Новочеркасский политехнический институт пособие к программе вступительного экзамена по направлению подготовки магистров 22200068 «Инноватика»
Скачать 2.59 Mb.
|
| исходит из того, что нормирующим условием распределения затрат между функциональными частями является их значимость. Значимость функциональной части характеризует ее относительный вклад среди остальных частей в процесс функционирования объекта в целом. Так как сравниваемые части объекта выполняют разнородные функции, то для оценки их значимости выбирается какой-либо главный аспект применения объекта, например, надежность, безопасность или экономичность. Метод исследования факторов снижения затрат исходит из того, что возможность получения экономии определяется не только уровнем затрат, но и факторами их снижения. Применительно к техническим системам по результатам стоимостного анализа могут быть использованы следующие факторы: 1) применение принципиально новых, более эффективных решений, ноу-хау и изобретений; 2) устранение функционально излишних элементов; 3) устранение завышенных требований к параметрам и характеристикам изделия; 4) применение прогрессивных заготовок; 5) применение экономичных материалов; 6) рационализация конструкции изделия; 7) повышение технологичности конструкции; 8) повышение коэффициента унификации и стандартизации; 9) повышение применяемости деталей; 10) применение экономичных комплектующих изделий. Чтобы активизировать поиск новых решений и установить их влияние на снижение затрат, применяют контрольные (наводящие) вопросы. Для этого в специальной таблице на каждый вопрос по каждой функциональной части нужно проставить индекс ответа: 1 (да) или 0 (нет), не занимаясь пока проработкой возможных идей. Затем по каждой функциональной части подсчитывают количество положительных ответов, которое свидетельствует о числе и составе влияющих факторов. Ожидаемая экономия от снижения затрат по отдельным функциональным частям объекта определяется по формуле:  где 0,1 – средний результат (10%) одного фактора по снижению затрат;  – затраты на изготовление i-й функциональной части;  – число факторов для i-й функциональной части.Полученные значения экономии затрат по функциональным частям сравнивают между собой и находят те части объекта, от модернизации которых ожидается наибольшая экономия. 4.5.8. Примеры выполнения функционально-стоимостного анализа и оптимизации конструкции ФСА и оптимизация конструкции опоры для железнодорожного оборудования Ниже рассмотрены процессы модернизации грузоподъемного оборудования железнодорожных машин серии АДМ, которые выпускаются ОАО «Тихорецкий машиностроительный завод». На этих машинах устанавливаются краны-манипуляторы. Анализ конструкции этих кранов показал необходимость проведения ФСА опоры сдвоенной (в дальнейшем «опоры») крана-манипулятора целью оптимизации ее показателей. Опора, устанавливаемая на внешней стреле телескопического крана-манипулятора машин: АДМ-1, АДМ-1.5, АДМ-1.5Б, АДМ-1с, предназначена для поддержания внутренней стрелы и снижения трения между стрелами (рис. 4.9, 4.10). Исходная конструкция опоры показана на рис. 4.11, она состоит из корпуса 1, катка 2, установленного на ось 3, кольца 4, оседержателя 5, подшипника 6, который удерживается крышкой 7 и втулкой 8, уплотнительного кольца 9, прокладки 10, прокладки 11.  Рис. 4.9. Опора сдвоенная  Рис. 4.10. Опора, установленная в грузоподъемном кране Рис. 4.11. Конструкция опоры до проведения ФСА  Опора сдвоенная Корпус Каток Ось Кольцо Оседержатель Подшипник Прокладка Прокладка Уплотнительное кольцо Втулка Крышка Рис. 4.12. Структурно-элементная модель опоры Опора находится под постоянной нагрузкой внутренней стрелы. Во время выдвижения стрелы каток 2, при помощи подшипников 6, вращается вокруг оси 3, закрепленной в корпусе 1 и удерживаемой от осевого перемещения оседержателем 5. Крышка 7, втулка 8, кольцо 4 удерживают подшипники 6 от осевого биения. Уплотнительное кольцо 9 и прокладка 11 изолируют подшипник от попадания загрязнений, а прокладка 10 снижает трение между корпусом 1 и втулкой 8. Структурно-элементная модель опоры представлена на рис. 4.12 в виде иерархического графа. Расчет затрат на производство опоры выполняется для элементов, вошедших в структурно-элементную модель. В табл. 4.6 приведена технологическая себестоимость деталей опоры. Стоимость стандартных изделий, входящих в состав узла, невелика и в дальнейшем не рассматривается. Работа по выявлению и анализу функций ведется в порядке, описанном в предыдущих разделах. Во-первых, формируются внешние общеобъектные функции на основании назначения объекта, из них выделяется главная, остальные относятся к второстепенным. Затем определяются внутренние (основные и вспомогательные) функции для каждого элемента, выделенного в структурно-элементной схеме. Основные функции определяются методом изучения потоков энергии, массы и информации. При этом обнаруживаются три комплекса функций: подвод и принятие (энергии, массы, информации); преобразование и передача (энергии, массы, информации); отдача конечного результата работы объекта. Вспомогательные функции могут быть отнесены к следующим группам: соединяющие, разъединяющие (изолирующие), фиксирующие (определяющие положение) и гарантирующие (надежность, точность и т.п.). Таблица 4.6 Затраты на производство деталей опоры
