Функционально-стоимостный анализ при технико-экономической отработке конструкторских и технологических решений

Метод ФСА является видом экономического анализа, дополняющим традиционные, суть которого заключается в системном исследовании объекта (изделия, процесса, структуры), направленным на оптимизацию соотношения между потребительскими свойствами и затратами на его создание и использование. ФСА исходит из того, что в производстве любого изделия, в любой производственной, технической и хозяйственной системе имеют место излишние затраты, а значит, и резервы для совершенствования производства. Задачей анализа является изыскание резервов сокращения затрат на производство и эксплуатацию продукции на основании специфических приемов и процедур исследования. ФСА позволяет при создании новых изделий предупреждать возникновение излишних затрат, на производство новых изделий обеспечивать уровень издержек, не превышающий установленного, при применении создаваемого объекта сокращать или исключать экономически неоправданные затраты.

Таким образом, задача ФСА — поиск новых, более экономичных вариантов осуществления анализируемым объектом своих функций на всех стадиях цикла "исследование — производство". Это достигается за счет установления наилучшего соотношения между потребительной стоимостью изделия и затратами на его разработку; снижения материалоемкости, фондоемкости, энергоемкости и трудоемкости объекта, снижение себестоимости выпускаемой продукции и повышения ее качества; замены дефицитных, дорогостоящих материалов; снижение эксплуатационных и транспортных расходов; ликвидация потерь ресурсов во всех сферах хозяйственной деятельности.

Полезный эффект достигается:

- за счет сокращения затрат при одновременном повышении потребительских свойств;
- повышения качества при сохранении уровня затрат;
- уменьшения затрат при сохранении уровня качества;
- сокращения затрат при обоснованном снижении технических параметров до функционально необходимого уровня.

В отдельных случаях возможно повышение качества при экономически оправданном увеличении затрат. Обычно при анализе издержек производства и себестоимости продукции исходят из структуры затрат постатейно или поэлементно, сравнивают фактические затраты с плановыми, выявляют отклонения и анализируют их причины в зависимости от отдельных факторов. ФСА позволяет сделать следующий шаг: подвергнуть проверке само изделие, его потребительские качества и обоснованность его конструкции.

ФСА принципиально отличается от обычных "классических" способов анализа затрат производства, так как предусматривает применение функционального подхода, предполагающего выявление наиболее экономичных способов осуществления всех функций изделия. Любое изделие обладает набором потребительских качеств или функций, делающих его потребительной стоимостью. Часто оно наделяется излишними функциями, которые не нужны ни потребителю, ни изготовителю, хотя для обеспечения данных функций производятся соответствующие затраты. Выявляя ненужные функции и избавляясь от них, можно исключить и затраты, связанные с ними. И, наоборот, ориентируясь на улучшение нужных, рассчитать себестоимость каждого варианта. Определение себестоимости каждого варианта связано со значительными затруднениями, так как чаще всего в готовом виде этих данных нет. Однако на данной стадии нецелесообразно стремиться к достижению максимальной точности расчетов. Отклонения от действительной величины затрат в пределах + 10 % обычно вполне допустимы.

Итак, ФСА предполагает выполнение следующих работ:

- выбор объекта анализа;
- определение функций, выполняемых объектом и его составляющими элементами;
- выявление функциональных зон с наибольшим сосредоточением затрат;
- выделение основных, вспомогательных и ненужных функций в объекте анализа;
- разработка новых, наиболее экономичных технических решений выполнения объектом его функций в целях снижения материальных и трудовых затрат.

Выбор объекта ФСА

Существуют два пути выбора объекта исследования.

Первый путь предполагает проведение ФСА при решении острых текущих вопросов, без решения которых невозможно получение необходимых результатов, тормозится производственное и научно-техническое развитие предприятия (убыточность продукции или производств, потери от брака, наличие узких мест в различных сферах деятельности).

Второй путь предполагает решение перечисленных вопросов путем постоянного проведения ФСА и внедрения рекомендаций по освоенным в производстве изделиям или по действующим технологическим процессам, а также при конструировании новых изделий, разработке новых технологических процессов.

