Функционально-стоимостной анализ электрического чайника

Министерство образования и науки Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

Факультет: ИС

Кафедра: ЭОУ

Дисциплина: ФСА

Функционально-стоимостной анализ электрического чайника

                                                                                  Выполнили: студентки гр.ЭУМ

Балаково 2011

Содержание

Введение…………………………………………………………..…………..….3

Выбор объекта исследования………………………………………………..…4

Построение структурно-элементной модели …………………….……..….…5

Формулировка функций и построение функциональной модели……..…….6

Функционально-структурная модель ………………………………..……..…9

Определение затрат на материальный носитель и его вклада в функцию…10

Функционально-стоимостная матрица………………………………………..13

Оценка роли функций………………………………………………………..…13

Построение функционально-стоимостных диаграмм………………………..15

Поиск технических решений…………………………………………………...17

Заключение………………………………………………………………..……..18

Список литературы…………………………………………………………..…19

Приложение……………………………………………………………………...20

Введение

     Функционально-стоимостной анализ – это метод комплексного технико-экономического исследования объекта с целью развития его полезных функций при оптимальном соотношении между их значимостью для потребления и затратами на их осуществления. Объектами ФСА могут быть предмет (изделия, детали и т.п.), процессы (техпроцесс, управление и др.). ФСА способствует активизации технического творчества, позволяет увеличить диапазон творческих вариантов и найти решение на уровне изобретений, прейти от традиционного, предметного проектирования техники к функциональному, то есть изыскивать наилучшие способы выполнения функций изделия, улучшить его качество при рациональном использовании материальных, трудовых других ресурсов.

   К основным задачам рассматриваемого анализа можно отнести следующие:

            повышение качества изделий;

            сокращение и ликвидация брака;

            замена дефектных, дорогостоящих и импортных материалов, снижение материалоемкости, энергоемкости, трудоемкости и фондоотдачи продукции;

            сокращение эксплуатационных, транспортных и складских расходов;

            снижение себестоимости продукции.

   ФСА дает возможность найти полезные функции изделия и оценить, во что они обходятся, выявить ненужные, бесполезные вредные и дорогостоящие функции. ФСА позволяет выявить и устранить вредные. Сократить бесполезные функции и их материальные носители.

  Выполнение ФСА осуществляется с помощью моделей:

            структурной

            функциональной

            структурно - функциональной

            функционально-стоимостные диаграммы.

В рамках данной работы будут выявлены зоны технико-экономического дисбаланса для конструкции электрического чайника Tefal BF 5611 с целью его дальнейшего усовершенствования.

Выбор объекта исследования

Объект исследования - электрический чайник Tefal BF 5611, который предназначен для нагревания воды. Электрический чайник состоит из элементов, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Условные обозначения элементов  электрического чайника Tefal BF 5611

Построение структурно-элементной модели

В функционально-стоимостном анализе распространенной является структурно-элементная модель (СЭМ), которая представляет собой условное изображение, дающее представление о составе и соподчиненности материальных носителей объекта. Структурно-элементная модель получается разузлованием объекта на основе спецификации, она упорядочивает элементы объекта и отношения между ними, характеризует состав материальных носителей функций проектируемого объекта, их основные взаимосвязи и уровни иерархии. Структурно-элементная модель отражает наиболее устоявшиеся, статические связи в системе.

Структурно-элементная модель 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 делятся детали, из которых состоят узлы.

Для построения структурно-элементной модели чайника воспользуемся условными обозначениями, введенными ранее, характеризующими материальные носители его функций.

Рисунок 1 – Структурно-элементная модель электрического чайника Tefal BF 5611

СЭМ электрического чайника Tefal BF 5611 имеет три уровня. На первом уровне находится сам объект, на втором составные элементы в количестве двух, на третьем уровне – детали образующие элементы второго уровня. Так база состоит из 1 детали, корпус из 9, общее количество элементов – 10.

Формулировка функций и построение

функциональной модели

Функция – это форма проявления свойств объекта в определенной системе отношений.

Функциональная модель – это представление объекта в виде совокупности внешних и внутренних функций и выявление их связей и отношений на основе функционального подхода.

Внешние функции отражают отношения между объектом и сферой его использования, выполняются объектом в целом. Внутренние определяют взаимосвязи внутри объекта и выполняются его элементами.

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 уровня.

Сформулируем функции, выполняемые объектом исследования.

Главная функция определяет назначение, сущность и смысл существования объекта в целом.  F1 – кипячение воды.

Второстепенные функции отражают побочные цели создания объекта, не влияя на его работоспособность. Второстепенных функций нет.

Основные функции определяют физические принципы построения объекта, обеспечивают его работоспособность, создают необходимые условия для осуществления главной функции. Вспомогательные функции способствуют реализации основных функций.

В соответствии со сформулированными функциями объекта исследования составим функциональное описание объекта, а затем оценим степень исполнения полезных функций экспертным путем в таблице 2.

Таблица 2 – Функции элементов объекта

          На основании сформулированных функций построим функциональную модель электрического чайника Tefal BF 5611 (рисунок 2), представляющую объект исследования в виде совокупности внешних и внутренних функций с целью выявления их связей и отношений на основе функционального подхода.

Рисунок 2 – Функциональная модель электрического чайника Tefal BF 5611

Как видно из рисунка 2, функциональная модель имеет трехуровневую структуру. Главная функция располагается на первом уровне. Для реализации главной функции (т.е. кипячение воды) необходимо существование двух основных функций, осуществление которых требует наличия 8 вспомогательных функций. Анализируя структуру и состав вспомогательных функций, следует отметить, что их максимальное число – 7 – требуется для реализации функции F12, следовательно, второй элемент основных функций требует наибольшего участия вспомогательных функций. Для реализации функции F11 потребуется осуществление 1 вспомогательной функции.

Функционально-структурная модель

   Функционально-структурная модель - это графическое и матричное представление объекта, полученное наложением функциональной модели на структурные элементы.

          Функционально-структурные модели позволяют выявить излишние функции и элементы изделий, определить функциональность материальных носителей и затрат на функции. ФСМ электрического чайника Tefal BF 5611 представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Функционально – структурная модель электрического чайника Tefal BF 5611

В результате построения модели было установлено, что каждый элемент выполняет одну функцию. Одноэлементных связей относительно МН – 6, многоэлементных связей – 2.

Определение затрат на материальный носитель

и его вклада в функцию

     Расчет затрат по всем элементам (материальным носителям) позволяет распределить эти затраты по функциям, выполняемым данными элементами пропорционально их вкладу в выполнение функций.