей и, наконец, прямым методом расчета по каждому элементу изделия по статьям калькуляции. Расчет затрат по всем самостоятельным элементам (деталям, сборочным единицам) материального носителя позволяет распределять эти затраты по функциям, выполняемым данными элементами (табл. 23.2).
Предположим, что затраты по всем элементам (материальным носителям функций) определены одним из указанных методов и установлен вклад каждого материального носителя по выполнению функций по функциональной модели. Следовательно, можно рассчитать затраты на каждую функцию. Если один носитель или группа носителей полностью работают на одну определенную функцию, то производственные затраты на нее ($) определяются по себестоимости (подетальным затратам материальных носителей) на создание соответствующих функций по формуле

т
=
1 =i

(23.1)

где 5, — себестоимость ‚-го материального носителя функций, руб.;
— количество носителей функций, работающих на 1-ю функцию.

Рис. 23.4. Структурная модель трансформатора

 

Таблица 232

Расчет затрат на отдельные элементы изделия (материального носителя)
и на реализацию функций

Например, каркас катушки и межслойная изоляция работают на одну функцию Е23. Следовательно, затраты на нее составляют
$,=460+40 500руб.
Если один и тот же материальный носитель функций участвует в удовлетворении нескольких функций, то затраты на него распределяются межцу функциями пропорционально вкладам
392

(степени значимости) а носителя в реализацию этих функций. Затраты на 1-ю функцию определяются по формуле

Эр

(23.2)

Например, себестоимость магнитопровода составляет 1980 руб.; он работает на три функции Е11, Е и Е24 а,1р11 = 0,6;
0,3; ар24 = 0,1. Следовательно, затрать; на функцию Е1
составляют 0,6 1980 = 1188 руб.; на функцию Р14 — =
3. 1980=594ру6.; нафункцию [4$р=О,I 1980= 198руб. Вклад материальных носителей функции оценивается экспертным путем. В ряде случаев оказывается возможной стоимостная оценка на основе анализа элементов материального носителя, определения их функциональной нагрузки и затрат на образование свойств. В этом случае сумма затрат на создание элемента, реализующего функцию, будет равна затратам по функции в целом.
Сущность анализа затрат методом АВС сводится к следующему После определения себестоимости (затрат) материальных носителей функций одним из указанных методов можно распределить все материальные носители по зонам затрат (рис. 23.5).

доля затрат, %

Рис. 23.5. диаграмма Парето на трансформатор

- 1,13

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10

о
о
ф с. (э) 1.
о
ю с 1-В
о

 

Материальный носитель функции изделия	Затраты на 1 МН, руб. д	Индекс функции поФМ	Вклад МН по выполнению функций по ФМ	Затраты на одну функцию, руб.
Магнитопровод		1 Р24 Е14	0,6 0,1 0,3	1188 198 594
Каркас катушки		Р	1,0
ОбмоткаI		Р12 Р14	0,5 0,5	1050 1050
Обмотка II		Е13 Е14	0,5 0,5	750 750
Межслойная изоляция		Е23	1,0
Планка		Е22	1,0
Клеммы		Р22	1,0
Шпильки		Е2	1,0
Гайки, шайбьт		Р21	,0
Итого

 

