Функциональное описание объектов анализа
Функциональный подход к объекту реализуется посредством выявления и анализа его функций. В литературе, посвященной ФСА, имеется значительное количество определений понятия «функция». Очевидно, в общем виде под функцией объекта в ФСА следует понимать его воздействие на другие объекты, а также способность обеспечивать какое-либо потребительское свойство. В зависимости от области применения анализа понятие функции может конкретизироваться. При описании функций особое значение имеет их правильная и точная формулировка. Поэтому необходимо придерживаться следующих основных правил: 1) формулировать каждую функцию предельно кратко, употребляя по возможности глагол и существительное (например, «передавать усилие», «преобразовывать энергию», «выдерживать давление» и т.д.); 2) использовать те существительные, которые обозначают величины, имеющие размерность (масса, работа, напряжение, оснащенность, вместимость и т.д.); 3) при формулировании функций уровень абстрагирования соотносить с уровнем рассмотрения проблемы. Если функция не может быть описана лаконично, то это свидетельствует либо о недостаточной информированности специалиста о сущности анализируемого объекта, либо о том, что он рассматривает проблему в неоправданно широком аспекте. Лаконичность формулировки в значительной степени устраняет возможность неправильного толкования функционального назначения объекта и его элементов, помогает более целенаправленно осуществлять поиск вариантов эффективных технических решений. Следует, однако, заметить, что в ряде случаев при формулировке функций целесообразно использовать также прилагательные и наречия (например, «получать сжатый газ»). Соблюдение второго правила позволяет количественно оценить функцию, что на последующих этапах анализа облегчает решение задачи установления соотношений между функциями объекта и затратами на них. Необходимость соблюдения третьего правила объясняется тем, что от уровня абстрагирования функции зависит поле поиска новых решений. Если ставится задача поиска принципиально новых решений, то функция должна быть сформулирована в наиболее общем виде, в то время как разработка вариантов модификации, модернизации, унификации изделий предполагает достаточно большую конкретизацию функции. Уменьшение степени абстрагирования функций должно происходить также по мере перехода от рассмотрения объекта в целом (или системы объектов) к рассмотрению составляющих его элементов. Выявление и формулировка функций требуют от специалистов, проводящих ФСА, высокой профессиональной подготовки, глубокого понимания сущности анализируемого объекта, условий его эксплуатации. Определяя функции объекта анализа, необходимо указывать и те из них, для осуществления которых объект не предназначается. Данное обстоятельство имеет принципиальное значение по двум причинам. Во-первых, выявление функций, не предусмотренных создателями изделия, позволяет идентифицировать их как ненужные и аннулировать или упростить материальные носители этих функций. Во-вторых, их выявление способствует поиску возможностей расширения сферы использования изделия (такой поиск осуществляется при инверсной форме ФСА). Первоначально функционально-стоимостной анализ оперировал упрощенной терминологией, включавшей такие понятия, как основные, вспомогательные, ненужные функции. Основные функции – это функции, для осуществления которых и был создан объект. Они выражают главное (по отношению к потребителю) функциональное назначение объекта или его составных частей. Вспомогательные функции способствуют выполнению основных, делают их более приемлемыми для потребителя. Ненужными являются функции, без выполнения которых изделие (процесс, структура) или его элементы не теряют свою потребительную стоимость, то есть способность удовлетворять определенные потребности. Функции этого вида обычно материализуются в узлах и деталях, не выполняющих никакой полезной работы, а также проявляются в виде избытка ресурса или завышения характеристик. Такая классификация функций приемлема для решения задачи снижения затрат на изготовление или эксплуатацию относительно несложных объектов. Для анализа таких объектов составляется матрица функций (таблица 30). С расширением области применения ФСА, усложнением объектов, подвергаемых анализу, упрощенная классификация перестала удовлетворять исследователей. В настоящее время разработан ряд классификаций, отражающих различные аспекты рассмотрения функций объекта. Так, по роли в удовлетворении требований потребителей функции разделяют на производительные (их также называют рабочими, потребительскими, функциями назначения или применения), то есть обеспечивающие какое-либо действие, и непроизводительные (эстетические, эргономические, экологические), которые не имеют технического и экономического назначения, но желаемы или необходимы для потребителя или общества. По области проявления различают функции общеобъектные(внешние), присущие объекту в целом и отражающие отношения между объектом и сферой его применения, и внутриобъектные (внутренние), которые характеризуют действия, свойства и взаимосвязи элементов объекта. Пороли в удовлетворении потребностей функции делятся на главные, определяющие назначение, сущность и смысл существования объекта, и второстепенные, которые не влияют на работоспособность объекта и отражают побочные цели его создания. По характеру проявления различают функции номинальные (целевые), обеспечивающие необходимую полезность объекта в соответствии с заданными требованиями; действительные, присущие изделию; потенциальные, до определенного времени не проявляющиеся и способствующие расширению сферы применения объекта при изменении условий его эксплуатации. По степени полезности различают полезные и бесполезные функции. Первые обеспечивают необходимые потребительские свойства и определяют работоспособность объекта. Вторые делятся на нейтральные, не снижающие работоспособность объекта, но удорожающие его, и вредные, которые наряду с удорожанием объекта снижают его работоспособность. Таблица 30 Матрица функций изделия – объекта ФСА (фрагмент) [14, с.71]
Анализ данной функциональной матрицы показывает, что выполнение функции «защищать элементы конструкции от физико-ме-ханических воздействий» дублируется двумя узлами – корпусом и под-доном. Поскольку корпус анализируемого изделия полностью обеспе-чивает выполнение этой функции, то для поддона она является ненуж-ной, а затраты на ее реализацию, которые были осуществлены (а если изделие выпускается серийно – то осуществляются) – излишни. Для анализа сложных объектов функциональные матрицы непригодны, поскольку очень громоздки и, главное, недостаточно представляют взаимосвязи функций. В связи с этим используются функ-циональные модели, представляющие изделия в виде функций и их отношений. При разработке таких моделей на первом, верхнем уровне располагают общеобъектные функции (главные и второстепенные), отражающие отношения между изделием и внешней средой, на втором уровне – внутриобъектные основные функции. Среди последних – функции приема (материала, энергии, информации), передачи, преобразования, хранения, регулирования, выдачи результата. На третьем и последующих уровнях располагают внутриобъектные вспомогательные функции, обеспечивающие основные (соединительные, изолирующие, фиксирующие, направляющие, гарантирующие).
|
