Функционально-стоимостной анализ
advertisement
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет Балаковский институт техники, технологии и управления Функционально-стоимостной анализ Методические указания к выполнению практических и самостоятельных работ по спецкурсу «Функционально-стоимостной анализ» для студентов специальности 060800 «Экономика и управление на предприятиях машиностроения» дневной формы обучения Одобрено редакционно-издательским советом Балаковского института техники, технологии и управления Балаково 2008 1 Введение Целью настоящих методических указаний является оказание помощи студентам специальности 060800 «Экономика и управление на предприятиях машиностроения» дневной формы обучения в освоении дисциплины «Функционально-стоимостной анализ» (ФСА). ФСА является одним из наиболее результативных инструментов, позволяющих решать в комплексе задачи обеспечения экономии ресурсов, прогрессивности создания новой техники, повышения уровня качества и конкурентоспособности изделий. Выполнение заданий методических указаний позволит студентам закрепить теоретические и практические знания по дисциплине «ФСА», необходимые для решения конкретных технических, экономических и производственных задач. Знания и навыки, полученные при выполнении заданий, могут быть использованы при разработке дипломного проекта. Основной задачей данных методических указаний является выработка навыков по применению методики ФСА к различным системам, построению моделей, применяемых при ФСА, изучению методов оценки важности и значимости функций, вклада материальных носителей в функции, качества исполнения функций с применением методов экспертной оценки. В данных методических указаниях рассматриваются теоретические аспекты проведения основных этапов ФСА: построение ФСА-моделей; определение затрат на материальные носители и вклада материальных носителей в выполняемые ими функции; построение функционально-стоимостной матрицы; оценка роли функции на основе значимости и относительной важности; построение функционально-стоимостных диаграмм; устранение дисбаланса между затратами на создание функций и их от- 2 носительной важностью с помощью методов поиска технических решений. Работа по ФСА носит комплексный характер. Выполнение заданий по каждой последующей теме предполагает обязательную проработку заданий по предыдущим темам. Тема 1. Структурно-элементная модель (СЭМ) Теоретический аспект Основой структурного моделирования является строгая соподчиненность материальных элементов и расположение их по уровням иерархии. Каждый конструктивный элемент объекта называется материальным носителем (МН) функции и участвует в реализации основной и, как следствие, главной функции. СЭМ упорядочивает элементы объекта и отношения между ними, характеризует состав МН функций проектируемого объекта, их основные взаимосвязи и уровни иерархии, представляет собой «скелет объекта», его обобщенный вид. СЭМ отражает наиболее устоявшиеся, статические связи в системе. СЭМ – схематичное отображение объекта, отражающее состав и соподчиненность его элементов (носителей функций). СЭМ получается разузлованием объекта на основе спецификации. СЭМ состоит из трех уровней: уровень 1 – объект исследования; уровень 2 – сборочные элементы объекта; уровень 3 – узлы и детали, из которых состоят эти элементы. Иногда выделяют четвертый уровень, на который выносят детали, из которых состоят узлы. На схеме элементы обозначаются сокращенно, после схемы приводится список сокращений (рис.1). 3 Уровень 1 объект сборочные элементы Уровень 2 Уровень 3 узлы и детали узлы и детали сборочные элементы узлы и детали узлы и детали узлы и детали сборочные элементы узлы и детали Рис. 1. Структурно-элементная модель Вопросы для самопроверки 1. Что представляет собой структурно-элементная модель? 2. Сколько уровней в СЭМ? 3. Что располагается на первом уровне? 4. Что располагается на втором уровне? 5. Что располагается на третьем уровне? 