Смекни!
smekni.com
Промышленность и производство

Использование функционально-стоимостного анализа в конструкторской подготовке производства (стр. 2 из 3)

k – число функций, расположенных на одном уровне функциональной модели и входящих в общий узел вышестоящего уровня.

Учитывая многоступенчатую структуру функциональной модели, наряду с оценкой значимости функций по отношению к ближайшей вышестоящей, определяется показатель относительной важности функции любого уровня (Rj) по отношению к изделию в целом:

,

где G – уровни функциональной модели.

Оценка значимости и относительной важности функций, как правило, осуществляется в табличной форме.

Функционально-структурная модель (ФСМ) изделия создаётся методом совмещения структурной и функциональной моделей. Построение ФСМ осуществляется путём наложения функциональной модели на структурную, в результате чего получается матрица. Строки матрицы ФСМ отражают состав элементов (МНФ) изделия и затраты на каждую функцию данного МНФ, а столбцы-функции по уровням ФМ. На пересечении строк и столбцов указывается величина затрат на i-го МНФ на j-ю функцию.

Из построения ФСМ видно, что отдельные МНФ или группа МНФ работают на одну функцию, тогда затраты на нее (SF) определяются затратами на создание соответствующего МНФ. Расчёт затрат осуществляется по формуле

,

где

– затраты (себестоимость) j-го МНФ, руб.;

m – количество j-х МНФ, работающих на i-ю функцию.

Если один и несколько МНФ участвуют в удовлетворении нескольких функций, то затраты на него распределяются между функциями пропорционально степени значимости (

) МНФ в реализации данных функций. Затраты на i-ю МНФ определяются по формуле
.

После определения относительной важности каждой функции и относительной величины затрат строится ФСД. Это совмещённый график, наглядно показывающий соответствие относительной важности функции (RF. i) – квадрант над осью абсцисс и относительной величины затрат на эту функцию (SF. i) – квадрант под осью абсцисс.

Сопоставление верхней и нижней частей диаграммы по каждой из функций, отражённых на оси абсцисс (Х), позволяет выявить диспропорции в изделии и степень удовлетворения одного из важнейших принципов ФСА – соответствия важности функций для потребителя затрат на её реализацию в сфере производства и эксплуатации.

Выполнения функционально-стоимостного анализа

Ниже приводится упрощённая схема выполнения корректирующей формы функционально-стоимостного анализа технического объекта на примере трансформатора.

1. Краткая характеристика объекта. Среди многочисленных и разнообразных электротехнических приборов и устройств трансформаторы по широте распространения и универсальности применения занимают одно из первых мест. Их применяют в схемах источников питания радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) различного назначения, в усилителях и генераторах низкой частоты в качестве междукаскадных и выходных, в цепях высокочастотных контуров, приёмно-усилительных устройств, в импульсных и других схемах.

Мощность, габариты, размеры и масса различных трансформаторов варьируются в очень широких пределах. Технические характеристики трансформатора представлены в табл.1.

Таблица 1. Технические характеристики трансформатора (рассматриваемый пример)

Наименование параметров и показателей Единицы измерения Значение
1 2 3
Параметры назначения
1. Номинальная мощность Вт 60
2. Номинальное напряжение обмотки 1 В 220
3. Номинальное напряжение обмотки 2 В 36
4. Номинальный ток обмотки I А 0,15
5. Номинальный ток обмотки II А 5,0
Показатели качества исполнения функций
Потери холостого хода Вт 0,6
Срок службы лет Не менее 15
Вероятность безотказной работы за 3000 ч - Не менее 0,99
Показатели внешней среды
Температура внешней среды °С От -40° С до +40° С
Степень защищённости от внешних воздействий - IP22

2. Структурное моделирование рассматриваемого объекта. Структурная модель составляется на основе изучения конструкторско-технологической документации, в том числе спецификаций и имеет следующий вид (рис.1).


Рис.1. Структурная модель трансформатора

3. Расчёт затрат на МНФ трансформатора. Расчёт ведётся в табличной форме (табл.2) одним из методов.

4. Построение диаграммы Парето. Диаграмма строится на основе СМ (рис.1) и расчёта затрат на МНФ трансформатора (табл.2), см. рис.2. Из рис.2 видно, что два наиболее дорогостоящих элемента (МНФ) попали в зону А, четыре элемента – в зону В и три элемента с наименьшими затратами попали в зону С.

Согласно теории АВС наиболее дорогостоящие элементы (обмотка I и магнитопровод) подвергаются наиболее тщательному анализу и в первую очередь.

