Білоруський державний УНІЕРСІТЕТ ІНФОРМАТИКИ І РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
Кафедра менеджменту
РЕФЕРАТ
На тему:
"Використання функціонально-вартісного аналізу в конструкторській підготовці виробництва"
Мінськ, 2009
Функціонально-вартісний аналіз - метод, що дозволяє відображати найкращі технічні рішення при створенні і освоєнні нової техніки або нової технології, ув'язати в єдиний комплекс питання забезпечення функціональної корисності і якості нової техніки (технології) та мінімізації витрат на її виробництво та експлуатацію, забезпечуючи найкращі співвідношення між ними.
ФВА є такою методологією організації проектування, яка дозволяє розвивати показники якості і становить змістовну основу проектування будь-якого виробу (технології), віддзеркалюючи основні його принципи, які сприяють розв'язанню техніко-економічних протиріч та поліпшення прийнятих технічних рішень.
Мета ФВА - зниження витрат на проектування, виготовлення і експлуатацію виробу шляхом вибору такої конструкції, яка дозволяла б скоротити сукупні витрати при одночасному збереженні або підвищенні якості продукції в межах її функціонального призначення.
Відповідно до основних керівними документами під ФВА розуміється метод системного дослідження функцій виробу (процесу, структури), спрямований на мінімізацію витрат у сферах проектування, виробництва і експлуатації при збереженні (підвищення) якості та корисності об'єкта для споживачів (тобто спрямований на оптимізацію співвідношення витрат і споживчої вартості).
Цей метод орієнтує на наближену оптимізацію з використанням відносно простих алгоритмів, що передбачають комплексну поетапну техніко-економічну оцінку рішень з урахуванням не лише внутрішніх, а й зовнішніх характеристик об'єкта.
Як правило, ФВА використовується на стадіях науково-дослідних робіт (НДР), дослідно-конструкторських робіт (ДКР), конструкторської підготовки виробництва (КПП) і технологічної підготовки виробництва (ТПП) для запобігання появи неефективних рішень. Він дозволяє абстрагуватися від предметної форми виробу і розглядати його як сукупність функцій, необхідних споживачу, визначати мінімально необхідні витрати на їх рекомендацію з урахуванням значущості та важливості, знаходити технічні рішення, що укладаються в задані допуски за вартістю і якістю.
ФВА застосовується для зниження невиправданих витрат виробництва шляхом ліквідації непотрібних функцій і елементів (носіїв функцій), здорожують продукцію.
В даний час в системі Сонті широко використовуються три форми ФВА: творча (на стадіях НДР і ДКР), коригуюча (на стадіях КПП, ТПП, відпрацювання у дослідному виробництві (ООП), організаційної підготовки виробництва (ОПП)) і інверсна (на стадії освоєння вироби в промисловому виробництві (ОСП)).
Як правило, ФВА проводиться в кілька етапів:
1. Підготовчий етап. На цьому етапі вибирається об'єкт дослідження, формуються цілі й бажаний результат аналізу, складається план виконання ФВА.
2. Інформаційний етап. На цьому етапі здійснюється підготовка та збір необхідної інформації про об'єкт дослідження і його аналоги; складається структурна модель (СМ) об'єкта; визначаються видатки кожен елемент об'єкта і питома вага витрат по кожному елементу, виходячи із загальних витрат на виріб; будується діаграма Парето.
Структурна модель об'єкту є з певним ступенем спрощення "скелет" вироби, його узагальнений вигляд. Однак слід зазначити, що СМ не дає повного уявлення про зв'язки та відносини, що виникають у виробі при його функціонуванні. Вона відображає тільки найбільш усталені, статичні зв'язку в системі, в той час як дійсні властивості системи всього виробу проявляються через динамічні зв'язки, дії і взаємодії, які відбуваються в процесі функціонування системи.
Кожен конструктивний елемент вироби називається матеріальним носієм функцій (МНФ) і бере участь у реалізації основний і як наслідок головної функції вироби.
Розрахунок витрат на кожен елемент (МНФ) проводиться за однією з відомих методів, зокрема: за питомими показниками, за структурної аналогії, за методом балів, за методом оцінки на основі математичних моделей і нарешті прямим методом розрахунку за статтями калькуляції. Рекомендується розрахунок витрат вести в табличній формі, в якій визначається питома вага витрат по кожному елементу (МНФ) і встановлюється порядок розташування витрат за спаданням, починаючи з самих високих їх значень і закінчуючи мінімальними витратами, що припадають на окремий елемент вироби.