Методика проведения ФСА

ФСА состоит из семи последовательных этапов:

- подготовительного;
- информационного;
- аналитического;
- творческого;
- рекомендательного;
- внедрения.

Содержание работ на этапах ФСА приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.11

Содержание работ на различных этапах ФСА

Формы ФСА

Различают три формы ФСА:

1) корректирующая, предназначенная для отработки раннее созданных конструкций;
2) творческая (используется на стадиях НИР и ОКР);
3) инверсная, служащая для систематизации расширения сфер применения уже спроектированных объектов и обеспечения выбора наиболее эффективной производительной системы.

Этапы корректирующей формы ФСА

Подготовительный — состоит из следующих подэтапов:

- выбор объекта, определение задач ФСА, составление рабочего плана проведения ФСА;
- организационное оформление решения о проведении ФСА, утверждающего рабочий план, включая сроки работ, состав исполнителей, источники покрытия затрат.

Информационный — включает следующие подэтапы:

- подготовка и сбор информации об объекте и его аналогах;
- составление структурной модели объекта;
- изучение технологии, условий изготовления, условий применения;
- определение затрат и их структуры на всех стадиях жизненного цикла.

Аналитический — включает подэтапы:

- формирование функций объекта и его элементов;
- построение функциональной модели объекта;
- оценка значимости функций экспертным путем;
- построение совмещенной модели;
- определение затрат на функции;
- построение функционально-стоимостной диаграммы;
- формулирование задач совершенствования объекта для следующих этапов ФСА.

Творческий — включает поиск идей, вариантов, решений, обеспечивающих ликвидацию вредных и бесполезных функций, совмещение полезных функций, удешевление объекта.

Исследовательский — заключается в оценке, обсуждении и отборе рациональных вариантов.

Рекомендательный — состоит из подэтапов:

- рассмотрения соответствующими службами отобранных на предыдущем этапе предложений;
- обсуждение и оформление рекомендаций по результатам ФСА, содержащих сущность технического предложения, эскизы технического решения, краткое описание технологического процесса, технико-экономические расчеты, составление плана-графика внедрения рекомендаций.

Внедрения — содержит подэтапы:

- утверждение плана-графика внедрения рекомендаций;
- разработка научно-технической и проектной документации в связи с изменением объекта, опытные работы, испытания;
- масштабная реализация результатов ФСА;
- оценка фактической экономической эффективности ФСА;
- расчет уменьшения затрат на производство и эксплуатацию объекта.

Этапы творческой формы ФСА

Информационно-подготовительный — состоит из подэтапов:

- формулирование целей и задач проектирования;
- подготовка, сбор, систематизация информации;
- построение дерева целей;
- определение требований к параметрам изделия, их значимости.

Выявление технико-экономических противоречий:

- формулирование ограничений;
- формулирование идеального конечного результата;
- определение минимальной цены.

Аналитический — содержит подэтапы:

- формулирование внешних функций;
- выбор принципа реализации главной функции;
- формулирование основных функций;
- построение укрупненной функциональной модели;
- определение значимости функций;
- установление предельно допустимых затрат на функции.

Творческий — состоит из подэтапов:

- поиск идей и решений по реализации основных функций;
- экспертная оценка идей и решений с помощью положительно-отрицательных матриц.

Формулирование вспомогательных функций:

- поиск идей по реализации вспомогательных функций;
- построение морфологических карт;
- определение состава материальных носителей функций по варианту;
- синтез технических решений;
- построение укрупненной структурной модели объекта.

Исследовательский — содержит подэтапы:

- выбор критериев оценки;
- качественная оценка степени исполнения функции по вариантам;
- укрупненная оценка производственных и эксплуатационных затрат на функции по вариантам;
- определение соотношений полученных значений затрат на функции с предельно допустимыми;
- комплексная технико-экономическая оценка вариантов;
- определение условий внедрения вариантов.

Рекомендательный — содержит следующие подэтапы:

- обсуждение и окончательный выбор варианта построения изделия;
- оформление рекомендаций по дальнейшей функционально-стоимостной отработке изделия.

