Глава 5. Методы инноваций технических решений.

Функционально-стоимостный анализ

Одним из методов совершенствования любого объекта на всех этапах жизненного цикла является функционально-стоимостной анализ (ФСА).

Функционально-стоимостной анализ — это метод комплексного технико- экономического исследования объекта с целью развития его полезных функций при оптимальном соотношении между значимостью для потребителя и затратами на их осуществление.

Метод ФСА был разработан и впервые применен в США в 1947 г. в компании «Дженерал Электрик». В центр внимания ставился вопрос, насколько оправданы затраты с учетом полученных свойств товара, удовлетворяющих те или иные запросы и потребности. Для получения соответствующих свойств товара необходимы определенные затраты, поэтому важны пропорции между полезностью отдельных свойств и понесенными затратами. Исключение излишних функций позволяет снизить затраты на производство продукции при одновременном сохранении или даже повышении качества. Объектами ФСА могут быть потребительские свойства изделия как в целом, так и отдельных его частей (узлов, групп деталей, отдельных деталей и т.п.). Коллективное и всестороннее рассмотрение проблемы повышения качества при од новременном снижении себестоимости может гарантировать успех. Руководитель организации должен поставить ясную цельперед всей группой и четкие задачи перед каждым ее членом, а также указать сроки начала и окончания работ.

Цель ФСА — снижение затрат на производство, проведение работ и оказание услуг при одновременном повышении или сохранении качества выполняемой работы. Работа по ФСА будет считаться выполненной при условии, если будет найден вариант изделия или процесса с низкой себестоимостью и высоким качеством. ФСА исходит из следующих принципов:

• функциональный подход;

• сравнительная оценка функций;

• ориентация на новые нестандартные технические решения.

Функциональный подход. Основной принцип ФСА заключается в том, что он предполагает для любого изделия при его изготовлении или эксплуатации наличие необходимых и излишних затрат. При этом под необходимыми затратами понимается тот минимум затрат на изготовление и эксплуатацию, без которых изделие не сможет выполнять заданную функцию. К излишним затратам относятся затраты, не имеющие прямого отношения к функциональному назначению данного изделия.

Сущность метода ФСА заключается в последовательном осуществлении целевых программ, предусматривающих выявление излишних затрат при создании и функционировании изделий (деталей) и процессов, разработку и реализацию мероприятии по предупреждению и устранению затрат на основе более эффективных технических решений. Традиционным и распространенным является предметный подход. При этом внимание концентрируется на поиске лучших способов изготовления изделия в рамках уже принятого технического решения. Но при данном подходе боль шая часть затрат остается за пределами проводимой специалистами работы, так как упускается принципиально иная постановка задачи и анализируются уже произведенные затраты.

При функциональном подходе объектом исследования является не конкретный предмет (изделие, процесс), а комплекс функций, которые он должен выполнять. Цель анализа — поиск новых способов выполнения функций с наименьшими затратами. Функция в методе ФСА является выражением потребительских свойств изделия и отражает его способность сохранять заданные свойства.

ФСА включает несколько этапов:

• подготовительный;

• информационный;

• аналитический;

• исследовательский;

• рекомендательный;

• внедренческий.

На подготовительном этапе уточняется объект анализа, и здесь целесообразен ФСА по разрабатываемой продукции, не запущенной в производство.

Информационный этап предназначен для сбора информации об объекте исследования: назначение, технические характеристики, себестоимость и качество.

Аналитический этап проводится с целью изучения функций изделия. На данном этапе рассматриваются следующие вопросы:

• Что представляет собой изделие?

• Каковы его функции?

• Какие функции нужны и полезн?

• Какова стоимость изделия?

• Каким должно стать изделие?

• Какова была бы новая стоимость изделия?

Процесс проведения ФСА начинается с определения и классификации функций изделия с дальнейшим построением «дерева функций» или функциональной структуры.

При определении функций соблюдаются следующие правила:

— функция должна быть сформулирована двумя словами — суще-ствителъным и глаголом, например «Передать сигнал»;

- целесообразно использовать цифровые показатели, которые обозначают величины, имеющие размерность «Передать сигнал полосой 6,5 МГц».

Для проведения ФСА разрабатывается классификатор функций для конструктивно-подобных групп изделий, а для технологических процессов — применительно к видам, сложности и характерупроизводства. Проведение ФСА предусматривает классификацию функций. По отношению к внешней среде функции делятся на внешние, отражающие

 

 

Функция изделия, F	Fi	F2	F3	...		Затраты на j конструктивные элементы, руб.
Конструктивные элементы, А
А,
А2
Аз
А„
Затраты на функции, руб.

Рис. 5.1. Взаимосвязь элементов конструкции и функций

 

эксплуатационные затраты, внутренние, связанные с производственными затратами. В то жевремя внешние функции делятся на главные, определяющие целевое назначение изделия, и второстепенные, характеризующие удобство пользования (эргономические, эстетические и экологические функции). Внутренние функции делятся на основные, включающиеся функции, обеспечивающие работоспособность изделия (ввод, прием, передача информации и т.п.), и вспомогательные, способ- ствующие выполнению основных. Каждая из перечисленных функций по характеру проявления может быть отнесена к номинальным, действительным, потенциальным. По степени полезности для потребителя их различают как полезные, бесполезные, вредные. Совокупность всех функций и их взаимосвязи составляет функциональную структуру изделия, и для ее отражения используются матрицы или ориентированные графы.

Матричный способ построения функциональной структуры приведен на рис. 7.1. В первом столбце матрицы указывают структурные элементы (блоки, узлы), а в строках — функции. На пересечении столбцов и строк фиксируется взаимосвязь элементов и функций. В числителе указывается значимость данной функции в долях единицы (от 0 до 1), а в знаменателе — затраты на реализацию этой функции (конструктивный элемент) в рублях.

Сравнительная оценка функций. В процессе ФСА решаются задачи:

- анализа исходной конструкции и выявления причины повышенных затрат;

- сравнения альтернативных вариантов и определения наиболее эффективного из них.

На стадиях производства и эксплуатации изделия сравнение вариантов может производиться по принятым в данной отрасли методикам определения экономической эффективности. Крите­рии оценки можно разделить на две группы:

1) стоимостные (удельные приведенные затраты, расходы по эксплуата-ции);

2) качественные (обобщающие показатели).

Для изделий на стадии конструирования порядок проведения работ остается тем же, но приведенные затраты целесообразно выражать относительными величинами, а затраты по функциям оп­ределять экспертным путем. Затем проводится оценка вариантов решений, выработанных на предшествующих этапах, что позволяет исключить диспропорцию между функциями и затратами. После проведенной работы на рекомендательном этапе отбирают приемлемые варианты. На заключительном внедренческом этапе осуществляется внедрение отобранного варианта.

Методы творческого поиска новых технических решений. Конечным результатом ФСА является не только более экономичная конструкция, но и технически более совершенная. Успешномурешению конструкторских задач способствуют современные методы генерирования новых идей и творческого поиска. Наиболее распространенными являются следующие методы: аналогии; ассоциаций; эмпатии; фантазии; инверсии; морфологического анализа.