Виходячи зі структурної моделі та розрахунку витрат по кожному МНФ будується діаграма Парето. При побудові діаграми Парето по осі абсцис розташовуються всі МНФ в порядку убування їх витрат, а по осі ординат відкладається питома вага витрат у відсотках від повної собівартості виробу. При цьому витрати враховуються наростаючим підсумком.
У осях координат виділяються три зони А, В і С, тому й метод отримав назву АВС.
Перша зона А відповідає найбільшому зосередженню МНФ, що становлять 75% загальних витрат на виріб. Друга зона В становить 20% загальних витрат на виріб. Третя зона С відповідає іншим МНФ, що становить у сумі 5% загальних витрат, тобто завершує картину розподілу МНФ по зонах і витрат в цілому.
Відповідно до теорії методу АВС, елементи МНФ вироби, що потрапили в зону А, піддаються найбільш ретельному аналізу і в першу чергу, потім можуть піддаватися аналізу МНФ, що потрапили в зону В, а елементи, що потрапили в зону С, як правило, ретельному аналізу не піддаються.
3. Аналітичний етап. На цьому етапі розробляються функціональна модель (ФМ), функціонально-структурна модель (ФСМ) і будується функціонально-вартісна діаграма (ФСД).
Функціональна модель - це логіко-графічне зображення складу і взаємозв'язків функцій виробу, що отримується шляхом їх формулювання і встановлення порядку підпорядкування. Кожна функція має свій матеріальний носій і свій індекс, що відображає приналежність до певного рівня ФМ і порядковий номер.
Під функцією розуміється прояв властивостей вироби (об'єкта) в певній системі відносин. Для зручності проведення ФВА різноманітні функції, що їх проектованими виробами, можуть бути класифіковані за різними ознаками, зокрема: по області прояви - зовнішні та внутрішні; за роллю задоволення потреб - головні і другорядні; за роллю в забезпеченні працездатності - основні та допоміжні; за характером прояви - номінальні, потенційні і дійсні; за ступенем корисності - корисні, нейтральні та шкідливі.
Зовнішні функції відображають функціональні відносини між об'єктом і сферою застосування.
Внутрішні функції відображають дії і взаємозв'язки всередині об'єкта, вони обумовлені принципом його побудови, особливостям виконання.
Головна функція об'єкта - функція, що визначає призначення, сутність і сенс існування об'єкта в цілому.
Другорядна функція не впливає на працездатність об'єкта, відображає побічні цілі його створення, забезпечує його попит.
Основні функції - функції, що забезпечують працездатність об'єкта, що створюють необхідні умови для здійснення головної функції.
Допоміжні функції сприяють реалізації основних: сполучних, ізолюючих, фіксують, що направляють, кріпильних та ін
Основним призначенням класифікації функцій є виділення серед них корисних, нейтральних і шкідливих. Корисні функції - зовнішні і внутрішні функції, що відбивають функціонально-необхідні споживчі властивості і визначають працездатність об'єкта. Нейтральні функції - це зайві функції, які негативно не позначаються на працездатності об'єкта, але здорожують його. Шкідливі функції - функції, що негативно впливають на працездатність об'єкта, що не створюють споживчу вартість, - здорожують об'єкт.
На підставі визначення і класифікації функцій виробу будується функціональна модель виробу.
Побудова ФМ здійснюється наступним чином: на верхньому рівні ФМ розташовуються головні і другорядні функції, тобто зовнішні функції вироби; на другому рівні розташовуються основні функції (внутрішні), необхідні для реалізації головної функції; на третьому (може бути четвертому і т.д.) рівнях розташовуються допоміжні функції, які забезпечують основні.
Не залежно від цілей ФВА при побудові ФМ слід враховувати, що функції верхнього рівня повинні бути віддзеркаленням цілей функцій нижнього рівня, а нижній рівень функцій є засіб забезпечення функцій вищого рівня.
Кожній функції присвоюється відповідний індекс у залежності від рівня ФМ, який відображається у функціональній моделі: головна функція - F1; другорядні - F2, F3 і т.д.; основні - F11, F12 і т.д.; допоміжні - F111, F112 і т.д.
Якщо виріб має у своєму складі функціонально завершені частини, по кожній з них будується своя ФМ за тими ж правилами, що і для виробу в цілому.
Після розробки функціональної моделі за допомогою експертних методів здійснюється оцінка значимості функцій (rj) та їх відносної важливості для виробу в цілому (Rj).
Оцінка значущості та важливості функції ведеться експертними методами послідовно за рівнями функціональної моделі, починаючи з першого (тобто зверху вниз).
Нормуючим умовою є наступне:
де
k - число функцій, розташованих на одному рівні функціональної моделі і входять в загальний вузол вищого рівня.
