книги / Функционально-стоимостный анализ (кейсы - примеры, задания, тесты)
..pdfНа рис. 75 указаны следующие обозначения: 1 – правый передний лонжерон; 2 – правый брызговик переднего крыла;
3 – соединитель рамы ветрового окна и боковины;
4 – капот;
5 – нижний средний усилитель рамы ветрового окна;
6 – верхняя накладка боковины;
7 – правая наружная панель боковины;
8 – передняя нижняя балка крыши;
9 – внутренняя панель боковины;
10– рама ветрового окна;
11– соединитель боковины и передка;
12– арка заднего колеса;
13– надставка наружной панели боковины;
14– задняя правая заглушка боковины;
15– внутренняя стойка рамы ветрового окна;
16– панель крыши;
17– усилитель крыши;
18– усилитель центральной стойки;
19– сточный желобок;
20– левая наружная панель боковины;
21– задняя балка крыши;
22– дверь задка;
23– желобок проема двери задка;
24– панель задка;
25– надставка наружной панели боковины;
26– передняя дверь;
27– нижняя накладка боковины;
28– задняя поперечина пола;
29– задний пол;
30– кронштейн фартука заднего колеса;
31– пластина болта усилителя заднего лонжерона;
32– усилитель лонжерона под рычаг задней подвески;
33– надставка усилителя заднего лонжерона;
301
34 – усилитель лонжерона под кронштейн домкрата;
35 – задний лонжерон пола;
36 – средняя поперечина пола;
37 – соединитель заднего лонжерона и переднего пола;
38– средний пол;
39– усилитель передней стойки боковины;
40– усилитель пола под установку домкрата;
41– вертикальная изолирующая прокладка переднего крыла;
42– передняя поперечина пола;
43– кронштейн переднего сиденья;
44– передний пол;
45– усилительполаподкреплениерычагапереключенияпередач;
46– соединитель порога пола;
47– переднее крыло;
48– горизонтальнаяизолирующаяпрокладкапереднегокрыла;
49– площадка аккумуляторной батареи;
50– левый кронштейн переднего крыла;
51– щиток передка;
52– левый брызговик переднего крыла;
53– левый передний лонжерон;
54– стойка рамки радиатора;
55– верхняя поперечина рамки радиатора;
56– кронштейн крепления блок-фары;
57– кронштейн передней подвески силового агрегата;
58– нижняя поперечина рамки радиатора;
59– панель рамки радиатора;
60 – левый усилитель нижней поперечины рамки радиатора с проушиной для буксировки.
Структурно-функциональная модель
Для проведения ФСА использовалась функциональная модель описания объекта (рис. 77).
F0 – создаватьвозможностьбезопасногопередвижениячеловека;
F1 – техническая функция;
F11 – двигатель 21124;
302
F12 – расход топлива;
F13 – стойки;
F14 – объем двигателя;
F2 – безопасность;
F21 – подушка безопасности;
F22 – улучшенная конструкция бампера;
F23 – ремень безопасности;
F24 – дисковые тормоза;
F25 – антитравматический руль;
F3 – комфорт;
F31 – ортопедические кресла;
F32 – подогрев сидений;
F33 – электрообогреваемое стекло;
F34 – электроподъемники передних дверей;
F35 – шумоизоляция;
F36 – печка;
F37 – электроусилитель руля.
Рис. 77. Функциональная модель объекта
Этап 3. Аналитический
3.1. Анализ функции
На аналитическом этапе нам необходимо проанализировать функции по значимости. Поскольку мы нацелены на повышение безопасности, рассматриваем только функцию F2 – безопас« - ность» (табл. 93):
F21 – подушка безопасности;
F22 – улучшенная конструкция бампера;
303
F23 |
– ремень безопасности; |
F24 |
– дисковые тормоза; |
F25 |
– антитравматический руль. |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 93 |
Оценка значимости функции безопасности |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Детали |
|
Функции |
|
|
Итого по |
Предвари- |
|
|
|
|
|
|
|
детали |
тельный вы- |
|
|
|
|
|
|
|
вод |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
– |
|
1 |
В |
В |
А |
А |
В |
1С |
|
2 |
В |
С |
В |
В |
С |
2С |
Усовершен- |
|
|
|
|
|
|
|
ствовать |
3 |
С |
В |
В |
А |
В |
– |
|
4 |
С |
В |
А |
В |
В |
– |
|
5 |
А |
В |
В |
А |
В |
– |
|
Итого по функции |
2С |
1С |
– |
– |
1С |
– |
|
Предварительный |
Ликвиди- |
|
|
|
|
|
|
вывод |
ровать |
|
|
|
|
|
|
На основании оценки функции безопасности следует усовершенствовать конструкцию бампера, поскольку бампер данной модели ВАЗ-2114 сделан из жесткой пластмассы и внутри бампера пустота. Данные краш-теста показали, что удар при столкновении приходится на нижнюю часть кузова, что еще раз подтверждает необходимость усовершенствования бампера.