Таблица 2. Расчёт затрат и удельного веса затрат по каждому МНФ исходя из общих затрат на изделие

Наименование показателя Элементы (МНФ) трансформатора
Магнитопровод Каркас катушки Обмотка I Обмотка II Изоляция Планка Клеммы Шпильки Гайки, шайбы Трансформатор
1. Затраты, тыс. руб. 1980 460 2100 1500 40 250 600 240 120 7290
2. Удельный вес затрат,% 27,16 6,31 28,81 20,58 0,55 3,43 8,23 3,29 1,64 100
3. Ранжировка затрат по убыванию 2 5 1 3 9 6 4 7 8 -

Рис.2. Диаграмма Парето на трансформатор

5. Разработка функциональной модели трансформатора. ФМ трансформатора строится в соответствии с приведенной выше классификацией функций, начиная с верхнего уровня (рис.3).

Рис.3. Функциональная модель трансформатора:

числитель – значимость функции (rj);

знаменатель – относительная важность (Rj).

6. Определение значимости j-й функции (rj) и относительной важности функции (Rj) любого уровня производится по формулам (1) и (2).

Как правило, для определения функций МНФ, установления значимости, а также расчёта затрат на каждую функцию составляется таблица (табл.3).


Таблица 3. Определение функций, установление значимости и расчёт затрат на каждую функцию, исходя из затрат на МНФ

Наименование МНФ Затраты на 1 МНФ, руб. Наименование функций трансформатора Индекс функции Значимость функции (rj) Затраты на 1 функцию, руб.
1. Трансформатор 7290 1. Обеспечивает преобразование напряжения2. Обеспечивает удобство эксплуатации F1F2 0,90,1 6561729
2. Катушка 4100 1. Обеспечивает работу трансформатора2. Обеспечивает преобразование напряжения F11F12 0,40,6 16402460
3. Крепёж 360 1. Обеспечивает жёсткость и надёжность F21 1,0 360
4. Клеммная планка 850 1. Обеспечивает коммутацию и жёсткость конструкции F22 1,0 850
5. Магнитопровод 1980 1. Обеспечивает замыкание магнитного потока2. Обеспечивает режим преобразования напряжения F111F112 0,30,7 5941386
6. Обмотка I 2100 1. Обеспечивает режим преобразования напряжения2. Создаёт первичный магнитный поток F112F121 0,50,5 10501050
7. Обмотка II 1500 1. Обеспечивает режим преобразования напряжения2. Обеспечивает продукцию F112F122 0,50,5 750750
8. Каркас катушки 460 1. Обеспечивает несущую конструкцию обмоток для обеспечения эксплуатации F222 1,0 460
9. Изоляция 40 1. Обеспечивает надёжность прохождения тока F212 1,0 40
10. Шпильки 240 1. Обеспечивает жёсткость конструкции F211 1,0 240
11. Гайки, шайбы 120 1. Обеспечивают жёсткость конструкции F211 1,0 120
12. Планка 250 1. Обеспечивает коммутацию F221 1,0 250
13. Клеммы 600 1. Обеспечивает коммутацию F221 1,0 600

Оценка относительной важности функций ведётся последовательно по уровням ФМ (рис.3) или в табличной форме (табл.4).

Таблица 4. Оценка относительной важности функций

Индекс функции ФМ Наименование функции трансформатора Значимость функции (rj) Относительная важность функции (Rj)
F1 Обеспечивает преобразование напряжения 0,9 0,90
F2 Обеспечивает удобство эксплуатации 0,1 0,10
F11 Обеспечивает работу трансформатора 0,4 0,36
F12 Обеспечивает преобразование напряжения 0,6 0,54
F21 Обеспечивает жёсткость и надёжность 0,4 0,04
F22 Обеспечивает коммутацию и жёсткость 0,6 0,06
F111 Обеспечивает замыкание магнитного потока 0,3 0,11
F112 Обеспечивает режим преобразования напряжения 0,7 0,25
F121 Создаёт первичный магнитный поток 0,5 0,27
F122 Обеспечивает индукцию 0,5 0,27
F211 Обеспечивает жёсткость конструкции 0,5 0,02
F212 Обеспечивает жёсткость и надёжность 0,5 0,02
F221 Обеспечивает коммутацию 0,5 0,03
F222 Обеспечивает несущую конструкцию для обеспечения коммутации 0,5 0,03

7. Функционально-структурное моделирование. ФСМ строится путём совмещения структурной модели (рис.1) и функциональной модели (рис.3), в результате чего получается матрица (табл.5). Распределение затрат по функциям производится по формулам (3) и (4).

 
назад
читать дальше
1
2
3
НАПИШИТЕ НАМ
Copyright © Smekni.com. All rigths reserved.