Враховуючи багатоступеневу структуру функціональної моделі, поряд з оцінкою значимості функцій по відношенню до найближчої вищестоящої, визначається показник відносної важливості функції будь-якого рівня (Rj) по відношенню до виробу в цілому:
де G - рівні функціональної моделі.
Оцінка значущості та відносної важливості функцій, як правило, здійснюється в табличній формі.
Функціонально-структурна модель (ФСМ) вироби створюється методом суміщення структурної і функціональної моделей. Побудова ФСМ здійснюється шляхом накладення функціональної моделі на структурну, в результаті чого виходить матриця. Рядки матриці ФСМ відбивають склад елементів (МНФ) вироби і витрати на кожну функцію даного МНФ, а стовпчики-функції за рівнями ФМ. На перетині рядків і стовпців вказується величина витрат на i-го МНФ на j-ту функцію.
З побудови ФСМ видно, що окремі МНФ або група МНФ працюють на одну функцію, тоді витрати на неї (SF) визначаються витратами на створення відповідного МНФ. Розрахунок витрат здійснюється за формулою
де
m - кількість j-х МНФ, що працюють на i-ю функцію.
Якщо один і кілька МНФ беруть участь у задоволенні декількох функцій, то витрати на нього розподіляються між функціями пропорційно ступеню значущості (
Після визначення відносної важливості кожної функції і відносної величини витрат будується ФСД. Це суміщений графік, наочно показує відповідність відносної важливості функції (RF. i) - квадрант над віссю абсцис і відносної величини витрат на цю функцію (SF. i) - квадрант під віссю абсцис.
Зіставлення верхньої і нижньої частин діаграми по кожній з функцій, відображених на осі абсцис (Х), дозволяє виявити диспропорції у виробі і ступінь задоволення одного з найважливіших принципів ФВА - відповідності важливості функцій для споживача витрат на її реалізацію у сфері виробництва і експлуатації.
Виконання функціонально-вартісного аналізу
Нижче наводиться спрощена схема виконання коригувальної форми функціонально-вартісного аналізу технічного об'єкта на прикладі трансформатора.
1. Коротка характеристика об'єкта. Серед численних і різноманітних електротехнічних приладів і пристроїв трансформатори по широті поширення і універсальності застосування займають одне з перших місць. Їх застосовують у схемах джерел живлення радіоелектронної апаратури (РЕА) різного призначення, в підсилювачах і генераторах низької частоти в якості междукаскадних і вихідних, в ланцюгах високочастотних контурів, приймально-підсилювальних пристроїв, в імпульсних та інших схемах.
Потужність, габарити, розміри і маса різних трансформаторів варіюються в дуже широких межах. Технічні характеристики трансформатора представлені в табл.1.
Таблиця 1. Технічні характеристики трансформатора (аналізований приклад)
2. Структурне моделювання розглянутого об'єкта. Структурна модель складається на основі вивчення конструкторсько-технологічної документації, в тому числі специфікацій і має наступний вигляд (рис.1).
Рис.1. Структурна модель трансформатора
3. Розрахунок витрат на МНФ трансформатора. Розрахунок ведеться в табличній формі (табл. 2) одним з методів.
4. Побудова діаграми Парето. Діаграма будується на основі СМ (рис.1) і розрахунку витрат на МНФ трансформатора (табл.2), див. рис.2. З рис.2 видно, що два найбільш дорогих елемента (МНФ) потрапили в зону А, чотири елементи - в зону В і три елементи з найменшими витратами потрапили в зону С.
Відповідно до теорії АВС найбільш дорогі елементи (обмотка I і магнітопровід) піддаються найбільш ретельному аналізу і в першу чергу.
Таблиця 2. Розрахунок витрат і питомої ваги витрат по кожному МНФ виходячи із загальних витрат на виріб
Рис.2. Діаграма Парето на трансформатор
5. Розробка функціональної моделі трансформатора. ФМ трансформатора будується відповідно до наведеної вище класифікацією функцій, починаючи з верхнього рівня (рис.3).
Рис.3. Функціональна модель трансформатора:
чисельник - значимість функції (rj);
знаменник - відносна важливість (Rj).
6. Визначення значущості j-ї функції (rj) і відносної важливості функції (Rj) будь-якого рівня виконується за формулами (1) і (2).
Як правило, для визначення функцій МНФ, встановлення значимості, а також розрахунку витрат на кожну функцію складається таблиця (табл. 3).