3.2. Определение временных затрат
Заработная плата сотрудников:
–ведущий специалист отдела – 25 тыс. руб.;
–ведущий специалист финансового отдела – 20 тыс. руб.;
–главный конструктор – 30 тыс. руб.;
–специалист финансового отдела – 20 тыс. руб.;
–главный экономист – 22 тыс. руб.;
–работник – 20 тыс. руб.
304
Временные затраты по функции: |
|
|
|
|||
F 1.1 – 90 мин |
F 2.1 – 30 |
мин |
F 3.1 – 30 мин |
|||
F 1.2 – 40 мин |
F 2.2 |
– 10 |
мин |
F 3.2 |
– 5 мин |
|
F 1.3 – 20 мин |
F 2.3 |
– 5 мин |
F 3.3 |
– 15 мин |
||
F 1.4 – 30 мин |
F 2.4 |
– 40 |
мин |
F 3.4 |
– 60 |
мин |
|
F 2.5 |
– 25 |
мин |
F 3.5 – 20 мин |
||
|
|
|
|
F 3.6 – 60 |
мин |
|
|
|
|
|
F 3.7 – 60 |
мин |
3.3. Определение значимости по функциям
Оценка выполняемых функций объектом выполняется последовательно по уровням функционально-стоимостной модели коллективных экспертных оценок. Оценка выполняемых функций по выбранному объекту распределилась следующим образом
(рис. 78).
Рис. 78. Оценка выполняемых функций
Оценка затрат и значимости функции выполняется в баллах. Отношение балльных оценок по затратам и значимости определяется по формуле
F= Zj , zj
где Zj – балльная оценка затрат; zj – балльная оценка значимости.
Определение соотношения затрат и значимости по функциям представлено в табл. 94.
305
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 94 |
|
|
||
Определение соотношения затрат и значимости по функциям |
|
|
|
|||||||||||
Функ- |
Zj |
zj |
fФунк- Zj |
zj |
|
fФунк- |
|
Zj |
zj |
F |
|
|
||
ция |
|
|
|
ция |
|
|
|
ция |
|
|
|
|
|
|
F1 |
|
85,6 |
|
50F2 |
1,7130,6 |
30 |
1,02 |
|
F3 |
40,6 |
20 |
|||
F11 |
|
55,3 |
30 |
F21 |
1,8420,1 |
2 |
F3110,05 |
|
25,6 |
2 |
12,80 |
|||
F12 |
|
32,5 |
10 |
F22 |
3,2510,5 |
10 |
1,05 |
|
F32 |
5,2 |
|
1 |
||
F13 |
|
26,4 |
5 |
F23 |
5,28 5,3 |
5 |
1,06 |
|
F33 |
8,6 |
|
3 |
||
F14 |
|
36,5 |
5 |
F24 |
7,3010,9 |
6 |
1,82 |
|
F34 |
10,6 |
|
2 |
||
|
|
|
|
|
|
F25 |
15,8 |
7 |
|
2,26 |
F35 |
|
30,5 |
|
|
Этап 4. Творческий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
На творческом этапе предлагаются различные идеи усовер- |
|
|
|||||||||||
шенствования тех или иных элементов конструкции автомобиля, |
|
|
||||||||||||
анализируются их преимущества и недостатки, оценивается техни- |
|
|
||||||||||||
ческая и экономическая эффективность (табл. 95). |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 95 |
|
|
||
|
|
|
|
Оценка основных идей |
|
|
|
|
|
|
||||
Содержание |
|
|
Оценка |
|
|
|
Оценка |
|
|
|
||||
|
идеи |
|
Достоинства |
Недостатки |
Техни- |
Эконо- |
|
|
||||||
Обогревбоковых |
Улучшениевиди- |
|
|
|
ческая |
мическая |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
зеркал |
|
мостидорогив |
|
|
______ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
холодноевремя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
года |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Датчик, реаги- |
Улучшениевиди- |
Дополнительныеза- |
|
|
|
|
|
|
||||||
рующийнадождь мостиприосадках |