Главная функция рассматриваемой опоры – «удерживать внутреннюю стрелу», второстепенная – «снижать трение между стрелами». Формулировка и индексация функций элементов опоры приведена в табл. 4.7. Построение функциональной модели опоры с последующим анализом полезности функций выполняется с учетом сформулированных функций объекта. Функциональная модель показывает взаимодействие отдельных функций (рис. 4.13). Функция ОФ1 «Передавать нагрузку от внутренней стрелы подшипнику» не может быть реализована без функций ВФ1, ВФ2, ВФ7, ВФ10. Таблица 4.7 Анализ и классификация внутриобъектных функций опоры
Продолжение табл. 4.7
ВФ 4 ВФ1 0 ВФ 7 ВФ 1 ВФ 2 ВФ 6 ВФ 3 ВФ 5 ОФ 1 ОФ 2 ОФ 3 ОФ 4 ГФ ОФ 5 ОФ 6 Рис. 4.13. Функциональная модель опоры Функция ОФ1 обеспечивает функцию ОФ2 «Передавать нагрузку от катка на ось», которую нельзя реализовать без ВФ7, ВФ10, ВФ6, функцию ОФ3 «Передавать нагрузку корпусу» нельзя реализовать без ОФ2, ВФ3 и ВФ5, функция ОФ3 обеспечивает функцию ОФ4 «Передавать нагрузку внешней стреле», которую нельзя реализовать без ВФ4. Функция ОФ5 «Преобразовать поступательное движение стрелы во вращение подшипника» связана с ОФ1 и ВФ1, ВФ2. В свою очередь ОФ5 обеспечивает функцию ОФ6 «Снижать трение между катком и осью», которая связана с ВФ8. Все функции вошедшие в функциональную модель, являются полезными, остальные могут быть отнесены к бесполезным и вредным функциям (ВФ9, ВФ11). Функционально-стоимостная модель приведена в табл. 4.8. Модель заполняется последовательно, по мере определения отдельных параметров. В строках, соответствующих деталей, заполняются графы функций, выполняемых ими: записывается дробь, в числителе которой указывается коэффициент весомости функции, а в знаменателе – затраты на нее в пределах данного носителя. Долевые затраты определяются по формуле:  где  – долевые затраты на i-ю функцию; З  – технологическая себестоимость детали;  – коэффициент весомости i-й функции.Долевые затраты определяются по формуле: где – долевые затраты на i-ю функцию; З – технологическая себестоимость детали; – коэффициент весомости i-й функции.Значимость функции так же, как и  оцениваются экспертно. Рекомендуется выражать значимость функции в процентах, при этом  .Затраты на функцию рассчитываются как сумма долевых затрат на данную функцию по отдельным носителям.Значимость затрат на каждую функцию  характеризует удельный вес затрат на функцию в стоимости объекта и определяется по формуле: где  – общая сумма затрат на все полезные функции, руб.Итоговым показателем функционально-стоимостной модели является отдача затрат ОЗ – безразмерная величина, рассчитываемая для каждой функции:  Исполнение функций, у которых  , является неэкономичным и должно быть подвергнуто усовершенствованию с целью ликвидации функционально излишних производственных затрат ( в нашем случае ВФ7, ВФ8).Анализ ресурса функции представляет собой сравнение количественных значений ресурса (возможности) фактически выполняемых функций с параметрами требуемых функций, необходимыми в реальных условиях использования объекта (табл. 4.9). При этом исходными для определения фактического ресурса служат параметры анализируемого объекта, а для определения требуемого ресурса – параметры внешней надсистемы, в состав которой входит объект. Из табл. 4.9 видно, что анализируемые функции имеют избыточные ресурсы. Оптимизация конструкции опоры. Для оптимизации конструкции рассматриваемой опоры предлагаются следующие мероприятия: – исключение прокладки 10 (ликвидация бесполезной ВФ11), – исключение уплотнительного кольца 9 (ликвидация бесполезной ВФ9), – исключение прокладки 11 (удешевление ВФ8), – исключение втулки 8 (удешевление ВФ7), – изменение конструкции крышки 7 (исключается необходимость применять стандартные винты, так как вводится упорное кольцо – удешевление ВФ7, – замена кольца 4 распорной втулкой (оптимизация ВФ7), – изменение конструкции оси 3 (удешевление ВФ5), замена материала: вместо стали 45Х – на сталь 09Г2С с пределом прочности 200 МПа (оптимизация ОФ3); – замена материала корпуса 1: вместо стали 45Х – на сталь 09Г2С с пределом прочности 200 мПа (оптимизация ОФ4). Таблица 4.8 Функционально-стоимостная модель опоры