6. Для чего строится СЭМ? Задание 1. Выбрать объект исследования для ФСА из списка в приложении 1. Задание 2. Дать краткую характеристику выбранному объекту. Задание 3. Построить структурно-элементную модель выбранного объекта. Тема 2. Функциональная модель (ФМ) Теоретический аспект ФМ – представление объекта в виде совокупности внешних и внутренних функций и в выявлении их связей и отношений на основе функционального подхода. Функция – это форма проявления свойств объекта в определенной системе отношений. Классификация функций необходима для определения их иерархии и 4 взаимосвязей (рис.2). Внутренние Внешние Главная Второстепенные Номинальные Полезные Основные Вспомогательные Потенциальные Действительные Бесполезные Нейтральные Вредные Рис. 2 Классификация функций объекта Внешние функции отражают отношения между объектом и сферой его использования, выполняются объектом в целом. Внутренние – определяют взаимосвязи внутри объекта и выполняются его элементами. Главная функция определяет назначение, сущность и смысл существования объекта в целом. Второстепенные – отражают побочные цели создания объекта не влияя на его работоспособность. Основные функции определяют физические принципы построения объекта, обеспечивают его работоспособность, создают необходимые условия для осуществления главной функции. Вспомогательные – способствуют реализации основных функций. На первый уровень ФМ выносятся: главная (F1) и второстепенные (F2) функции, выполняемые изделием в целом, на второй уровень - основные (F11) функции, на третий уровень – вспомогательные (f111), раскрывающие основные функции, на четвертый и последующие выносятся дополнительные вспомогательные (f1111) функции, раскрывающие функции третьего 5 F2 второстепенная F1 главная F11 F12 f113 f 121 F13 f 122 f 131 Основные F21 f212 f211 Вспомогательные Внутренние f111 Внешние уровня (рис. 3). f 112 Рис. 3. Функциональная модель В соответствии с приведенной классификацией составляется функциональное описание объекта, позволяющее выявить полезные и бесполезные функции элементов объекта, а затем оценить степень исполнения полезных функций экспертным путем. Полученные данные заносятся в таблицу 1. Таблица 1 Функции элементов объекта Материальный носитель функции (МН) — Функция (словесное описание) Индекс функции — — Вид функции полезные вредные — — При описании функций должны соблюдаться следующие правила: Формулировка должна обязательно содержать глагол и существительное (пример: передавать сигнал). Описание функций может дополняться количественной составляющей. формулировка должна быть абстрактной и не содержать понятий, отражающих существующее конструктивно-технологическое решение. При формулировании функций объекта и его элементов следует описывать не только те функции, которые объект реально выполняет, но 6 и все потенциальные, т.е. возможные. Вопросы для самопроверки 1. Что представляет собой функциональная модель? 2. Какие функции являются внешними? 3. Какие функции являются внутренними? 4. С какой целью проводится классификация функций? Задание 1. Сформулировать функции объекта исследования на основе СЭМ по правилам их формулировки. Задание 2. Классифицировать функции объекта по видам. Задание 3. Выявить назначение МН и функции низших уровней. Задание 4. Определить вид функций в таблице 1. Задание 5. Построить ФМ. Тема 3. Функционально-структурная модель (ФСМ) Теоретический аспект ФСМ — графическое изображение объекта, получаемое наложением функциональной модели на структурно-элементную модель. F2 F1 F11 f111 f 112 узлы и детали F12 f113 f 121 F13 f 122 узлы и детали сборочные элементы f 131 узлы и детали сборочные элементы F21 f211 узлы и детали узлы и детали сборочные элементы объект Рис. 4. Функционально-структурная модель 7 f212 ФСМ условно отражает взаимосвязь элементов СЭМ и ФМ и позволяет определить «лишние» (бесполезные) функции и элементы, введенные в изделие, а также оценить затраты на осуществление каждой функции. Вопросы для самопроверки 1. Как строится ФСМ? 2. С какой целью строится ФСМ? Задание 1. Построить функционально-структурную модель на основе структурно-элементной и функциональной моделей. Тема 4. Определение затрат на материальный носитель (МН) и определение вклада МН в функцию Теоретический аспект Затраты на объект в целом и на его составные элементы (МН функций) могут определяться: методом расчета себестоимости по удельным показателям; методом структурной аналогии; методом баллов; математическим моделированием; прямым расчетом по экономическим элементам и статьям калькуляции. Расчет затрат по всем элементам (МН) позволяет распределить эти затраты по функциям, выполняемым данными элементами пропорционально их вкладу в выполнение функций. Вклад МН необходим для определения его роли в осуществлении функции. Вклад определяется экспертом самостоятельно с применением методов экспертной оценки в зависимости от роли, которую играет эле- 8 мент в выполнении функции. Вклад одного МН в выполняемые им функции в сумме составляет 1. Данные заносятся в таблицу 2. Таблица 2 Определение затрат на МН и вклада МН в функцию Материальный носитель функции (МН) — Затраты на МН д.