Начиная с 60-х гг. XX в. в инженерной практике развитых стран стал распространяться новый подход к снижению стоимости и повышению качества продукции, который назвали функционально-стоимостный анализ (ФСА).
ФСА — это метод системного исследования объекта (изделия, явления, процесса), направленный на снижение затрат при его проектировании, производстве и эксплуатации без потери качества и полезности продукции (изделия) для потребителя. ФСА — метод экономии и бережливости.
Понять принцип ФСА помогает габровский анекдот о коровах, которым надевают зеленые очки, чтобы съедаемая солома казалась им свежей травой.
Цель метода: определение непроизводительных (непродуктивных) затрат или издержек при изготовлении изделия, не обеспечивающих ни качества, ни полезности, ни долговечности, ни внешнего вида, ни других требований заказчика.
Главные принципы ФСА: в любом деле есть скрытые резервы для экономии; деталь машины легче усовершенствовать, чем машину; излишние расходы на производство продукции следует предотвращать на стадии проектно-конструкторских разработок.
При поиске резервов для улучшения конструкции изделия предпочтение отдается доступности ресурсов и материалов, их распространенности, легкости применения, простоте технического решения и технологии выполнения. Поясним сказанное примерами.
• Простые и доступные исходные ресурсы (пена, вода, воздух, сыпучие тела, бытовые отходы, пластик), используются для получения новых материалов, отвечающих таким требованиям изобретателей, как легкая испаряемость, растворимость, сгораемость, экзо- и эндотермичность, сохраняемость (память) формы, увеличение объема при замерзании, разрушаемость, полимеризация.
• Уже созданные вещества находят новое функциональное применение. Например, мастика для полов может применяться как эффективное средство борьбы с тараканами.
• Особенности поведения животных используются для решения сельскохозяйственных задач. Например, перед летком улья ставят лоток с микроспорами грибков, уничтожающих насекомых — вредителей зерновых культур. На своем брюшке и лапках пчелы разносят споры по всему полю.
• Известное приспособление используется для решения новых технических задач. Например, финские инженеры предложили матрицу особой формы для получения спиральной нарезки на гвозде. В результате под ударами молотка гвоздь, прокручиваясь, врезается в дерево и держится в 5 раз надежнее обычного.
ФСА предполагает такие последовательные процедуры:
• выбор объекта анализа;
• определение функций, выполняемых объектом и его составными частями, их стоимостную оценку;
• выявление функциональных зон с наибольшими затратами;
• выявление основных, вспомогательных и ненужных функций в объекте анализа;
• разработку наиболее эффективных решений для снижения материальных и трудовых затрат при сохранении основных функций объекта.
1. В СССР до Великой Отечественной войны был освоен автомат ППД-40, конструкция которого требовала сложной и трудоемкой технологии. В условиях блокадного Ленинграда в 1941 г. был налажен выпуск упрощенного автомата ППШ, состоявшего всего из 5 деталей, изготавливаемых штамповкой. По этому же принципу ленинградцы упростили производство автоматов ППС. В результате вес автомата ППС снизился почти вдвое, трудоемкость его изготовления уменьшилась во много раз. На производство ППС, собственный вес которого составлял чуть больше 2,5 кг, затрачивалось около 8 нормо-часов. Изготавливали его подростки. В фашистской Германии автомат МП 39/40 (ошибочно называемый «Шмайсер») имел вес около 5 кг, на его изготовление уходило более 1200 нормо-часов высококвалифицированного труда. Разница между автоматами: МП 34/40 обладал чудовищной дальнобойностью (более 2 км), совершенно ненужной в ближнем бою; ППС имел меньшую дальнобойность, что и позволило упростить конструкцию автомата, а значит, и трудоемкость его изготовления.
2. Зажимный брусок из стали размером 50x25x13 мм с двумя резьбовыми отверстиями. Выпуск — несколько тысяч в год. Найти резервы усовершенствования (упрощения) конструкции или технологии.
Ход решения. Выясняем основную функцию бруска. Размещаемый внутри устройства, он, подобно двум гайкам, обеспечивал соединение нескольких деталей, т.е. выполнял ту же функцию, что и две гайки. Кроме этого, он выполнял две вспомогательные функции — самофиксацию узла при монтаже (с обычными гайками из-за труднодоступности места крепления это не достигается) и предотвращение самоотвинчивания при эксплуатации (это также не обеспечивают обычные гайки).
Экономисты подсчитали, что вспомогательные функции обходятся в 9 раз дороже основной (брусок стоит в 10 раз дороже двух гаек). Это существенно упрощает задачу, которая теперь может звучать так: найти способ закрепления двух гаек неподвижно относительно друг друга. Получаем варианты возможных решений. Гайки можно соединить гранями, приварить к куску проволоки или к основанию из листового материала. На практике был осуществлен последний вариант (см. рис. 7):
Рис. 7
Стоимость соединительного узла оказалась в 4 раза меньше стоимости зажимного бруска.
Область применения метода. ФСА применим к любому объекту, для которого удается:
а) точно определить назначение и качество каждого элемента;
б) установить «стоимость» каждой функции в сравнении с другими устройствами, способными выполнять аналогичные функции;
в) рассчитать себестоимость изделия и каждой технологической операции.
ФСА рекомендуется использовать в следующих случаях:
1) при проектировании новых изделий и технологий;
2) для модернизации освоенных в производстве изделий;
3) для снижения затрат основного и вспомогательного производства;
4) для комплексного снижения затрат сырья и энергии.