Инверсная форма ФСА

Этапы этой формы ФСА включают:

- подготовительно-информационные работы;
- функциональное описание объекта;
- функциональное описание системы потребителей;
- упорядочение комплекса функций и составление обобщенного функционального объекта-системы;
- оценку и выбор наилучших вариантов использования объекта.

Содержанием этапов является постановка задачи и сбор информации по совокупности объектов унификации, выделение системы параметров и основных функций, построение модели ФСА, определение функционального набора для унифицированной структуры объекта, определение функционально необходимых затрат, выбор оптимального варианта конструктивно-технологического исполнения унифицированного объекта.

Выполнение ФСА в рамках описанной программы предусматривает использование экспертных методов оценки технических решений, выполнение расчета затрат на функции, применение методов активации творческого мышления на творческом этапе ФСА. Кроме того, ФСА использует ряд методических положений, преимущественно характерных для этого метода рационализации объектов (принципы классификации и формулирования функций, построение специфических моделей и диаграммы ФСА и т.п.).

Функции объекта и их классификация

ФСА имеет функциональные отличия от обычных способов снижения производственных и эксплуатационных затрат, так как предусматривает функциональный подход.

Сущность его — рассмотрение объекта не в его конкретной форме, а как совокупность функций, которые она должна выполнять. Каждая из них анализируется с позиции возможных принципов и способов исполнения с помощью совокупности специальных приемов.

Функциональный подход помогает пониманию цели и способов совершенствования системы. Теоретической базой функционального подхода служат принципы функциональной организации систем, в том числе технических, которые позволяют вскрыть истоки организованности объектов и их жизнеспособность.

Под функциональной организованностью понимается комплексная характеристика объекта, отражающая степень его совершенства с точки зрения удовлетворения четырех основных принципов: актуализации функций, их сосредоточения, совместимости и гибкости.

Функция в широком понимании — это деятельность, обязанность, работа, назначение, роль. В ФСА под функцией понимают внешнее проявление свойств какого-либо объекта в данной системе отношений. Другими словами, функции есть способность данной системы к удовлетворению определенных требований системы внешнего порядка.

Классификация функций.

В области проявления функции делятся:

- на внешние (общеобъектные);
- внутренние (внутриобъектные) (рис. 6.11).

Рис. 6.11. Классификация функций объекта

Внешние функции 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.

Например: автомобиль — перевозит грузы; часы — показывают время и т.п.

Формирование внешней функции никак не предполагает конкретную конструкцию изделия, системы. По роли в удовлетворении требованиям системы более высокого порядка внешние функции делятся на главные и второстепенные.

Главные функции определяют назначение, сущность и смысл существования объекта, системы в целом.

Второстепенные функции отражают действия и взаимосвязи внутри объекта, системы.

Функциональная модель (ФМ) (рис. 6.12) — 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.

Рис. 6.12. Функциональная модель магнитофона (фрагмент)

Функционально-структурная модель (совмещенная модель) — это графическое или матричное изображение объекта, полученное путем наложения структурной модели на функциональную (см. табл. 6.12 и рис. 6.13).

Таблица 6.12

Функционально-структурная (совмещенная) модель объекта в виде матрицы

Примечание. На пересечении строк и столбцов
указано распределение затрат по функциям.

Рис. 6.13. Функционально-структурная модель в виде графа

Структурная модель (СМ) объекта — условное изображение (как правило, в виде графа), отражающее состав и соподчиненность его материальных элементов (носителей функций).

Анализ функционально-структурных (совмещенных) моделей

Совмещенная модель служит для определения затрат на функции в сопоставлении их значимости. На первом этапе анализа объекта совмещенная модель позволяет сделать некоторые выводы о степени рациональности конструкции (см. фрагменты графов рис. 6.14—6.17), отражающих варианты совмещенных моделей.

Рис. 6.14. Фрагмент совмещенной модели (невыполняемая функция Ф122)

Рис. 6.15. Фрагмент совмещенной модели (лишний элемент Э6)

Рис. 6.16. Фрагмент совмещенной модели (дублирование выполняемой функции Ф122)

Рис. 6.17. Фрагмент совмещенной модели (один из элементов системы Э4 несет значительную нагрузку)

Дальнейший более глубокий анализ осуществляется на основе функционально-стоимостной диаграммы (рис. 6.18).

