Функционально-стоимостный анализ. 2



Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

«Новгородский государственный  университет

имени Ярослава Мудрого»


Кафедра «Проектирование  и технология радиоаппаратуры».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторные работы по курсу

«Функционально-стоимостный анализ»

по специальности 551100 – проектирование

и технология электронных  средств

 

 

Отчёт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преподаватель

Осипова Е.С.

23 января  2014г.

 

Студенты гр. 1021

Кашперский В.Н.

Романов А.Л.

Наталенков М.Г.

23 Января 2014г.

 

1   Цель работы

 

Проведение функционально-стоимостного анализа переговорного устройства с целью оптимизации затрат на производство.

 

2   Построение структурной модели устройства

 

Структурная схема звонка с дистанционным  управлением изображена на рисунке 1.

 







 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

Рисунок 1 – Структурная схема звонка с дистанционным управлением

 

3   Построение функциональной модели

 

Построим функциональные модели в  виде графа (рисунок 2) и таблицы (таблица 1).




 






 


 


 

Рисунок 2 – Функциональная схема

Таблица 1 – Функциональная модель звонка с дистанционным управлением

 

Материальный

носитель

Затраты на изделие, руб

Наименование

функции

Индекс

Вид

функции

Вклад материального носителя в  выполнение функции

Функциональ-ный узел

44,52

усиление

F14

внутр. осн.

1

Крышка

8,29

несущая

f111

внутр. вспом.

0,3

дизайн

F2

внеш. втор.

0,2

защита

f114

внутр. вспом.

0,3

крепление

f113

внутр. вспом.

0,2

Основание

16,56

несущая

f111

внутр. вспом.

0,3

дизайн

F2

внеш. втор.

0,2

защита

f114

внутр. вспом.

0,3

крепление

f113

внутр. вспом.

0,2

Тумблер

7,2

управление

F12

внутр. осн.

0,8

дизайн

F2

внеш. втор.

0,2

Крепеж

9,2

крепление

f113

внутр. вспом.

0,8

дизайн

F2

внеш. втор.

0,2

Динамик

  

преобразование 

F13

внутр. осн.

0,8

дизайн

F2

внеш. втор.

0,2

Микрофон

  

преобразование 

F13

внутр. осн.

0,8

дизайн

F2

внеш. втор.

0,2

Жгут

  

соединение

f112

внутр. вспом

0,5

питание

F11

внутр. осн.

0,5

Разъем

  

питание

F11

внутр. осн.

0,4

соединение

f112

внутр. вспом

0,4

дизайн

F2

внеш. втор.

0,2

Пистон

  

защита

f114

внутр. вспом.

1


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4   Определение значимости функций.

 

Таблица 2 – Определение значимости функций методом попарных сопоставлений

 

Функ-ции

F11

F12

F13

F14

f111

f112

f113

f114

F2

Сумма

Относительная значимость

F11

––

7

1

1

6

5

8

7

8

43

0,132

F12

2

––

2

2

4

3

6

5

4

28

0,086

F13

8

7

––

4

9

7

9

7

7

58

0,179

F14

8

7

5

––

9

7

9

7

7

59

0,182

f111

3

5

0

0

––

6

5

5

7

31

0,095

f112

4

6

2

2

3

––

7

6

7

37

0,114

f113

1

3

0

0

4

2

––

4

7

21

0,064

f114

2

4

2

2

4

3

5

––

7

29

0,089

F2

1

5

2

2

2

2

2

2

––

18

0,055

Итого

324

1


 

5   Определение затрат на изготовление устройства

 

5.1 Затраты на функциональный узел

 

ФУ=ЭРЭ+ПП+Зарплата

 

Таблица 3 – Стоимость ЭРЭ

 

ЭРЭ

Стоимость, руб

Количество, шт

Общая сумма, руб

Конденсатор К50-35 10 В х 1 мкФ

0,5

2

4,6

Конденсатор К50-35 10 В х 10 мкФ

1

2

Конденсатор К50-35 10 В х 50 мкФ

1,6

1

Транзистор КТ361А

0,5

6

3

Резисторы

С2-23-0,25-75 кОм

С2-23-0,25-200 кОм

С2-23-0,25-200 Ом

С2-23-0,25-6,5 кОм

С2-23-0,25-120 кОм

С2-23-0,25-2,2 кОм

С2-23-0,25-100 Ом

С2-23-0,25-300 кОм

С2-23-0,125-2 кОм

 

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

 

2

2

2

1

1

1

2

1

1

2,6

ИТОГО

10,2


 

 

Стоимость печатной платы 40р/дм2

Размеры платы 0,425х0,962 дм

Итого 40х0,425х0,962=16,32 р.