Первая зона А соответствует наибольшему сосредоточению затрат до уровня 75% общих затрат на изделие. Вторая зона В составляет 20% общих затрат на изделие и дополняет первую зону до уровня 95%. На долю третьей зоны С приходится 5% общих затрат, тем самым она дополняет затраты зон А и В до 100%, т.е. завершает картину распределения затрат по изделию н целом.
Результатом такого представления стоимостных характеристик деталей и сборочных единиц является график, получивший название диаграммы Парето.
Исходя из расчета (см. табл. 23.2) затраты на изделие составляют 7290 руб., в том числе в последней колонке приведены затраты на реализацию каждой функции. Чтобы построить диаграмму Парето, необходимо рассчитать долю затрат на каждый элемент (материальный носитель функций) и расположить их по мере убывания, так как такой график строится путем постепенного наращивания поэлементных затрат, начиная с наибольших их значений и заканчивая минимальными затратами, приходящимися на отдельный элемент изделия.
данные, приведенные в табл. 23.2, показывают, что наибольшие затраты имеет элемент «Обмотка Ь> и наименьшие — элемент «Межслойная изоляция>. доля затрат каждого элемента по убыванию составляет 28,81, 27,20, 20,58, 8,23, 6,31, 3,43, 3,29, 1,64 и 0,51% общих затрат на изделие. Из графика (см. рис. 23.5) видно, что два наиболее дорогостоящих элемента попали в зону А, четыре элемента — в зону В и три элемента с наименьшими затратами
— в зону С.
Согласно теории метода АВС элементы изделия, попавшие в зону А, подвергаются наиболее тщательному анализу и в первую очередь, затем анализируются элементы, попавшие в зоны В (75—95%), а элементы, попавшие в зону С (95—100%), как правило, анализу не подлежат.
23.4. Функциональное и функциональноструктурное
моделирование гiроектируемого объекта и построение ФСД
Графическое представление изделия в виде функций и их взаимоотношений получило название функциональной модели. Процесс построения и использования такой модели называется функциональное моделирование.

Существующие способы моделирования позволяют упрощенно представлять объекты, в том числе проектируемые изделия с помощью различных моделей. Мысленное (логическое), графическое или математическое описание объекта служит для того, чтобы из возможных вариантов его построения выбрать наилучший. Функциональное моделирование дает логическое описание объек. Функциональные модели (ФМ), используемые при ФСА, — это логико-графические модели, изображающие состав и взаимосвязь функций изделий (рис. 23.6).
i уровень
II уровень
Рис. 23.6. Укрувненная функциональная модель трансформатора.
В числителе приведена значимость функции (iу),
в знаменателе —. относительная важность функции (11,)
В соответствии с классификацией функций, приведенной в табл. 23.1, при построении функциональной модели первоначально формируются функции, относящиеся к изделию в целом, исходя из технического задания и совокупности требований пот-

 

Таблица 23.3

ребителей. Это верхний (1) уровень модели, на котором располагаются общесистемные функции — главные и второстепенные, т.е. внешние функции для изделия.
На 11 уровне располагаются внугрисистемные (внутренние) основные функции, необходимые для реализации главной. Сре-. ди них — функции приема энергии, информации; передачи, обеспечения, создания, преобразования, хранения, регулирования, выдачи результата и т.д. /
iii и IУ уровни отводятся вспомогательным (тоже внутренним) функциям, которые обеспечивают основные. В их состав включаются соединительньте, изолирующие, фиксирующие, направляющие, гарантирующие и другие функции.
Независимо от целей ФСА при построении функциональной модели следует учитывать, что функции верхнего уровня должны отражать цели для функций нижестоящего уровня. В свою очередь, функции нижнего уровня обеспечивают функции вышестоящего уровня. Выполнение нижестоящих функций является необходимой предпосылкой реализации вышестоящих функций, но при этом они не должны дублировать друг друга.
Функциональные модели позволяют не только вскрыть все существенные связи в изделии, но и количественно оценить значимость каждой функции и ее относительную важность для изделия в целом (табл. 23.3).
Оценка значимости и относительной важности функций ведется экспертными методами последовательно по уровням функциональной модеiiи начиная с первого (т.е. сверху вниз). для главной и второстепенных (внешних) функций изделия при оценке их значимости исходным является распределение требований потребителей (показателей качества, параметров, свойств) по значимости (важности). Функции, способствующие удовлетворению наиболее важных требований потребителей или участвующие одновременно в реализации нескольких требований, соответственно имеют более высокую значимость.
для функций последующих уровней модели (внутренних) значимость определяется исходя из их роли в обеспечении функций вышестоящего уровня. Поскольку структура этой модели многоступенчатая, наряду с оценкой значимости функций, следует определять относительную важность функций любого уровня по отношению к изделию в целом.

