Лекции в виде ответов на теоретические вопросы (1044316), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Показатели:
1)Показатель качества — количественная характеристика одного из свойств.
2)Показатели назначения характеризуют изделие как объект эксплуатации. Они выражают основные функции изделия и определяют область его применения (производительность, точность, мощность, скорость, быстродействие и т. п.).
3)Показатели технологичности характеризуют изделия как объект производства (производственная технологичность) и как объект эксплуатации (эксплуатационная технологичность) - расходные показатели, оценивающие расход массы материалов, труда, энергии при изготовлении или использовании изделия (материалоемкость, трудоемкость, энергоемкость и технологическая себестоимость).
4)Технологическая трудоемкость определяется временем, затрачиваемым основными производственные рабочими на изготовление единицы продукции £техн , ч/шт.
5)Технологическая себестоимость — стоимостный показатель и представляет собой затраты на осуществление технологических процессов изготовления изделия ST , руб./шт.
6)Показатели надежности (вероятность безотказной работы, наработка на отказ, долговечность, ремонтопригодность и др.) во многом определяют эффективность эксплуатации изделия, так как снижение надежности уменьшает результативность работы и увеличивает эксплуатационные затраты.
7)Эргономические показатели включают гигиенические (освещенность, температура, влажность, запыленность, излучение, токсичность, шум), физиологические и психологические показатели.
8)Эстетические показатели отражают рациональность формы, целостность композиции, совершенство производственного выполнения и стабильность товарного вида.
9)Экологические показатели характеризуют особенности продукции, определяющие уровень вредных воздействий на окружающую природную среду, которые возникают при эксплуатации или потреблении продукции (содержание вредных примесей в выбросах и т. п.).
10)Показатели безопасности определяют степень защиты человека при эксплуатации или потреблении продукции.
11)Показатели транспортабельности характеризуют приспособленность изделия к перемещениям в пространстве, не связанным с эксплуатацией или потреблением.
Формирование математической модели, соответствующей поставленной задаче, включает выявление зависимостей между показателями в виде ограничений и установление граничных условий, т. е. предельно допустимых значений используемых в анализе параметров и показателей.
Ограничения могут быть по своему происхождению:
-теоретическими
-статистическими.
Теоретические всегда справедливы, и для их получения не нужны никакие дополнительные эксперименты (только математические выкладки). Однако чаще всего на практике между параметрами и показателями нет известной функциональной зависимости. Ее может заменить аналитическая зависимость, полученная в результате сбора и обработки статистических данных – т.е. модель.
Принятый критерий может оценивать желательные качества (максимизация критерия) или — нежелательные (минимизация критерия). Соответственно, получаем целевую функцию полезности или потерь.
Если в постановке задачи отсутствуют ограничения и задана только целевая функция, то это задача безусловной оптимизации.
Присутствие ограничений и граничных условий формирует задачу условной оптимизации. Увеличение числа ограничений не улучшает, как правило, оптимального решения и часто при противоречивости требований может привести к несовместности, т. е. к отсутствию решения задачи, удовлетворяющего всем поставленным условиям.
В качестве критерия могут использоваться как технические, так и экономические показатели. Соответственно, в первом случае одним из ограничений является экономический показатель, во втором — заданное значение технического показателя или параметра.
Моделирование проектных задач позволяет:
-найти оптимальное проектное решение для конкретных исходных данных и провести анализ чувствительности, т. е. определить устойчивость найденного решения при изменении параметров и показателей, участвующих в модели;
-использовать системы технико-экономической оптимизации в САПР и постепенно перейти к САТЭП (Система автоматизированного технико-экономического проектирования) с разработкой типовых алгоритмов и программ в зависимости от этапа разработки, состава параметров и показателей, выбранного критерия; это потребует создания соответствующих баз данных по технико-экономическим показателям.