ед. % — — Функция (словесное описание) — Индекс функции — Вклад МН в функцию — Затраты на функцию д.ед. % — — С помощью СЭМ и данных о затратах на каждый элемент можно проанализировать их распределение методом АВС на определенные зоны затрат и построить диаграмму «Парето» (рис.5). % 10 0 100 95 С В 80 75 60 40 А 20 МН 1 М Н2 МН3 МН4 МН 5 М Н1 доля затрат Рис. 5. Диаграмма «Парето» На этой диаграмме по оси абсцисс располагаются все МН функций в порядке убывания затрат. По оси ординат откладываются доли затрат каждого МН функции в полной себестоимости объекта. Зона А соответствует наибольшему сосредоточению затрат до уровня 75%. Зона В составляет 20% общих затрат на объект и дополняет зону А до 9 уровня 95%. На зону С приходится 5% от общей суммы затрат, она дополняет зоны А, В до 100% . В зону А входят МН, имеющие наибольшую долю затрат в общей себестоимости, в зону В – среднюю долю, в зону С – наименьшую долю. Согласно теории метода АВС, МН, попавшие в зону А, подвергаются наиболее тщательному анализу и исследуются в первую очередь. МН, попавшие в зону В, анализируются во вторую очередь, а элементы зоны С, как правило, анализу не подлежат или анализируются последними. Затраты на материальные носители определяются студентом самостоятельно на основе прайс-листов и цен на аналогичные товары в магазинах. Вопросы для самопроверки 1. Как определяется вклад материального носителя в функцию? 2. Как определяется стоимость материального носителя? 3. Как определяются затраты на функцию? 4. С какой целью строится диаграмма «Парето»? Задание 1. Определить стоимость МН, вклада МН в функции, затраты на исполнение функции. Задание 2. Заполнить таблицу 2. Задание 3. Постройте диаграмму «Парето». Тема 5. Функционально-стоимостная матрица Теоретический аспект Функционально-стоимостная матрица, представляющая собой таблицу распределения затрат по функциям согласно вкладу материальных носителей в эти функции, строится с целью определения доли стоимости функции в общей стоимости объекта исследования. 10 В матрицу заносятся данные по стоимости МН, вкладу МН в функции и данные о затратах на создание каждой функции. Данные заносятся согласно уровням СЭМ и ФМ. Таблица 5 Функционально-стоимостная матрица МН Стоимость МН, д.ед. Вклад МН в функцию индекс вклад в функции функцию Затраты Вклад на функцию, F1 д.ед. F11 F12 F111 F112 F121 — — — — — — — — — — — — — — — ∑ — Итого затрат на функцию — — — /// Доля стоимости функции в общей dS — — — стоимости dS// — — / dS — Затраты F2 F13 F21 F131 F211 — — — — — — МН – материальный носитель. dS/ - доля стоимости функции 1-ого уровня (главной или второстепенной) в общей стоимости. dS// - доля стоимости функции 2-ого уровня (основной) в общей стоимости. dS/// - доля стоимости функции 3-ого уровня (вспомогательной) в общей стоимости. Вопросы для самопроверки 1. Что является функционально-стоимостной матрицей? 2. Назовите цель построения функционально-стоимостной матрицы. Задание 1. Построить функционально-стоимостную матрицу доли затрат каждой функции в общей стоимости объекта на основе функциональноструктурной модели, данных по стоимости материальных носителей и вкладу материальных носителей в функцию. 