Таблиця 3. Визначення функцій, встановлення значимості і розрахунок витрат на кожну функцію, виходячи з витрат на МНФ
Кафедра менеджменту
РЕФЕРАТ
На тему:
"Використання функціонально-вартісного аналізу в конструкторській підготовці виробництва"
Мінськ, 2009
Функціонально-вартісний аналіз - метод, що дозволяє відображати найкращі технічні рішення при створенні і освоєнні нової техніки або нової технології, ув'язати в єдиний комплекс питання забезпечення функціональної корисності і якості нової техніки (технології) та мінімізації витрат на її виробництво та експлуатацію, забезпечуючи найкращі співвідношення між ними.
ФВА є такою методологією організації проектування, яка дозволяє розвивати показники якості і становить змістовну основу проектування будь-якого виробу (технології), віддзеркалюючи основні його принципи, які сприяють розв'язанню техніко-економічних протиріч та поліпшення прийнятих технічних рішень.
Мета ФВА - зниження витрат на проектування, виготовлення і експлуатацію виробу шляхом вибору такої конструкції, яка дозволяла б скоротити сукупні витрати при одночасному збереженні або підвищенні якості продукції в межах її функціонального призначення.
Відповідно до основних керівними документами під ФВА розуміється метод системного дослідження функцій виробу (процесу, структури), спрямований на мінімізацію витрат у сферах проектування, виробництва і експлуатації при збереженні (підвищення) якості та корисності об'єкта для споживачів (тобто спрямований на оптимізацію співвідношення витрат і споживчої вартості).
Цей метод орієнтує на наближену оптимізацію з використанням відносно простих алгоритмів, що передбачають комплексну поетапну техніко-економічну оцінку рішень з урахуванням не лише внутрішніх, а й зовнішніх характеристик об'єкта.
Як правило, ФВА використовується на стадіях науково-дослідних робіт (НДР), дослідно-конструкторських робіт (ДКР), конструкторської підготовки виробництва (КПП) і технологічної підготовки виробництва (ТПП) для запобігання появи неефективних рішень. Він дозволяє абстрагуватися від предметної форми виробу і розглядати його як сукупність функцій, необхідних споживачу, визначати мінімально необхідні витрати на їх рекомендацію з урахуванням значущості та важливості, знаходити технічні рішення, що укладаються в задані допуски за вартістю і якістю.
ФВА застосовується для зниження невиправданих витрат виробництва шляхом ліквідації непотрібних функцій і елементів (носіїв функцій), здорожують продукцію.
В даний час в системі Сонті широко використовуються три форми ФВА: творча (на стадіях НДР і ДКР), коригуюча (на стадіях КПП, ТПП, відпрацювання у дослідному виробництві (ООП), організаційної підготовки виробництва (ОПП)) і інверсна (на стадії освоєння вироби в промисловому виробництві (ОСП)).
Як правило, ФВА проводиться в кілька етапів:
1. Підготовчий етап. На цьому етапі вибирається об'єкт дослідження, формуються цілі й бажаний результат аналізу, складається план виконання ФВА.
2. Інформаційний етап. На цьому етапі здійснюється підготовка та збір необхідної інформації про об'єкт дослідження і його аналоги; складається структурна модель (СМ) об'єкта; визначаються видатки кожен елемент об'єкта і питома вага витрат по кожному елементу, виходячи із загальних витрат на виріб; будується діаграма Парето.
Структурна модель об'єкту є з певним ступенем спрощення "скелет" вироби, його узагальнений вигляд. Однак слід зазначити, що СМ не дає повного уявлення про зв'язки та відносини, що виникають у виробі при його функціонуванні. Вона відображає тільки найбільш усталені, статичні зв'язку в системі, в той час як дійсні властивості системи всього виробу проявляються через динамічні зв'язки, дії і взаємодії, які відбуваються в процесі функціонування системи.
Кожен конструктивний елемент вироби називається матеріальним носієм функцій (МНФ) і бере участь у реалізації основний і як наслідок головної функції вироби.
Розрахунок витрат на кожен елемент (МНФ) проводиться за однією з відомих методів, зокрема: за питомими показниками, за структурної аналогії, за методом балів, за методом оцінки на основі математичних моделей і нарешті прямим методом розрахунку за статтями калькуляції. Рекомендується розрахунок витрат вести в табличній формі, в якій визначається питома вага витрат по кожному елементу (МНФ) і встановлюється порядок розташування витрат за спаданням, починаючи з самих високих їх значень і закінчуючи мінімальними витратами, що припадають на окремий елемент вироби.
Виходячи зі структурної моделі та розрахунку витрат по кожному МНФ будується діаграма Парето. При побудові діаграми Парето по осі абсцис розташовуються всі МНФ в порядку убування їх витрат, а по осі ординат відкладається питома вага витрат у відсотках від повної собівартості виробу. При цьому витрати враховуються наростаючим підсумком.
