Разработка инновационного проекта. Дырокол

 

Обозначения: Г, О, В – соответственно главная, основная, вспомогательная функции; Н – указывает на отсутствие взаимодействия, взаимодействия функций; ИР и НР – избыточный и недостающий ресурс функций.

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Результаты  анализа общеобъектных и внутриобъектных функций

 

Результаты анализа  матрицы взаимосвязей функций представлены в таблице 5.

 

Характеристика резервов и недостатков ресурса		Краткие выводы и Предложения
Общеобъектные функции	Внутриобъектные функции
Недостающий ресурс главной функции (I-2) “   Пробивать отверстия”; функции (II-2) “Выравнивать по ширине”; функции (III-2) “Выравнивать по длине”; функции (IV-2) “Выравнивать по толщине”	Недостающий ресурс основных функций (IV-6, I-14, IV-3,) ”,   “Резать бумагу”, “ Удерживать элементы ”	Недостаточно надежное соединение между основанием и креплением-направляющей, недостаточная заточка ножа, необходимость  пробивать одновременно два отверстия, неэффективное выравнивание.

 

 

3.3. Построение  и анализ диаграммы FAST

 

С целью выявления и изучения функций и их взаимосвязей может быть использован метод системного анализа функций (FAST). Диаграмма FAST изображена на рис. 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. Диаграмма FAST (Functional Analysis System Technique).

Как?      Когда?         Зачем?

 

 

(Ось)    (Линейка)

       Корпус-основание

крышка   (Ручка)

 

Цель Главная функция (нож)

Корпус-основание

крепление

(Крепление 

направляющей)

 

(Пружина)  (Корпус - основание)  (Пружина)

Основная      Вспомогательная   Вредная

 

3.4. Построение  функциональной модели объекта  ФСА

 

При построении диаграммы FAST определяется характер взаимоотношений, с учетом которых формируется функциональная модель объекта. Функциональная модель представлена на рис. 6 (Fi – индекс функций).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. Функционально-структурная  модель (ФСМ) дырокола.

 

Наименование	Затраты	F11 (0,3)	F12 (0,13)	F13 (0,18)	F14 (0,05)	F15 (0,24)	F16 (0,08)	F2 (0,05)	F3 (0,05)	F1 (0,1)
						F151 (1,0)
Корпус-основание	30			0,3/15		0,4/10			0,3/5
Линейка	5							1/5
Ручка	26	1/26
Нож	5									1/5
Пружина	7						1/7
Крышка	15				0.5/4				0,5/11
Кольцо	5		1/5
Затраты на функции	100	26	5	15	4	22	7	5	15	5
	1	0,264	0,05	0,151	0,04	0,228	0,076

 

 

 

3.6. Расчет значимости  функций.

j i	F11	F12	F13	F14	F151	F16
F11	1	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	8,5
F12	0,5	1	0,5	1,5	0,5	1,5	5,5
F13	0,5	1,5	1	1,5	0,5	1,5	6,5
F14	0,5	0,5	0,5	1	0,5	0,5	3,5
F15	0,5	1,5	1,5	1,5	1	1,5	7,5
F16	0,5	0,5	0,5	1,5	0,5	1	4,5

 

Найдем абсолютные приоритеты:

F₁₁^абс= (1+1,5+1,5+1,5+1,5+1,5)*8,5=72,25;

F₁₂^абс= (0,5+1+0,5+1,5+0,5+1,5)*5,5=30,25;

F₁₃^абс= (0,5+1,5+1+0,5+1,5+1,5)*6,5=42,25;

F₁₄^абс= (0,5+0,5+0,5+1+0,5+0,5)*3,5=12,25.

F₁₅^абс= (0,5+1,5+1,5+1,5+1+1,5)*7,5=56,25;

        F₁₆^абс= (0,5+0,5+0,5+1,5+0,5+1)*4,5=20,25;

 

72,25+30,25+42,25+12,25+56,25+20,25=233,5

 

 

 

3.7 Функционально-стоимостная диаграмма (ФСД)

 

 

    Давить на нож

R Резать бумагу

0,3  Устан. длину     Пропускать нож

   Хран. Фиксир  удер элемент

0,24   конфе  на ноже

0,18

 

0,13 

фиксир

0,1  лин Поднимать нож

  

0,05

0

0,04

Крышка

0,05

         Линейка

0,07 Пружина

нож

0,15 Кольцо

     Крышка

0,22 корпус

Корпус

0,26    

S

Ручка

 

 

  - Излишний ресурс функции

 

  - Недостающий ресурс функции

 

 

3.8. Согласование  результатов.

Из диаграммы и матрицы  взаимосвязей обще- и внутриобъектных функции видно, что:

- нужно уменьшить затраты  на крышку, применив ударопрочный ABS-пластик. Одновременно пластик является дешевым материалом и более удобен для использования.

- для повышения прочности конструкции придется усилить крепление. Предлагается сделать это соединение клепочным.

Для дальнейших исследований требуется провести морфологический  анализ.

 

4. Поиск решений

 

4.1. Поиск технических  решений с применением 

морфологического  анализа их отбор и обоснование

 

Поиск наиболее эффективных методов выполнения функций на творческом этапе ФСА связан сформированием набора идей. Одним из методов, позволяющим систематически исследовать все теоретически возможные варианты, вытекающие из закономерностей строения анализируемого объекта, является морфологический анализ, который изображен в таблице.