11 Тема 6. Оценка роли функции Теоретический аспект Оценка роли функции осуществляется на основе определения значимости и относительной важности функций. Определение значимости функций методом расстановки приоритетов Значимость – это показатель роли функции нижестоящего уровня иерархии в осуществлении функций вышестоящего уровня. Относительная важность – это показатель, определяющий роль функции в достижении целей пользователя объекта в определенной ситуации на соответствующей стадии жизненного цикла объекта. Определение значимости и относительной важности функций выполняется для установления допустимых затрат на функции, исходя из принципа соответствия между ними. Оценка значимости и относительной важности функций ведется последовательно по уровням функциональной модели, начиная с первого. Для главной и второстепенных функций объекта при оценке их значимости исходным является распределение требований потребителей по приоритетности функций в удовлетворении потребностей. Использование метода расстановки приоритетов интересно тем, что на основе проведения несложных математических преобразований можно получить численное значение превосходства одного объекта над другим. Метод расстановки приоритетов является более точным, т.к. прибегает к более обстоятельной математической обработке данных и позволяет систематизировать процедуру оценки. Оценка осуществляется на основе вычисления комплексных приоритетов для каждого из вариантов исполнения изделия. 12 Вариант, получивший наибольшее значение комплексного приоритета, считается лучшим из сравниваемых. Комплексный приоритет: Р ik n j1 о j о Р ij, (1) где βjo — относительный приоритет или значимость j–ого критерия; Рijo — относительный приоритет i–ого варианта исполнения изделия по j–ому критерию. Процедура оценки относительных приоритетов осуществляется в следующей последовательности: этап 1 – экспертом составляется система сравнения функций с использованием знаков «>», «<», выражающих предпочтение одного объекта (одной функции) другому по определенному признаку сравнения и знака «=», выражающего равенство двух объектов (функций) по определенному признаку; этап 2 – строятся матрицы смежности по каждому критерию, где знаки меняются на коэффициенты предпочтения; выбор коэффициента предпочтения (aij) можно представить по формуле: 1 y,еслиx i xj aij 1,еслиx i xj (2) 1 y,еслиx i xj i, где у — любое рациональное число в интервале (0, 1). Для получения численных значений предпочтения одной функции над другой у присваивают любое рациональное значение, например 0,5 и коэффициент предпочтения (aij) принимает вид: 13 1,5 1 0 ,5 a ij (3) . На основе этих коэффициентов строится квадратная матрица (таблица 3). Таблица 3 Матрица смежности вариантов (Х) и критериев (К) № варианта Х(К) Х(К) Х(К) Х(К) Сумма значений по строке, Zi Х(К) — — — — — Х(К) — — — — — Х(К) — — — — — Х(К) — — — — — Сумма значений — — — — — по столбцу Σ Рij (βj) — — — — — Рijo (βjo) — — — — — Этап 3 – рассчитываются абсолютные приоритеты Рij по каждому критерию в виде суммы произведений значений по строке варианта на значения по столбцу суммы: P ij x Z i ij , (4) где хi — вариант, Zi — сумма значений по строке. Этап 4 – рассчитываются относительные приоритеты Рijo для каждого варианта по i-ому критерию по формуле: Рij о| Рij Рij (5) , где Рij — абсолютный приоритет, ∑Рij — сумма абсолютных приоритетов. Рассчитанные значения относительных приоритетов принимаются в качестве показателей значимости функций. Сумма относительных приоритетов всегда равна 1 (100%). Аналогичные расчеты проводятся по всем критериям. Затем сравниваются сами критерии между собой по степени важности для рассматриваемого объекта и с помощью матрицы смежности рассчитываются отно14 сительные приоритеты самих критериев (βj/). Полученные данные подставляются в формулу комплексного приоритета и для каждого варианта исполнения изделия рассчитывается комплексный приоритет. Лучший вариант исполнения изделия обладает наибольшим комплексным приоритетом. Определение относительной важности функций Показатель относительной важности функций любого i-ого уровня по отношению к изделию в целом определяется на основе показателя значимости по формуле: Gi Rij i (6) rij , где G — количество уровней функциональной модели, i — порядковый номер уровня, j — порядковый номер функции на данном i-ом уровне, r — значимость. Относительная важность функций первого уровня совпадает с их значимостью. Относительная важность остальных функций определяется путем произведения значимостей по ветке функций. Полученные при расчете значимости и относительной важности результаты заносятся в таблицу 4. Таблица 4 Значимость и относительная важность функций Индекс функции Значимость функции Относительная важность функции доля % Вопросы для самопроверки 1. С помощью каких показателей проводится оценка роли функций? 