У осях координат виділяються три зони А, В і С, тому й метод отримав назву АВС.
Перша зона А відповідає найбільшому зосередженню МНФ, що становлять 75% загальних витрат на виріб. Друга зона В становить 20% загальних витрат на виріб. Третя зона С відповідає іншим МНФ, що становить у сумі 5% загальних витрат, тобто завершує картину розподілу МНФ по зонах і витрат в цілому.
Відповідно до теорії методу АВС, елементи МНФ вироби, що потрапили в зону А, піддаються найбільш ретельному аналізу і в першу чергу, потім можуть піддаватися аналізу МНФ, що потрапили в зону В, а елементи, що потрапили в зону С, як правило, ретельному аналізу не піддаються.
3. Аналітичний етап. На цьому етапі розробляються функціональна модель (ФМ), функціонально-структурна модель (ФСМ) і будується функціонально-вартісна діаграма (ФСД).
Функціональна модель - це логіко-графічне зображення складу і взаємозв'язків функцій виробу, що отримується шляхом їх формулювання і встановлення порядку підпорядкування. Кожна функція має свій матеріальний носій і свій індекс, що відображає приналежність до певного рівня ФМ і порядковий номер.
Під функцією розуміється прояв властивостей вироби (об'єкта) в певній системі відносин. Для зручності проведення ФВА різноманітні функції, що їх проектованими виробами, можуть бути класифіковані за різними ознаками, зокрема: по області прояви - зовнішні та внутрішні; за роллю задоволення потреб - головні і другорядні; за роллю в забезпеченні працездатності - основні та допоміжні; за характером прояви - номінальні, потенційні і дійсні; за ступенем корисності - корисні, нейтральні та шкідливі.
Зовнішні функції відображають функціональні відносини між об'єктом і сферою застосування.
Внутрішні функції відображають дії і взаємозв'язки всередині об'єкта, вони обумовлені принципом його побудови, особливостям виконання.
Головна функція об'єкта - функція, що визначає призначення, сутність і сенс існування об'єкта в цілому.
Другорядна функція не впливає на працездатність об'єкта, відображає побічні цілі його створення, забезпечує його попит.
Основні функції - функції, що забезпечують працездатність об'єкта, що створюють необхідні умови для здійснення головної функції.
Допоміжні функції сприяють реалізації основних: сполучних, ізолюючих, фіксують, що направляють, кріпильних та ін
Основним призначенням класифікації функцій є виділення серед них корисних, нейтральних і шкідливих. Корисні функції - зовнішні і внутрішні функції, що відбивають функціонально-необхідні споживчі властивості і визначають працездатність об'єкта. Нейтральні функції - це зайві функції, які негативно не позначаються на працездатності об'єкта, але здорожують його. Шкідливі функції - функції, що негативно впливають на працездатність об'єкта, що не створюють споживчу вартість, - здорожують об'єкт.
На підставі визначення і класифікації функцій виробу будується функціональна модель виробу.
Побудова ФМ здійснюється наступним чином: на верхньому рівні ФМ розташовуються головні і другорядні функції, тобто зовнішні функції вироби; на другому рівні розташовуються основні функції (внутрішні), необхідні для реалізації головної функції; на третьому (може бути четвертому і т.д.) рівнях розташовуються допоміжні функції, які забезпечують основні.
Не залежно від цілей ФВА при побудові ФМ слід враховувати, що функції верхнього рівня повинні бути віддзеркаленням цілей функцій нижнього рівня, а нижній рівень функцій є засіб забезпечення функцій вищого рівня.
Кожній функції присвоюється відповідний індекс у залежності від рівня ФМ, який відображається у функціональній моделі: головна функція - F1; другорядні - F2, F3 і т.д.; основні - F11, F12 і т.д.; допоміжні - F111, F112 і т.д.
Якщо виріб має у своєму складі функціонально завершені частини, по кожній з них будується своя ФМ за тими ж правилами, що і для виробу в цілому.
Після розробки функціональної моделі за допомогою експертних методів здійснюється оцінка значимості функцій (rj) та їх відносної важливості для виробу в цілому (Rj).
Оцінка значущості та важливості функції ведеться експертними методами послідовно за рівнями функціональної моделі, починаючи з першого (тобто зверху вниз).
Нормуючим умовою є наступне:
|
де
k - число функцій, розташованих на одному рівні функціональної моделі і входять в загальний вузол вищого рівня.