 

Параметр	Значения
	1	2	3
Материал корпуса	сталь	пластик	дерево
Материал Ручки	сталь	пластик	дерево
Количество ножей	один	два	три
Длина ножей	одинаковая	разная	-
Соединение корпуса  и крепления	вальцовка	клепка	склеивание
Количество линеек	одна	две	три

 

Предложения по улучшению  конструкции с целью повышения  эффективности дырокола. Незначительные изменения конструкции дырокола могут повысить эффективность его  работы примерно в 2 раза.

1. Увеличить длину одного ножа на 6мм.

Это приведет к тому, что  отверстия будут проделываться  не одновременно. Потребное усилие для пробивания двадцати листовой стопки бумаги сократиться в 2 раза. Но так  как есть необходимость пробивания стопки бумаги до 90 листов, мы внесем в конструкцию дырокола некоторые изменения. Увеличим зазор между корпусом и креплением-направляющей на 2мм. Для увеличения хода ножей придется увеличить высоту корпуса, чтобы длинный нож не упирался в крышку даже в самом нижнем положении. Для увеличения хода ручки необходимо удлинить крепление и таким образом увеличиться расстояние между осью вращения ручки и плоскостью хода ножей.

2. Сделать клепочное соединение между корпусом и креплением-направляющей.

Это усилит конструкцию  и не даст возможности смещаться креплению относительно корпуса, т.е. технологических отверстий в них. Необходимость пробивать стопку бумаги до 90 листов требует более крепкого соединения корпуса и крепления-направляющей.

4. Добавить линейку.

После установки листов бумаги, надо их выровнять и зафиксировать. Дополнительная линейка, выдвигаемая в противоположную сторону от уже установленной, позволит выполнить эти операции.

 

4.2. Определение  затрат на проектируемое изделие.

 

По методу удельных весов  себестоимость проектируемого изделия  определим по формуле:

S_n – себестоимость проектируемого изделия

S_c – затраты по статье калькуляции (затраты на материалы)

У_си – удельный вес данной статьи затрат в себестоимости аналог изделия, %

К₀ = 1

 

Подставим значения: (затраты на материалы), .

,

S_ca- затраты по соответствующей статье аналога

S_о – себестоимость аналога

 

 

 

 

 

 

 

4.3. Скорректированная функционально-структурная модель дырокола ФСМ

Наименование	Затраты	F11 (0,3)	F12 (0,13)	F13 (0,18)	F14 (0,05)	F15 (0,24)	F16 (0,08)	F2 (0,05)	F3 (0,05)	F1 (0,1)
						F151 (1,0)
Корпус-основание	32			0,3/17		0,4/10			0,3/5
Линейка	10							1/10
Ручка	20	1/20
Нож	15									1/15
Пружина	7						1/7
Крышка	5				0.5/4				0,5/1
Кольцо	11		1/11
Затраты на функции	100	20	11	17	4	22	7	10	6	15
	1	0,244	0,05	0,171	0,04	0,228	0,076

 

4.4. Скорректированная функционально-структурная модель дырокола ФСД

    Давить на нож

R Резать бумагу

0,3  Устан. длину     Пропускать нож

   Хран. Фиксир  удер элемент

0,24   конфе  на ноже

0,18

 

0,13 

фиксир

0,1  лин Поднимать нож

  

0,05

0

0,04

Крышка

0,06

         Линейка

0,07 Пружина

0,11

0,15 Кольцо

0,17      Крышка

0,22 корпус

Корпус

0,26    

S     Ручка

  - Излишний ресурс функции   - Недостающий ресурс функ.

 

 

4.5. Построение  анализа общей схемы объекта  ФСА

 

Основные части дырокола

1. Корпус
2. Линейка
3. Крышка
4. Ручка
5. Нож
6. Пружина
7. Кольцо

 

 

 

 

 

 

 

5. Определение экономической эффективности ФСА.

Результатом ФСА является улучшение потребительских свойств. Эффект при создании и изготовлении объекта ФСА оценивается показателем чистого дисконтированного дохода (ЧДД):

где Д _t – доходы t-го периода; К _t – инвестиции t-го периода; q – норма дисконта.

Период реализации товара составит 1,5 года (период эффективной  продажи), а после предполагается провести новую оптимизацию.

Покупка нового оборудования не требуется, поэтому инвестициями будем считать затраты на проведение ФСА, то есть 13465,4 рубля.

Норму дисконта возьмем  примерно больше инфляции в 1,5 раза, то есть 0,15 (15%).

Определим доход

где ц_t – цена единицы продукции, произведенной в t-м периоде; В_t – выпуск продукции в t-м периоде; с_t – себестоимость единицы продукции, произведенной в t-м периоде; Н_t – налоги, приходящиеся на единицу продукции, произведенной в t-м периоде.

Определим цену модернизированного изделия:

где, ц_п и ц_а – цены проектируемого изделия и аналога; Р_п и Р_а – главные одноименные параметры проектируемого изделия и аналога; К- коэффициент торможения цены (К=0,5). Так как Р_п/Р_а=1,5, то

ц_п=330х1,5^0,5=396 руб.

Примем ц_п=396 руб.

Цена составит 396 руб. (выше цены аналога на 25%), предположим, что выпуск не возрастет и будет равен выпуску аналога 6600. шт. за 1,5 года, себестоимость единицы изделия составляет 290руб. Налоги с прибыли составят