Оценка значимости и относительной важности элементов ФМ

Если одна функция участвует одновременно в обеспечении нескольких функций верхнего уровня модели, то ее значимость определяется для каждой из этих функций отдельно, а относительная важность для изделия в целом рассчитывается как сумма значений по каждой ветви (от i-го уровня модели до первого).
Полученные значения дают возможность перейти в дальнейшем к обоснованной стоимостной диагностике изделия и определить степень соответствия между затратами и значимостью или относительной важностью и полезностью фуi-ткцi4й (согласно принципам ФСА). Таким образом, функциональное моделирование является инструментом определения технико-экономического дисбаланса в технических системах и служит для выявления противоречий, возникающих в изделиях.
По мере оформления облика будущего изделия при воплощении вспомогательных функций следует учитывать следующие требования:

 

йс ф нк- ‘ ции по фМ	функция	Значимость функции (,)	Относительная важность щункции’
Г1	Обеспечивает преобразование на-	0,9	0,9
Г2	пряже ния Обеспечивает удобство эксплуата-	0,1	0,1
Г	ции РЭА Обеспечивает замыкание магнит-	0,25	0,225
	ного потока
Г12	Создает первичный магнитный по-	0,25	0,225
	ток
Гiз 1’14	Обеспечивает индукцию тока Обеспечивает заданные режимы	0,25 0,25	0,225 0,225
Г21	преобразования тока Обеспечивает жесткость конструк-	0,25	0,025
‘22 Г23 124	ции Обеспечивает коммутацию Обеспечивает надежность Обеспечивает несущую конструк-	0,25 0,40 0,10	0,025 0,040 0,010
	цию для обмоток

 

• не допускать использование элементов, способствующих появлению бесполезных (в том числе вредных) функций;
• контролировать состав и характер производственных функций, появляющихся как результат взаимодействия первых, введенных проектировщиком, а также исключать бесполезные;
• оценивать вероятность появления потенциальных функций (внешних и внутренних) ‘и характер их влияния на исполнение главной функции.
В состав работ по функциональному моделированию входят:
формулирование (логическое описание) функций изделия и его материальных элементов; группировка функций (классификация); определение иерархии функций по методу IА$Т (техника систематизированного анализа функций); описание и графическое изображение функциональных связей в виде функциональной модели.
При описании функции должны соблюдаться следующие правила:
1. Формулировка должна обязательно содержать глагол и существительное (например, передавать сигнал).
2. Описание функций может дополниться количественной составляющей (диаграммами, формулами, другими параметрами).
3. Формулировка должна быть абстрактной и не содержать понятий, отражающих существующее конструктивно-технологическое решение.
4. При формулировании функций объекта и его элементов следует описывать не только те функции, которые он реально выполняет, но и все потенциальные, т.е. возможные.
Совмещение структурной и функциональной моделей путем представления их взаимосвязей в матричной или графической форме представляет еще одну разновидность моделей, получив- щих название совмещенных функционально-структурных моделей (ФСМ). Эти модели помогают определить лишние (бесполезные) функции и элементы, введенные в изделие, а также оценить затраты на осуществление каждой функции. Строки матрицы ФСМ отражают состав элементов изделiш, т.е. структурной модели, а столбцы — функции по уровням, т. е. функциональной модели (табл. 23.4).

Таблица 23.4
функционально-структурная модель и распределение затрат по функциям

Проверка и оценка полезности функций и их связей для изделия осуществляются с учетом следующих условий.
Если какой-либо элемент структурной модели не имеет выхода на функцию функциональной модели, т.е. не несет функциональной нагрузки в соответствии с целями создания изделия (оказывается без связи в ФСМ) или вызывает вредные последствия при объединении с другими элементами, то его следует отнести к бесполезным (или вредным) и постараться по возможности ликвидировать. Поиск бесполезных для изделия и вред-
399

 

Зона	Материальный носитель функции трансформатора	Затра- ты на ОДИН МН фуикруб.	Затраты на функцию, руб.
Г1 — — — ‘i2 Л’i4	‘2 — —
‘2i	‘22	Е23	Е24
А	ОбмоткаI Магнитогiровод	2100 1980	— 1188	1050 —	— —	1050 594	— —	— —	— —	— 198
	Обмотка II Клемы Каркас катушки Планка	1500 600 460 250	—	—		750	—	— 600 250	— — 460 —	— — — —
	Шпильки Гайки,шайбы Межслойная изоляция	240 120 40	— —	- —	— —	— —	2 ⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒ Поделиться: Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...