Враховуючи багатоступеневу структуру функціональної моделі, поряд з оцінкою значимості функцій по відношенню до найближчої вищестоящої, визначається показник відносної важливості функції будь-якого рівня (Rj) по відношенню до виробу в цілому:
|
де G - рівні функціональної моделі.
Оцінка значущості та відносної важливості функцій, як правило, здійснюється в табличній формі.
Функціонально-структурна модель (ФСМ) вироби створюється методом суміщення структурної і функціональної моделей. Побудова ФСМ здійснюється шляхом накладення функціональної моделі на структурну, в результаті чого виходить матриця. Рядки матриці ФСМ відбивають склад елементів (МНФ) вироби і витрати на кожну функцію даного МНФ, а стовпчики-функції за рівнями ФМ. На перетині рядків і стовпців вказується величина витрат на i-го МНФ на j-ту функцію.
З побудови ФСМ видно, що окремі МНФ або група МНФ працюють на одну функцію, тоді витрати на неї (SF) визначаються витратами на створення відповідного МНФ. Розрахунок витрат здійснюється за формулою
|
де
m - кількість j-х МНФ, що працюють на i-ю функцію.
Якщо один і кілька МНФ беруть участь у задоволенні декількох функцій, то витрати на нього розподіляються між функціями пропорційно ступеню значущості (
|
Після визначення відносної важливості кожної функції і відносної величини витрат будується ФСД. Це суміщений графік, наочно показує відповідність відносної важливості функції (RF. i) - квадрант над віссю абсцис і відносної величини витрат на цю функцію (SF. i) - квадрант під віссю абсцис.
Зіставлення верхньої і нижньої частин діаграми по кожній з функцій, відображених на осі абсцис (Х), дозволяє виявити диспропорції у виробі і ступінь задоволення одного з найважливіших принципів ФВА - відповідності важливості функцій для споживача витрат на її реалізацію у сфері виробництва і експлуатації.
Виконання функціонально-вартісного аналізу
Нижче наводиться спрощена схема виконання коригувальної форми функціонально-вартісного аналізу технічного об'єкта на прикладі трансформатора.
1. Коротка характеристика об'єкта. Серед численних і різноманітних електротехнічних приладів і пристроїв трансформатори по широті поширення і універсальності застосування займають одне з перших місць. Їх застосовують у схемах джерел живлення радіоелектронної апаратури (РЕА) різного призначення, в підсилювачах і генераторах низької частоти в якості междукаскадних і вихідних, в ланцюгах високочастотних контурів, приймально-підсилювальних пристроїв, в імпульсних та інших схемах.
Потужність, габарити, розміри і маса різних трансформаторів варіюються в дуже широких межах. Технічні характеристики трансформатора представлені в табл.1.
Таблиця 1. Технічні характеристики трансформатора (аналізований приклад)
| Найменування параметрів і показників | Одиниці виміру | Значення |
| 1 | 2 | 3 |
| Параметри призначення | ||
| 1. Номінальна потужність | Вт | 60 |
| 2. Номінальна напруга обмотки 1 | У | 220 |
| 3. Номінальна напруга обмотки 2 | У | 36 |
| 4. Номінальний струм обмотки I | А | 0,15 |
| 5. Номінальний струм обмотки II | А | 5,0 |
| Показники якості виконання функцій | ||
| Втрати холостого ходу | Вт | 0,6 |
| Термін служби | років | Не менше 15 |
| Імовірність безвідмовної роботи за 3000 год | - | Не менш 0,99 |
| Показники зовнішнього середовища | ||
| Температура зовнішнього середовища | ° С | Від -40 ° С до +40 ° С |
| Ступінь захищеності від зовнішніх впливів | - | IP22 |
Рис.1. Структурна модель трансформатора
3. Розрахунок витрат на МНФ трансформатора. Розрахунок ведеться в табличній формі (табл. 2) одним з методів.
4. Побудова діаграми Парето. Діаграма будується на основі СМ (рис.1) і розрахунку витрат на МНФ трансформатора (табл.2), див. рис.2. З рис.2 видно, що два найбільш дорогих елемента (МНФ) потрапили в зону А, чотири елементи - в зону В і три елементи з найменшими витратами потрапили в зону С.
Відповідно до теорії АВС найбільш дорогі елементи (обмотка I і магнітопровід) піддаються найбільш ретельному аналізу і в першу чергу.