 

Зарплата, исходя из средней зарплаты 8000 р/170 часов и времени на изготовление печатной платы 23 минуты, составляет 18 рублей.

Итого ФУ=10,2 +16,32+18=44,52 р.

 

5.2 Затраты  на комплектующие

 

Таблица 3 – Стоимость комплектующих

 

 

Стоимость, руб

Количество, шт

Общая сумма, руб

Винты М2,5-6gх5

0,5

12

9,2

Шайбы

0,1

12

Винты М2,5-6gх18

0,5

4

Разъем РРН25-4/1,3х2,4к-18Г78

15

1

15

Тумблер МТД 1

7,2

1

7,2

Динамик 0,25ГД-19 8 ОМ

22

1

22

Микрофон МКЭ-3-Н

6,3

1

6,3

Жгут

0,3

1

0,3

Пистон 3 мм

1

1

1

ИТОГО

61


 

5.3 Затраты  на корпус

 

Стоимость алюминия 150 р/кг

Масса крышки и основания 150 г.

Стоимость алюминия, необходимого для изготовления = 150х0,15=22,5 р.

Зарплата, исходя из средней  зарплаты 8000 р/170 часов и времени  на штамповку корпуса 3 минуты, составляет 2,35 рублей.

 

Итого стоимость корпуса =22,5+2,35=24,85 р.

 

5.4 Затраты  на сборку

Зарплата, исходя из средней  зарплаты 8000 р/170 часов и времени  на сборку 13 минут, составляет 10,19 рублей.

 

 

6   Построение функционально-стоимостной модели

 

Таблица 7 – Определение относительной стоимости материальных носителей

 

Функции

МН

Затраты,

руб

F11

F12

F13

F14

f111

f112

f113

f114

F2

ФУ

44,52

      

44,52

          

Крышка

8,29

        

2,49

  

1,66

2,49

1,66

Основание

16,56

        

4,97

  

3,31

4,97

3,31

Тумблер

7,2

  

5,76

            

1,44

Крепеж

9,2

            

7,36

  

1,84

Динамик

22

    

17,6

          

4,4

Микрофон

6,3

    

5,04

          

1,26

Жгут

0,3

0,15

        

0,15

      

Разъем

15

6

        

6

    

3

Пистон

1

              

1

  

Сборка 

10,19

                  

Сумма

140,56

6,15

5,76

22,64

44,52

7,46

6,15

12,33

8,46

16,91

Относительная сумма

0,043

0,04

0,16

0,316

0,052

0,043

0,087

0,06

0,12


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Функционально-стоимостная  диаграмма

 

7   Анализ внутренней организации устройства

 

  1. Принцип актуализации:

где:  – коэффициент актуализации функции;

 – количество позитивных функций;

 – общее количество функций.

 

где:  – коэффициент актуализации материальных носителей;

 – количество материальных носителей выполняющих позитивные функции;

 – общее количество материальных носителей.

 

где:  – коэффициент актуализации связей;

 – количество полезных связей;

 – общее количество связей.

 

 

  1. Принцип сосредоточения:

где:  – коэффициент функционального воплощения функции;

 – количество основных функций.

 

где:  – коэффициент функционального воплощения материальных носителей;

 – количество основных материальных носителей.

 

где:  – коэффициент функционально воплощения связей;

 – количество внешних связей;

 – количество внутренних связей.