Если при формализации критерия эффективности не удается представить его в виде непрерывной функции рассматриваемой совокупности показателей, то задача из оптимизационной превращается в задачу выбора наилучшего варианта из рассмотренных возможных по принятому критерию (такую ситуацию легко рассмотреть на приведенном выше примере).
При проектировании сложных технических систем используют следующие показатели:
1)внешние - характеризуют систему с точки зрения потребителя (надежность, производительность, помехоустойчивость, скорость передачи информации и др.),
2)внутренние - оценивают систему и ее иерархию (изделие — агрегат — узел — сборочная единица — деталь) с точки зрения разработчика.
Подобное деление условно, но весьма полезно при выработке технического задания на проектирование и при оптимизации. При этом целесообразно целевую функцию и ограничения на внешние параметры выражать через внутренние параметры и показатели.
68.Цели и задачи ТЭА и ТЭО при создании и произв-ве техники. Последовательность проведения ТЭА.
ТЭО – технико-экономическое обоснование
Технико-экономический анализ (ТЭА) проектных решений — это исследование взаимосвязи технических, организационных и экономических параметров и показателей объекта, позволяющее найти наилучшее проектное решение при выбранном критерии.
основная предпосылка ТЭА — возможность альтернативных решений,
Осн задача ТЭА — обеспечение наилучшего решения при выборе схемы и материала объекта, технологии его изготовления и других факторов на конкретной стадии жизненного цикла изделия.
Основные этапы проведения ТЭА:
1)постановка задачи;
2)формирование системы технических и экономических показателей;
3)выбор критерия;
4)сбор и анализ информации; установление области изменения параметров и показателей, а также условий производства и эксплуатации объекта;
5)прогнозирование показателей;
6)разработка технико-экономических и экономико-математических моделей, формализация критерия;
7)выполнение расчетов;
8)анализ результатов и оценка чувствительности, систематизация информации и принятие решения.
Последовательность и методика проведения параметрического ТЭА не зависят от объекта, от поставленной задачи и от стадии разработки объекта.
Потребитель выбирает изделие среди функциональных аналогов-конкурентов с целью получить максимальный эффект от использования этого изделия. Чем выше качество, чем лучше технические параметры, тем эффект больше. Однако производитель может обеспечить эти лучшие показатели, только вкладывая дополнительные средства в проектирование и изготовление более качественного изделия.
Этот компромисс в условиях рыночной экономики решает цена:
- благодаря повышению качества и увеличению объема продаж она должна принести прибыль изготовителю;
- за счет свойств, более удовлетворяющих потребителя, чем свойства аналогов-конкурентов, принести прибыль потребителю.
Следовательно, для принятия решения необходимо выявить интересующие потребителя параметры и показатели, а также установить, как они влияют друг на друга. Часто даже для технических показателей улучшение одних приводит к ухудшению других, что требует компромиссных решений.
Проблемы, возникающие при проведении ТЭА:
1)Своевременность, что означает необходимость проведения ТЭА до принятия решения; возникает задача прогнозирования показателей.
2)Надежность и объективность (необходимость разработки методик проведения ТЭА, тщательных исследований рынка, установления процедур проведения экспертиз (многие показатели при ТЭА не могут быть установлены путем объективных измерений и испытаний).
3)Возможность встраивания процедуры ТЭА в системы автоматизированного проектирования, что требует использования экономико-математических методов и моделей.
4)Учет вероятностного характера расчетов, что делает необходимым анализ чувствительности и устойчивости полученного результата.
5)Внутреннее противоречие, состоящее в том, что анализировать (в маркетинге, в статистике) можно только прошлые данные, а решение принимается для будущего. Следствием этого противоречия является необходимость корректирования используемых статистических зависимостей.
70.Определение и классификация функций ФСА.
ФСА (функционально-стоимостной анализ) – метод комплексного системного исследования функций объекта (изделия, процесса, структуры), направленный на оптимизацию соотношении между качеством, полезностью функций объекта и затратами на их реализацию на всех этапах жизненного цикла.