Таблиця 2. Розрахунок витрат і питомої ваги витрат по кожному МНФ виходячи із загальних витрат на виріб
| Найменування показника | Елементи (МНФ) трансформатора | |||||||||
| Муздрамтеатр | Каркас котушки | Обмотка I | Обмотка II | Ізоляція | Планка | Клеми | Шпильки | Гайки, шайби | Трансформатор | |
| 1. Витрати, тис. руб. | 1980 | 460 | 2100 | 1500 | 40 | 250 | 600 | 240 | 120 | 7290 |
| 2. Питома вага витрат,% | 27,16 | 6,31 | 28,81 | 20,58 | 0,55 | 3,43 | 8,23 | 3,29 | 1,64 | 100 |
| 3. Ранжировка витрат за спаданням | 2 | 5 | 1 | 3 | 9 | 6 | 4 | 7 | 8 | - |
Рис.2. Діаграма Парето на трансформатор
5. Розробка функціональної моделі трансформатора. ФМ трансформатора будується відповідно до наведеної вище класифікацією функцій, починаючи з верхнього рівня (рис.3).
Рис.3. Функціональна модель трансформатора:
чисельник - значимість функції (rj);
знаменник - відносна важливість (Rj).
6. Визначення значущості j-ї функції (rj) і відносної важливості функції (Rj) будь-якого рівня виконується за формулами (1) і (2).
Як правило, для визначення функцій МНФ, встановлення значимості, а також розрахунку витрат на кожну функцію складається таблиця (табл. 3).
Таблиця 3. Визначення функцій, встановлення значимості і розрахунок витрат на кожну функцію, виходячи з витрат на МНФ
| Найменування МНФ | Витрати на 1 МНФ, руб. | Найменування функцій трансформатора | Індекс функції | Значимість функції (rj) | Витрати на 1 функцію, руб. |
| 1. Трансформатор | 7290 | 1. Забезпечує перетворення напруги 2. Забезпечує зручність експлуатації | F1 F2 | 0,9 0,1 | 6561 729 |
| 2. Котушка | 4100 | 1. Забезпечує роботу трансформатора 2. Забезпечує перетворення напруги | F11 F12 | 0,4 0,6 | 1640 2460 |
| 3. Кріплення | 360 | 1. Забезпечує жорсткість та надійність | F21 | 1,0 | 360 |
| 4. Клемна планка | 850 | 1. Забезпечує комутацію і жорсткість конструкції | F22 | 1,0 | 850 |
| 5. Муздрамтеатр | 1980 | 1. Забезпечує замикання магнітного потоку 2. Забезпечує режим перетворення напруги | F111 F112 | 0,3 0,7 | 594 1386 |
| 6. Обмотка I | 2100 | 1. Забезпечує режим перетворення напруги 2. Створює первинний магнітний потік | F112 F121 | 0,5 0,5 | 1050 1050 |
| 7. Обмотка II | 1500 | 1. Забезпечує режим перетворення напруги 2. Забезпечує продукцію | F112 F122 | 0,5 0,5 | 750 750 |
| 8. Каркас котушки | 460 | 1. Забезпечує несучу конструкцію обмоток для забезпечення експлуатації | F222 | 1,0 | 460 |
| 9. Ізоляція | 40 | 1. Забезпечує надійність проходження струму | F212 | 1,0 | 40 |
| 10. Шпильки | 240 | 1. Забезпечує жорсткість конструкції | F211 | 1,0 | 240 |
| 11. Гайки, шайби | 120 | 1. Забезпечують жорсткість конструкції | F211 | 1,0 | 120 |
| 12. Планка | 250 | 1. Забезпечує комутацію | F221 | 1,0 | 250 |
| 13. Клеми | 600 | 1. Забезпечує комутацію | F221 | 1,0 | 600 |
Оцінка відносної важливості функцій ведеться послідовно за рівнями ФМ (рис.3) або в табличній формі (табл.4).
Таблиця 4. Оцінка відносної важливості функцій
7. Функціонально-структурне моделювання. ФСМ будується шляхом поєднання структурної моделі (рис.1) і функціональної моделі (мал.3), в результаті чого виходить матриця (табл.5). Розподіл витрат за функціями проводиться за формулами (3) і (4).
Таблиця 5. ФСМ і розподіл витрат за функціями
ФСМ можна розробляти по кожній зоні роздільно.
8. Побудова функціонально-вартісної діаграми (ФСД), див. рис.4.
Рис.4. Загальний вигляд ФСД трансформатора
З рис.4 видно значне перевищення витрат (0,44) за функцією F112 над відносної важливістю функції (0,25) і по функціях F211, F221 і F222. Саме ці функції і їх МНФ повинні бути піддані найбільш ретельному і в першу чергу аналізу.
2. Новицький Н.І. Організація виробництва на підприємствах: Учеб. -Метод. посібник. - М.: Фінанси і статистика, 2004. - 392 с.