Продолжение табл. 4.8
Таблица 4.9 Анализ ресурса функций
На рис. 4.14 показана модернизированная с учетом вышеописанных мероприятий конструкция опоры, в табл. 4.9 – технологическая себестоимость деталей, входящих в нее. В результате модернизации материалоемкость конструкции уменьшилась на 13%, трудоемкость изготовления – на 7%. Снижение технологической себестоимости деталей, входящих в опору, составляет 174,3 руб. С учетом уменьшения расходов на стандартные изделия и удешевления сборки снижение себестоимости опоры составляет 201,3 руб. Кроме этого имеется второй вариант модернизации – замена существующей конструкции опоры на опору скольжения. Новая конструкция опорного устройства телескопической стрелы представлена на рис. 4.15, 4.16, в ней снижение коэффициента трения происходит за счет применения полимерного материала «Маслянит 10» (СУВ ТУ ОКТБ «Орион» 102-90). Данный материал прочен, эластичен, не текуч, износостоек и обладает низким коэффициентом трения (в т.ч. и в момент страгивания). Таблица 4.9 Затраты на производство деталей модернизированной опоры
Опора скольжения (рис. 4.17) состоит из корпуса 1, переходника 2 и полимерной накладки 3. В табл. 4.10 приведена технологическая себестоимость опоры скольжения. Таблица 4.10 Технологическая себестоимость опоры скольжения
  1 – корпус, 2 – каток, 3 – ось, 4 – втулка распорная, 5 – оседержатель, 6 – подшипник, 7 – крышка, 8 – кольцо Рис. 4.14. Конструкция опоры после проведения ФСА  Рис. 4.15. Опора скольжения, установленная в кране  Рис. 4.16. Опора скольжения  А - А  Рис. 4.17. Опора скольжения Из табл. 4.10 видно, что материалоемкость опоры скольжения уменьшилась на 37%, трудоемкость изготовления – на 69%. Снижение технологической себестоимости составляет 697,2 руб. С учетом расходов на стандартные изделия снижение себестоимости опоры скольжения составит 653,2 руб. Данная конструкция взаимозаменяема с опорой качения, устанавливаемой в существующих конструкциях телескопических стрел путевых машин. Таким образом, на первом этапе модернизации возможна установка предложенной конструкции в телескопических стрелах находящихся в настоящее время в эксплуатации путевых машин при их ремонте. Разработанный тип опоры скольжения значительно упрощает конструкцию опорного узла. Соответственно повышается удобство эксплуатации, технического обслуживания и ремонта [14]. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Новочеркасский политехнический институт пособие к программе вступительного... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки магистра... |  | Экономический факультет ... |
| Уважаемые студенты и магистранты! ... | | Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению 47.... Программа предназначена для подготовки к сдаче вступительного экзамена в аспирантуру по направлению 47. 06. 01 «Философия, этика... |
| Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению 38. 06. 01 «Экономика» Программа предназначена для подготовки к сдаче вступительного экзамена в аспирантуру по направлению 38. 06. 01 «Экономика», профиль... | | 1. Теоретические аспекты менеджмента в России и их особенности… ... |
| 1. введение основная тематика, включаемая в итоговый междисциплинарный экзамен ... | | Протокол №4 «20» декабря 2011г. Программа дисциплины ... |
| Программа по дисциплине «Менеджмент» ... | | Казанский (Приволжский) федеральный университет Институт геологии... Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) |
| Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки... Направление подготовки кадров высшей квалификации по программе подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре | | Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки... Направление подготовки кадров высшей квалификации по программе подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре |
| Программа вступительного экзамена в аспирантуру Программа предназначена для подготовки к сдаче вступительного экзамена в аспирантуру Московского университета им. С. Ю. Витте по... | | Программа вступительного экзамена в аспирантуру Научная специальность Программа предназначена для подготовки к сдаче вступительного экзамена по специальности «Теория и история права и государства; история... |
| Программа вступительного экзамена для подготовки научно-педагогических... Целью вступительного экзамена является выявление уровня знаний поступающих в аспирантуру по теоретическим разделам дисциплины | | Форма проведения вступительного экзамена в аспирантуру по направлению... Форма проведения вступительного экзамена в аспирантуру по направлению подготовки 38. 06. 01 – Экономика |