 

Таблица 8 – Определение внутренних и внешних связей

 

 

ФУ

Корпус

Корпус звонка

Крышка

Крышка звонка

Провод

Шнур сетевой

Керамический пьезоизлучатель

Стандартные изделия

Кнопка

Внешняя среда

ФУ

  

+

-

-

-

+

+

+

+

-

-

Корпус

+

  

-

+

-

+

+

+

+

-

+

Корпус звонка

-

-

  

-

+

+

-

-

+

+

+

Крышка

-

+

-

  

-

-

-

-

+

-

+

Крышка звонка

-

-

+

-

  

-

-

-

+

+

+

Провод

+

+

+

-

-

  

-

+

-

+

+

Шнур сетевой

+

+

-

-

-

-

  

-

+

-

+

Керамический пьезоизлучатель

+

+

-

-

-

+

-

  

-

-

-

Стандартные изделия

+

+

+

+

+

-

+

-

  

+

+

Кнопка

-

-

+

-

+

+

-

-

+

  

+

Внешняя среда

-

+

+

+

+

+

+

-

+

+

  

 

  1. Принцип совместимости:

где:  – коэффициент согласования функций;

 – количество согласующих функций.

где:  – коэффициент согласования материальных носителей;

 – количество материальных носителей выполняющих согласующие функции.

 

где:  – коэффициент согласования по связям;

 – количество согласующих  связей.

 

4. Принцип гибкости

где:  – коэффициент функциональной широты (возможности);

 – количество потенциально возможных функций;

 – количество имеющихся функций.

 

8   Творческий этап ФСА

 

В основе творческого этапа ФСА лежит врожденная способность любого человека к синтезированию новых мыслей. Творческий этап проведённый в нашем случае показал что устройство можно усовершенствовать следующим образом:

– ввести светоиндикацию для глухих;

– питание от батареек (на случай выключения энергии);

– безпроводная bluetooch или wifi (wireless fidelity) связь (для исключения проводов);

– использование поверхностного монтажа;

– способность воспроизводить полифонические мелодии;

– большое количество мелодий;

– возможность регулировки громкости;

– возможность закачки новых мелодий (поддержка USB интерфейса);

– введение кнопки, работающей от прикосновения;

– двухсторонняя голосовая связь;

– видео слежение;

– фотографирование всех звонящих;

– автоответчик;

– сменные панели;

– часы/будильник.

 

После проведения мозгового штурма идёт этап классификации идей. Все  идеи полученные в процессе штурма анализируются и разделяются  по функциональному признаку. В нашем  случае мы классифицировали идеи так:

 

  1. Эргономичность:

а) светоиндикация;

б) полифонические мелодии;

в) больше мелодий;

г) возможность регулировки громкости;

д) возможность закачки новых мелодий;

е) автоответчик;

ж) сменные панели;

з) часы/будильник.

  1. Питание:

а) работа от батареек (аккумуляторов).

 

  1. Безопасность:

а) двухсторонняя;

б) видео слежение.

 

  1. Надёжность:

а) поверхностный монтаж;

б) кнопка, работающая от прикосновения.

 

  1. Связь:

а) bluetooch;

б) wifi (wireless fidelity)

 

9   Выбор лучшего варианта исполнения конструкции

 

Таблица 9 – Выбор лучшего варианта исполнения конструкции

 звонка с дистанционным  управлением

 

Характеристики

Исходные данные

Способы выполнения

Питание

220 В

3 батарейки

блок питания (5В)

3 аккумулятора

Габариты

прямоугольный

овальный

круглый

фигурный

Материал корпуса

пластмасса

алюминий

ДСП

плотный картон

Микросхема

КР1008ВЖ4

АТ90S8515-8PI

–

–

Звуковое оповещение

керамический пьезоизлучатель

динамик

механически

  

 

Чередуя возможные варианты изменения  и улучшения изделия путём  соотношения их с основной выполняемой функцией (звуковое оповещение), мы пришли к следующим результатам:

  1. Питание: заменить питание от 220В на 3 аккумулятора (из схемы исключается трансформатор);
  2. Габариты: корпус остаётся прямоугольной формы;
  3. Материал корпуса: материал корпуса остаётся исходным т.к. он обеспечивает выполнение требуемых функции по отношению к главной функции;
  4. Микросхема: заменим исходную микросхему на микросхему АТ90S8515-8PI фирмы Atmel, тем самым мы увеличим количество мелодий;
  5. Звуковое оповещение: для возможности проигрывания мелодий заменим керамический пьезоизлучатель на динамик.

Функционально-стоимостный анализ. 2