2. Что является значимостью функции? 3. Что является основой при определении значимости функций первого уровня? 15 4. Какие этапы необходимо выполнить при определении значимости функций методом расстановки приоритетов? 5. Как определяется относительная важность функции? 6. Что является основой определения относительной важности функций? Задание 1. Определить значимость функций объекта исследования экспертными методами. Задание 2. Определить относительную важность функций объекта исследования экспертными методами. Тема 7. Функционально-стоимостная диаграмма (ФСД) Теоретический аспект ФСД позволяют графически отразить степень соответствия между затратами, качеством и значимостью функции для потребителя (рис.6). 16 Рис. 6. Функционально-стоимостная диаграмма Для построения ФСД по вертикальной оси вверх откладываются значения относительной важности в %, вертикально вниз – значения доли затрат на функции нижестоящего уровня, по горизонтальной оси – функции. ФСД строятся для каждой функции, в осуществлении которой участвуют функции нижестоящего уровня. Штриховкой обозначаются зоны дисбаланса по тем функциям, где наблюдается наибольшее несоответствие между относительной важностью функций и долей затрат на их реализацию. По этим функциям необходимо проводить поиск лучших решений для устранения дисбаланса. Вопросы для самопроверки 1. Цель построения ФСД? 2. Что откладывается по оси «у»? 17 3. Что откладывается по оси «х»? Задание 1. Построить функционально-стоимостные диаграммы для выявления дефектных зон дисбаланса на основании данных об относительной важности функций и функционально-структурной матрицы. Задание 2. Определить материальные носители функций, по которым были выявлены дефектные зоны дисбаланса значимости функций и величины затрат на них. Тема 8. Методы поиска технических решений Теоретический аспект При проведении ФСА (на творческом этапе и при творческой форме) применяют различные методы активизации творчества, способствующие более эффективному поиску новых решений. По степени систематизации (формализации) методы поиска технических решений делятся на: несистематизированные – базирующиеся на использовании опыта, знаний и интуиции проектировщика с использованием некоторых приемов активизации мышления; систематизированные – учитывают правила и закономерности рационального мышления; алгоритмические (направленного поиска) – основаны на строгой систематизации и формализации процесса проектирования. Классификация методов творческого поиска новых решений при проведении ФСА представлена в таблице 6. Таблица 6 Методы поиска технических решений Признаки характер применения несистематизированные Степень формализации систематинаправленного поиска зированные 18 Индивидуальные Коллективные Метод проб и ошибок Метод МЭТТЧЕТА — АРИЗ (алгоритмические решения изобретательских задач) ТРИЗ (теоретические решения изобретательских задач) Комплексный метод поиска технических решений Метод поиска физического конструирования — Метод аналогий и ассоциаций Метод фокальных объектов Метод контрольных вопросов Метод мозговой атаки Синектика Метод КОЛЛЕРА — — Морфологический анализ — Вопросы для самопроверки 1. Какие методы относятся к методам поиска технических решений по степени их формализации? 2. Какие методы относятся к несистематизированным методам поиска технических решений? 3. Какие методы относятся к систематизированным методам поиска технических решений? 4. Какие методы относятся к методам направленного поиска технических решений? Задание 1. Определить способы снижения затрат на функцию с помощью методов поиска технических решений. Задание 2. Предложить соответствующие мероприятия, позволяющие снизить затраты на исполнение функций объекта с целью устранения дисбаланса. Список литературы 1. Алтухова Н. В. От функционально-стоимостного анализа к маркетингу/ Н.В. Алтухова, Л.С. Гранич. – Саратов,1993. – 43с. 19 2. Теория экономического анализа: учебник/ под ред. М. Н. Баканова – 5е изд. перераб. и доп. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 536с. 3. Драгункин Н. В. Теория экономического анализа: учеб. пособ. для вузов. – М.: Экзамен, 2006. – 318с. 4. Ковалев А. П. Стоимостной анализ: учеб. пособ. – М.: МГТУ, «Станкин», 2000. – 171с. 5. Моисеева Н. К. Основы теории и практики функционально-стоимостного анализа/ Н. К. Моисеева, М. Г. Карпунин – М.: Высшая школа, 1988. – 192с. 6. Моисеева Н. К. Функционально-стоимостной анализ в машиностроении. – М.: Высшая школа, 1987. – 320с. 7. Савицкая Г. В. Анализ хозяйственной деятельности предприятия: учебник. – 2е изд., испр. и доп. – М.: ИНФРА – М., 2003. – 400с. Содержание Введение ………………………………………………………………. 2 Тема 1 Структурно-элементная модель (СЭМ) ……………………… 3 Тема 2 Функциональная модель (ФМ) ……………………………….. 4 Тема 3 Функционально-структурная модель (ФСМ) ………………… 7 Тема 4 Определение затрат на материальный носитель (МН) и вклада МН в функцию ……………………………………………………… 8 Тема 5 Функционально-стоимостная матрица ……………………….. 10 Тема 6 Оценка роли функции ………………………………………….. 12 Тема 7 Функционально-стоимостная диаграмма (ФСД) ……………. 16 Тема 8 Методы поиска технических решений ……………………… 17 Список литературы …………………………………………………… 19 Приложение 1 …………………………………………………………… 21 20 Приложение 2 …………………………………………………………… 21 Приложение 3 …………………………………………………………… 21 Приложение 1 Объект исследования Объектами исследования являются бытовые электрические и механические приборы. 1. Телевизор (лучевой, плазменный) 2. Видеомагнитофон 3. DVD-проигрыватель 4. Морозильная камера 5. Электрическая плита 6. Электрический чайник 7. Кухонный комбайн 8. Фильтр для воды 9. Кухонная вытяжка 10. Электромясорубка 11. Водонагреватель (бак, проточный) 12. Телефон (дисковый, кнопочный) 13. Мобильный телефон 14. Компьютер (его составные части) 15. Стиральная машина (автомат, полуавтомат) 21 16. МР3 плеер 17. Холодильник 18. Газовая плита 19. СВЧ 20. Тостер 21. Кофеварка 22. Кофемолка 23. Блендер 24. Пылесос 25. Радиотелефон 26. Светильники 27. Радиоприемник 28. Электроинструменты 29. Музыкальный центр 30. Сифон Приложение 2 Коэффициент предпочтения (aij) Таблица 7 Коэффициент предпочтения Порядковый номер по журналу 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Коэффициент предпочтения 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 Порядковый номер по журналу 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Коэффициент предпочтения 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 0,99 Приложение 3 Выбор объекта исследования и его характеристика Объект исследования – стержень от шариковой ручки – предназначен для содержания и переноса на пригодную поверхность красящего вещества. ПТ П МК Ш МП Рис. 7. Стержень Стержень состоит из пластиковой трубки, пасты, металлического пера, которое, в свою очередь, распадается на металлический конус и шарик. Для удобства построения ФСА-моделей введем условные обозначения составных элементов объекта. Таблица 8 Условные обозначения Элементы объекта исследования Стержень Паста Условные обозначения элементов С П 22 Пластиковая трубка Металлическое перо Металлический конус Шарик ПТ МП МК Ш Построение ФСА-моделей На основе данных таблицы 8 и рисунка 7 построим структурноэлементную модель стержня (рис.8) СЭМ получается разузлованием стержня. С П ПТ МП МК Ш Рис. 8. Структурно-элементная модель стержня Структурно-элементная модель стержня имеет три уровня. На первом уровне находится сам объект, на втором уровне – составные элементы в количестве трех, на третьем уровне – детали, образующие элемент второго уровня, в количестве двух. Таким образом, общее количество элементов модели – 6. Определим функции, выполняемые объектом в целом и его составными частями (табл. 9). Таблица 9 Функции элементов стержня Материальный Функция носитель (словесное описание) функции (МН) 1 2 С Главная - содержания и переноса на пригодную поверхность красящего вещества Второстепенная – оптимальность конструкции Основные для главной: - содержание красящего вещества 23 Индекс функции 3 F1 Вид функции полезвредные ные 4 5 + F2 + F11 F12 + + - перенос красящего вещества Распределение Хранение и защита Движение Соединение Дозирование Соединение Дозирование П ПТ МП МК Ш F121 F111 F122 F112 F123 F112 F123 + + + + + + + На основе данных таблицы 9 построим функциональную модель (рис.9), представляющую объект исследования в виде совокупности внешних и внутренних функций с целью выявления их связей и отношений на основе функционального подхода. F1 F2 F11 F111 F12 F112 F121 F122 F123 Рис.9. Функциональная модель стержня Функциональная модель имеет три уровня: главная и второстепенная