Рис. 6.18. Функционально-стоимостная диаграмма

Функционально-стоимостная диаграмма представляет собой совмещенную диаграмму значимости функций с точки зрения целей системы более высокого порядка и структуры затрат на объект, построенный по функциям.

Диаграмма строится в едином масштабе: значимость функций в долях единицы, доля функций в затратах — также в долях единицы.

Построенная таким образом диаграмма позволяет даже визуально обнаружить функции, доля которых в затратах превосходят их значимость. Такие функции представляют собой зоны диспропорций, так как их относительная стоимость больше их относительной значимости. Эти зоны подвергаются анализу в первую очередь.

Для определения относительной значимости (а иногда и относительной стоимости) применяются методы экспертных оценок.

Расчет затрат на реализацию функций в ФСА

Нахождение излишних затрат на объект (изделие) и их устранение за счет приведения в соответствие с потребительной стоимостью, воплощенной в функциях изделия, составляет сущность ФСА.

Для решения этой задачи затраты на объект должны быть рассчитаны применительно к каждой из его функций.

Этот расчет выполняется на различных этапах ФСА:

- при построении функционально-стоимостной диаграммы (с целью выявления зон диспропорции по фактическому соотношению затрат) ;
- при расчете функционально-необходимых затрат.

Расчет затрат на функцию может осуществляться в широком диапазоне — от прямых производственных затрат при создании объекта до совокупных затрат общества на создание объекта и его использование. Степень охвата затрат зависит от того, в какой степени ФСА повлияет на их различные составляющие.

Затраты на функцию определяются как сумма затрат на материальные носители, обеспечивающие реализацию этой функции. Расчет фактических затрат ведется на основе иерархии функций, сверху вниз:

; ; ;

где Згл — затраты на реализацию главной функции;
Зоснi — затраты на реализацию i-й основной функции, обеспечивающую реализацию главной функции;
k — количество основных функций;
m — количество вспомогательных функций;
Звспij — затраты на j-ю вспомогательную функцию, обеспечивающую реализацию i-й основной функции.

,

где — операционные затраты на материалы для j-й функции;
— операционные затраты на зарплату производственных рабочих;
— сумма расходов на содержание и эксплуатацию оборудования на данную j-ю функцию;
n — количество операций технологического процесса по материализации функции.

,

где Цf — цена единицы f-го материала;
— норма расхода f-го вида на i-й операции техпроцесса, обеспечивающего материализацию j-й функции;
F — количество видов материалов, используемых для реализации функции.

,

где C — часовая тарифная ставка дня -й операции;
— штучное время на -й операции;
kq — процент доплат и дополнительной зарплаты от прямой зарплаты;
kстр — процент отчислений на социальные нужды от полной зарплаты.

= Зм.ч ,

где Зм.ч — себестоимость машино-часа работы базового оборудования;
Kм.q — машино-коэффициент для оборудования, используемого на операции;
tмqj — это норма машинного времени на q-й операции;
h — количество операций.

Более подробный расчет с учетом остальных статей производственных затрат осуществляется, если в результате ФСА в них возникают существенные изменения.

Если один или группа материальных носителей полностью работают на реализацию определенной функции, то производственные затраты на эту функцию определяются как сумма себестоимостей ее носителей (детали, сборочные единицы и т.д.). Эти затраты можно назвать автономными, т.е. такими затратами на устройство (совокупность деталей), которое может выполнять только данную функцию, не участвуя в выполнении других функций.

Следует заметить, что алгебраическая сумма автономных затрат по подфункциям не всегда дает истинное значение затрат на функцию более высокого порядка (теорию систем: свойство системы не является простой суммой свойств, входящих в нее элементов).

В связи с этим вводится понятие приростных затрат на функцию. Под приростными понимается такое изменение затрат на объект, которое вызывается прибавлением или удалением этой функции.

Обычно в качестве ведущих выделяются автономные затраты по наиболее дорогим функциям, а затраты по остальным функциям находят в виде приростных:

,

где Зоб — себестоимость объекта;
Зав — автономные затраты по ведущей функции;
Зпрi — приростные затраты на i-ю функцию;
r — количество функций объекта.