3. Новицький Н.І. Основи менеджменту: організація і планування виробництва: завдання та лабораторні роботи. - М.: Фінанси і статистика, 1998. - 208 с.
4. Новицький Н.І., Пашуто В.П. Організація, планування і управління виробництвом: Учеб. -Метод. посібник / За ред.Н.І. Новицького. - М.: Фінанси і статистика, 2006. - 576 с.
Таблиця 4. Оцінка відносної важливості функцій
| Індекс функції ФМ | Найменування функції трансформатора | Значимість функції (rj) | Відносна важливість функції (Rj) |
| F1 | Забезпечує перетворення напруги | 0,9 | 0,90 |
| F2 | Забезпечує зручність експлуатації | 0,1 | 0,10 |
| F11 | Забезпечує роботу трансформатора | 0,4 | 0,36 |
| F12 | Забезпечує перетворення напруги | 0,6 | 0,54 |
| F21 | Забезпечує жорсткість та надійність | 0,4 | 0,04 |
| F22 | Забезпечує комутацію і жорсткість | 0,6 | 0,06 |
| F111 | Забезпечує замикання магнітного потоку | 0,3 | 0,11 |
| F112 | Забезпечує режим перетворення напруги | 0,7 | 0,25 |
| F121 | Створює первинний магнітний потік | 0,5 | 0,27 |
| F122 | Забезпечує індукцію | 0,5 | 0,27 |
| F211 | Забезпечує жорсткість конструкції | 0,5 | 0,02 |
| F212 | Забезпечує жорсткість та надійність | 0,5 | 0,02 |
| F221 | Забезпечує комутацію | 0,5 | 0,03 |
| F222 | Забезпечує несучу конструкцію для забезпечення комутації | 0,5 | 0,03 |
Таблиця 5. ФСМ і розподіл витрат за функціями
| Зона | Найменування МНФ | Витрати на 1 МНФ, руб. | Витрати на функцію, руб. | ||||||||
| F1 | F2 | ||||||||||
| F11 | F12 | F21 | F22 | ||||||||
| F111 | F112 | F121 | F122 | F211 | F212 | F221 | F222 | ||||
| А | 1. Обмотка I 2. Муздрамтеатр | 2100 1980 | - 594 | 1050 1386 | 1050 - | - - | - - | - - | - - | - - | |
| У | 3. Обмотка II 4. Клеми 5. Каркас котушки 6. Планка | 1500 600 460 250 | - - - - | 750 - - - | - - - - | 750 - - - | - - - - | - - - - | - 600 - 250 | - - 460 - | |
| З | 7. Шпильки 8. Гайки, шайби 9. Ізоляція | 240 120 40 | - - - | - - - | - - - | - - - | 240 120 - | - - 40 | - - - | - - - | |
| Разом | 7290 | 594 | 3186 | 1050 | 750 | 360 | 40 | 850 | 460 | ||
| Питомі відносні витрати | 1 | 0,08 | 0,44 | 0,14 | 0,10 | 0,05 | 0,01 | 0,12 | 0,06 | ||
| Разом | 7290 | F11 = 3780 | F12 = 1800 | F21 = 400 | F22 = 1310 | ||||||
| Питомі відносні витрати | 1 | 0,52 | 0,24 | 0,06 | 0,18 | ||||||
| Разом | 7290 | F1 = 5580 | F2 = 1710 | ||||||||
| Питомі відносні витрати | 1 | 0,77 | 0,23 | ||||||||
8. Побудова функціонально-вартісної діаграми (ФСД), див. рис.4.
Рис.4. Загальний вигляд ФСД трансформатора
З рис.4 видно значне перевищення витрат (0,44) за функцією F112 над відносної важливістю функції (0,25) і по функціях F211, F221 і F222. Саме ці функції і їх МНФ повинні бути піддані найбільш ретельному і в першу чергу аналізу.
ЛІТЕРАТУРА
1. Новицький Н.І. Організація і планування виробництва: Практикум / Н.І. Новицький. - Мн.: Нове знання, 2004. - 256 с.2. Новицький Н.І. Організація виробництва на підприємствах: Учеб. -Метод. посібник. - М.: Фінанси і статистика, 2004. - 392 с.
3. Новицький Н.І. Основи менеджменту: організація і планування виробництва: завдання та лабораторні роботи. - М.: Фінанси і статистика, 1998. - 208 с.
4. Новицький Н.І., Пашуто В.П. Організація, планування і управління виробництвом: Учеб. -Метод. посібник / За ред.Н.І. Новицького. - М.: Фінанси і статистика, 2006. - 576 с.