функции располагаются на первом уровне, две основные функции обеспечивают существование как главной, так и второстепенной функций, третий уровень содержит пять вспомогательных функций, обеспечивающих выполнение основных функций. Совместив СЭМ и ФМ модель, получим ФСМ (рис.10), отражающую взаимосвязь элементов и функций, что позволит определить «лишние» (бесполезные) функции и элементы, введенные в изделие, а также оценить затраты на осуществление каждой функции. С П ПТ МП МК 24 Ш F111 F112 F121 F122 F11 F123 F12 F1 F2 Рис. 10. Функционально-структурная модель стержня В результате построения модели было установлено, что каждый элемент выполняет одну функцию. Исключение составляет элемент ПТ, выполняющий две вспомогательные функции. Элемент МП выполняет те же функции, что и элементы МК и Ш, т.к. существует только при их соединении, поэтому в дальнейшем исследоваться не будет. Определение затрат и вклад материального носителя в функцию Затраты на материальные носители функций определим методом структурной аналогии. Расчет затрат по всем материальным носителям позволяет распределить эти затраты по функциям, выполняемым данными материальными носителями пропорционально их вкладу в выполнение функций. Вклад МН необходим для определения его роли в осуществлении функции. Вклад определяется методом индивидуальной экспертной оценки в зависимости от роли, которую играет элемент в выполнении функции. Вклад одного МН в выполняемые им функции в сумме составляет 1. Таблица 10 Определение затрат и вклада материального носителя в функцию Материальный носитель функции (МН) 1 Затраты на МН д.ед % 2 3 Функция (словесное описание) 4 Индекс функции 5 25 Вклад МН в функцию 6 Затраты на функцию д.ед. % 7 8 Ш МК П ПТ 0,1 0,3 0,4 0,2 10 30 40 20 С 1 100 Дозирование Соединение Распределение Хранение и защита Движение — F123 F112 F121 F111 1 1 1 0,4 0,1 0,3 0,4 0,08 10 30 40 8 F122 — 0,6 — 0,12 1 12 100 Три материальных носителя выполняют по одной функции, поэтому вклад материальных носителей в эти функции равен единице, следовательно, затраты на эти функции равны затратам на материальные носители, выполняющие эти функции. Оставшийся материальный носитель выполняет две функции, поэтому вклад распределяется пропорционально роли этого материального носителя в выполнении возложенных на него функций. Затраты на эти функции распределяются пропорционально вкладу, т.е. затраты на материальный носитель умножаются на вклад материального носителя в соответствующую функцию. С помощью СЭМ и данных о затратах на каждый элемент можно проанализировать их распределение методом АВС на определенные зоны затрат и построить диаграмму «Парето». На этой диаграмме по оси абсцисс располагаются все МН функций в порядке убывания затрат. По оси ординат откладываются доли затрат каждого МН функции в полной себестоимости объекта. Распределение затрат на создание каждого МН методом АВС представлено на рис.11. 26 % 10 0 С 100 В 80 100 95 90 75 70 60 40 40 А 20 П МК ПТ Ш М Н1 доля затрат Рис. 11. Диаграмма «Парето» На диаграмме «Парето» видно, что наиболее затратными являются паста и металлический конус, поэтому их необходимо анализировать в первую очередь, пластиковая трубка относится к среднему уровню затрат, значит подвергается анализу во вторую очередь, наименее затратным является шарик, поэтому при нехватке времени его анализом можно пренебречь. Функционально-стоимостная матрица Функционально-стоимостная матрица представляет собой таблицу распределения затрат по функциям, согласно вкладу материальных носителей в эти функции (табл. 11). Строится с целью определения доли стоимости функции в общей стоимости объекта исследования. Для построения таблицы используются данные по стоимости МН, вкладу МН в функции и данные о затратах на создание функции. Таблица 11 Функционально-стоимостная матрица 27 Вклад МН в функцию индекс вклад в функции функцию Затраты на функцию, д.ед. МН, д.ед.