тратынаустановку |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Подушкибезо- |
УвеличениебезоУдарприходитсяна |
|
|
|
|
|
|
|||||||
пасности |
|
пасностиприаванижнюючастьтела |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
рии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Парктроник |
|
Помощьприпар- |
Постоянныйуход, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ковке |
|
|
большиезатраты |
|
|
|
|
|
|
||
Дисковыетормоза Уменьшениетор- |
Заменаподвески, |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
мозногопути |
|
большиезатраты |
|
|
|
|
|
|
|||
306 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 95 |
|
Содержание |
Оценка |
Оценка |
||
идеи |
Достоинства |
Недостатки |
Техни- |
Эконо- |
Ременьбезопас- |
|
|
ческая |
мическая |
Увеличениеуровня |
Автоматическая |
|
||
ностиинерцион- |
безопасностипри |
блокировка |
|
|
ный |
аварии |
|
|
|
Корректорфар |
Улучшениевиди- |
______ |
|
|
|
мостинадороге |
|
|
|
|
|
|
|
|
Омывательзадне- |
Улучшениевидимо- |
______ |
|
|
гостекла |
стинадороге |
|
|
|
|
|
|
||
Улучшениепроч- |
Ударраспределяется |
______ |
|
|
ностибампера |
повсемукузову |
|
|
|
|
|
|
Метод экспертных оценок
Использовалась 10-балльная шкала (табл. 96). В группу экспертов входят 5 человек.
1.Подушки безопасности.
2.Дисковые тормоза.
3.Ремень безопасности инерционный.
4.Улучшение прочности бампера.
5.Корректор фар.
6.Датчик, реагирующий на дождь.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 96 |
|
|
|
|
|
Оценки экспертов |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
|
|
|
Число экспертов |
|
|
|
||
объекта |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
1 |
|
5 |
4 |
|
|
3 |
4 |
|
3 |
2 |
|
6 |
5 |
|
|
7 |
5 |
|
6 |
3 |
|
5 |
7 |
|
|
8 |
6 |
|
7 |
4 |
|
8 |
9 |
|
7 |
|
10 |
|
7 |
5 |
|
5 |
6 |
|
|
5 |
4 |
|
5 |
6 |
|
4 |
4 |
|
|
5 |
4 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
307 |
|
Далее рассчитаем коэффициент согласованности:
W = 12·320,83/52·(63 – 6) = 0,73.
где m – число экспертов; n – число идеи; S – сумма квадратичного отклонения оценки всех рангов от среднего значения.
Чем ближе к 1, тем более согласованно мнение экспертов. На графике (рис. 79) видно, что эксперты отдали предпочте-
ние улучшению прочности бампера.
12 |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
0 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Рис. 79. Оценки экспертов
Далее нужно определить материал, который бы заполнил пустоту бампера.
Для упрочнения балки под бампером должна использоваться коррозионностойкая сталь. Рассмотрим несколько вариантов и выберем менее затратный металл (табл. 97).
Наиболее целесообразным является применение алюминия, так как это более гибкий, коррозионностойкий при невысокой стоимости, при этом хорошо сваривается.
Этап 5. Исследовательский
На данном этапе исследовательская группа сформировала три возможных варианта улучшения безопасности автомобиля ВАЗ-2114. На основе оценки показателя функциональности был выбран наиболее оптимальный вариант, обеспечивающий оптимальную функциональность.