Осн принципы ФСА:
I)системный подход – рассмотрение объекта, как элемента системы более высокого порядка и как системы, состоящей из взаимосвязанных элементов;
2)функциональный подход – объект рационализации понимается и совершенствуется не в своей конкретной реальной форме, а как комплекс функций, которые он выполняет или должен выполнять;
3)принцип соответствия значимости и полезности функций затратам на их реализацию (цель ФСА, т.е. развитие функционального подхода);
4)народнохозяйственный подход – обеспечение общественно необходимого качества изделия при обязательном учете затрат на всех этапах его жизненного цикла (проектирования, изготовления, применения, утилизации, сбыта) с позиции их соответствия общественно-необходимому уровню;
5)принцип коллективного творчества – использование методов активизации мышления (мозговой штурм, морфологический анализ, теория решения изобретательских задач ТРИЗ и др.);.
Основные цели ФСА:
на стадиях НИР и ОКР - предупреждение возникновения излишних затрат;
на стадиях производства и применения (эксплуатации) объекта - сокращение (исключение) неоправданных затрат и потерь.
Задачи ФСА:
1) снижение материалоемкости, трудоемкости, энергоемкости и фондоемкости объекта;
2) уменьшение эксплуатационных и транспортных расходов;
3) замена дефицитных, дорогостоящих и импортных материалов;
4) повышение производительности труда;
5) повышение рентабельности изделий;
6) устранение "узких мест" и диспропорций и т.д.
Итогом проведения ФСА должно быть снижение затрат на единицу полезного эффекта.
Функция в ФСА – внешнее проявление свойств какого-либо объекта в данной системе отношений; способность данной системы к удовлетворению определенных требований системы внешнего порядка.
Классификация функций:
В области проявления:
1)внешние (общеобъектные) - характеризуют основное назначение объекта, проявляются вне объекта и отражают его взаимосвязь со сферой применения. При определении внешних функций внутреннее строение объекта игнорируется, он рассматривается как "Черный ящик" со своими входами и выходами (автомобиль - перевозит грузы; часы - показывают время);
-главные - определяют назначение, сущность и смысл существования объекта, системы в целом.
-второстепенные - отражают действия и взаимосвязи внутри объекта, системы
2)внутренние (внутриобъектные) - выполняемая элементами объекта или их связями в рамках объекта как системы.
-основная - выполнение которой является необходимым условием сохранения, существовании, функционирования и развития объекта, ликвидация ее приводит к потере работоспособности объекта (ф-ии прирема, ввода, передачи, преобраз-я, хранения, выдачи).
-вспомогательная - обеспечивающая реализацию основных функций (соединительные, фиксирующие, направляющие, изолирующие).
К основным можно отнести функции приема, ввода, передачи, преобразования, хранения, выдачи (вещества, энергии, информации и т. д.); к вспомогательным — соединительные, фиксирующие, направляющие, изолирующие и другие подобные функции.
Внешние и внутренние функции по степени полезности делятся на полезные, отражающие необходимые свойства и определяющие работоспособность изделия; бесполезные, не влияющие на работоспособность и создающие излишние затраты; вредные — отрицательно влияющие на работоспособность и повышающие затраты.
Функциональная модель (ФМ) - это описание объекта на языке выполняемых функций и их взаимосвязей, представляемое графом или матрицей связей. При этом на верхнем (первом) уровне располагают главные и второстепенные функции, на третьем и последующих - вспомогательные функции объекта и их составляющие.
Типовую цепочку ФСА в общем виде можно представить •следующим образом: поиск рациональной функционально-параметрической характеристики объекта, функционально-структурный анализ, экономическая оценка функций и определение направления поиска новых технических решений, сравнительная оценка вариантов технических решений и обоснование лучшего. Исходя из этого сформировалась типовая последовательность этапов ФСА: подготовительный, информационный, аналитический, творческий, исследовательский, рекомендательный.