Стоимость МН Ш 0,1 F123 1 0,1 МК 0,3 F112 1 0,3 П 0,4 F121 1 0,4 ПТ 0,2 F111 0,4 F122 0,6 С 1 — — Итого затрат на функцию Доля стоимости функции в общей стоимости Вклад Затраты F1 F11 F111 F112 F121 F12 F122 F2 — — F123 1 0,1 1 0,3 1 0,4 0,08 0,12 1 0,4 0,08 — 0,08 8 dS/// dS// dS/ — 0,3 30 — 0,4 40 38 0,6 0,12 — 0,12 12 62 — 0,1 10 — — — — — 100 Большую долю в общей стоимости функций занимает F12 (перенос красящего вещества), F112 (соединение) и F121 (распределение). Оценка роли функции Определение значимости функций методом расстановки приоритетов Выбор коэффициента предпочтения (aij) производится по формуле: 1 y,еслиx i xj aij 1,еслиx i xj , (1) 1 y,еслиx i xj i где у — любое рациональное число в интервале (0, 1) (приложение 2). Последняя цифра номера зачетной книжки 4, соответственно у=0,5, тогда коэффициент предпочтения примет вид: 28 a ij 1,5 1 0 ,5 , (2) Построим матрицы смежности функций по результатам их сравнения (табл. 12 – 15). F1> F2 Таблица 12 Матрица смежности функций F1 и F2 Функция F1 F2 Σ F1 1 0,5 1,5 Ζ 2,5 1,5 4 F2 1,5 1 2,5 Рij 4,75 2,75 7,5 Р1=1*2,5 +1,5*1,5=4,75 Р1o=4,75/7,5=0,634 Р2=0,5*2,5 +1*1,5=2,75 Р2o=2,75/7,5=0,366 Рijo 0,634 0,366 1 F11= F12 Таблица 13 Матрица смежности функций F11 и F12 Функция F11 F12 Σ F11 1 1 2 Ζ 2 2 4 F12 1 1 2 Р11=1*2 +1*2=4 Р11o=4/8=0,5 Р12=1*2 +1*2=4 Р12o=4/8=0,5 Рij 4 4 8 Рijo 0,5 0,5 1 F111< F112 Таблица 14 Матрица смежности функций F111 и F112 Функция F111 F112 Σ F111 1 1,5 2,5 Ζ 1,5 2,5 4 F112 0,5 1 1,5 Рij 2,75 4,75 7,5 Р111=1*1,5 +0,5*2,5=2,75 Р111o=2,75/7,5=0,366 Р112=1,5*1,5 +1*2,5=4,75 Р112o=4,75/7,5=0,634 F121< F122; F121= F123; F122> F123 29 Рijo 0,366 0,634 1 Таблица 15 Матрица смежности функций F121 F122 и F123 Функция F121 F122 F123 Σ F121 1 1,5 1 3,5 F122 0,5 1 0,5 2 Ζ 2,5 4 2,5 9 F123 1 1,5 1 3,5 Рij 7 11,5 7 25,5 Р121=1*2,5 +0,5*4+1*2,5=7 Р1o=7/25,5=0,275 Р122=1,5*2,5 +1*4+1,5*2,5=11,5 Р2o=11,5/25,5=0,450 Р123=1*2,5 +0,5*4+1*2,5=7 Р2o=7/25,5=0,275 Рijo 0,275 0,450 0,275 1 На основании данных о значимости каждой функции можно определить относительную важность функций. Определение относительной важности функций Относительная важность функций первого уровня совпадает с их значимостью. Относительная важность остальных функций определяется путем произведения значимостей по ветке функций (табл. 16). Таблица 16 Значимость и относительная важность функций Индекс функции Значимость функции 1 F1 F2 F11 F12 F111 F112 F121 F122 F123 2 0,634 0,366 0,5 0,5 0,366 0,634 0,275 0,450 0,275 Относительная важность функции доля % 3 4 0,634 63,4 0,366 36,6 0,634*0,5=0,317 31,7 0,634*0,5=0,317 31,7 0,634*0,5*0,366=0,116 11,6 0,634*0,5*0,634=0,201 20,1 0,634*0,5*0,275=0,088 8,7 0,634*0,5*0,450=0,143 14,3 0,634*0,5*0,275=0,088 8,7 Наиболее важными для потребителя являются функции F1 F11 F12 F112 F122. Функционально-стоимостная диаграмма 30 Данные для построения ФСД представлены в таблице 17. Таблица 17 Дисбаланс Функция F1 F2 F11 F12 F111 F112 F121 F122 F123 Относительная важность функции, % 63,4 36,6 31,7 31,7 11,6 20,1 8,7 14,3 8,7 Доля затрат на функцию, % 100 38 62 8 30 40 12 10 ФСД стержня представлена на рис.12. Рис. 12. Функционально-стоимостная диаграмма 31 Дисбаланс 36,3 6,3 30,3 -3,6 9,9 31,3 -2,3 1,3 Дисбаланс – это превышение доли затрат на создание функции над относительной важностью функции. Дисбаланс наблюдается по большинству функций, а именно по функциям F1, F11, F12, F112, F121, F123. Это говорит о том, что затраты на их создание превышают их важность для потребителя. Следовательно, необходимо разработать мероприятия, которые позволят снизить уровень затрат, необходимых для создания функций. Для разработки мероприятий воспользуемся индивидуальными несистематизированными методами поиска технических решений. Мероприятия по снижению затрат на исполнение функций Замена используемых материалов (пример: металлический конус на пластиковый). Снижение транспортно-заготовительных расходов путем поиска близко расположенных поставщиков и покупателей. Изменение способа поставки. 32 Функционально-стоимостной анализ Методические указания к выполнению практических работ по спецкурсу «Функционально-стоимостной анализ» для студентов специальности 060800 «Экономика и управление на предприятиях машиностроения» дневной формы обучения Составила Устинова Наталья Николаевна Рецензент О.А. Чугунова Редактор Л.В. Максимова Корректор А.М. Рогачева Подписано в печать Бумага тип Тираж 100 экз. Усл. печ.л. 2,0 Заказ Формат 60х84 Уч.-изд. л. 2,0 Бесплатно Саратовский государственный технический университет 410054, г.Саратов, ул. Политехническая, 77 Копипринтер БИТТиУ, 413840, г.Балаково ул. Чапаева, 140 33 1/16