308
|
|
Таблица 97 |
|
Предлагаемые виды используемого материала |
|
|
|
|
Материал |
Характеристика |
Стоимость, |
|
|
руб. |
Алюминий |
Малая плотность, высокая теплопроводность и |
1500 |
|
электрическая проводимость, высокая пластич- |
|
|
ность и хорошая коррозийная стойкость. Он |
|
|
легко поддается ковке, штамповке, прокатке, |
|
|
волочению. Алюминий хорошо сваривается |
|
|
газовой, контактной и другими видами сварки. |
|
|
Также двутавровые алюминиевые балки ис- |
|
|
пользуют в качестве бруса, испытывающего |
|
|
основное давление на изгиб |
|
Титан |
Имеет высокую удельную прочность, благодаря |
6000 |
|
чему сплавы на его основе получили широкое |
|
|
применение в технике, особенно в тех областях, |
|
|
где важное значением имеет масса. |
|
|
Титан обладает высокой коррозийной стойко- |
|
|
стью в большом количестве агрессивных сред, |
|
|
превосходя зачастую в этом отношении нержа- |
|
|
веющую сталь |
|
Хромистая |
Высокая твердость и повышенная прочность, из |
|
сталь Х13 |
них изготавливают детали повышенной проч- |
|
|
ности и износоустойчивости при высокой кор- |
|
|
розийной стойкости. Ограниченная сваримость |
|
Формирование возможных вариантов:
–формирование варианта № 1 (представляет функциональное улучшение при высоких издержках его реализации), номера идей: 3, 4, 5;
–формирование варианта № 2 (представляет более экономические способы реализации функций), номера идей: 1, 2, 6, 7, 8;
–формирование варианта № 3 (исследовать дополнительно), номера идей: 9.
Втабл. 98 представлена оценка показателя функциональ-
ность (F).
309
|
|
Оценка функциональности |
Таблица 98 |
|||||
|
|
|
|
|||||
Функции |
Значи- |
Вариант 1 |
|
|
Вариант 2 |
Вариант 3 |
|
|
|
мость |
Степень |
F |
|
Степень |
F |
Степень |
F |
|
|
исполнения |
|
|
исполнения |
исполнения |
|
|
F0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
F1 |
|
1,71 |
|
|
|
|
|
|
F11 |
|
1,84 |
|
2 |
|
3,68 |
2 |
3,68 |
F12 |
|
3,25 |
|
1 |
|
3,25 |
0 |
0 |
F13 |
|
5,28 |
|
2 |
1 |
10,56 |
5,28 |
2 |
F14 |
|
7,30 |
|
1 |
|
7,30 |
2 |
14,6 |
F2 |
|
1,02 |
|
|
– |
|
– |
– |
F21 |
10,05 |
|
0 |
|
0 |
1 |
10,05 |
|
F22 |
|
1,05 |
|
1 |
|
1,05 |
1 |
1,05 |
F23 |
|
1,06 |
|
2 |
|
2,12 |
2 |
2,12 |
F24 |
|
1,82 |
|
2 |
|
3,64 |
0 |
0 |
F25 |
|
2,26 |
|
1 |
|
2,26 |
1 |
2,26 |
F3 |
|
2,03 |
|
|
– |
|
– |
– |
F31 |
12,80 |
|
1 |
2 |
12,80 |
25,6 |
1 |
|
F32 |
|
5,20 |
|
0 |
|
0 |
1 |
5,20 |
F33 |
|
2,87 |
|
|
0 |
|
0 |
0 |
F34 |
|
5,3 |
|
1 |
5,3 |
0 |
0 |
|
F35 |
30,50 |
|
2 |
|
61 |
1 |
30,50 |
|
F36 |
|
4,32 |
|
2 |
|
8,64 |
1 |
4,32 |
F37 |
|
1,64 |
|
1 |
|
1,64 |
2 |
3,28 |
Q |
|
|
|
|
|
107,94123,24 |
153,92 |
Этап 6. Рекомендательный
Оценка, проведенная на исследовательском этапе, показала, что наиболее приемлемым является вариант № 3, имеющий наиболее высокий показатель функциональности.
Данный вариант позволит повысить безопасность автомобиля ВАЗ-2114. На основании краш-теста, проведенного в 2004 году, оказалось, что ВАЗ-2114 менее безопасный, чем ВАЗ-2109. Одна из при-
чин– это отсутствие прежней мощной алюминиевой балки внутри бампера. Вмоментстолкновенияударраспределялсяповсему кузову.
Анализ идей:
Вариант 1. Значительные затраты, что повлияет на себестоимость автомобиля. В связи с этим можно предположить, что интерес у покупателя снизится.
310