CURS NR.3

CONCEPEREA PROIECTELOR PRIN ANALIZA ŞI INGINERIA VALORII

3.1 Analiza şi ingineria valorii – concept şi obiect de studiu3.2 Analiza funcţională3.3 Dimensionarea funcţiilor3.4 Analiza sistemică a funcţiilor

3.1 Analiza şi ingineria valorii – concept şi obiect de studiu

Pentru prima dată, noţiunea de analiza valorii a fost asociată cu analiza monocriterială iniţiată de către inginerul german F. Porsche în anii '30. Analiza monocriterială considera drept criteriu corelaţia necesară şi suficientă dintre valoarea funcţiilor unui produs, proces sau serviciu şi costurile de realizare a acestora.

În perioada foarte agitată a celui de-al II-lea război mondial, accelerarea producţiei de echipamente militare a determinat o creştere puternică a cererii şi a preţului de achiziţie a unor materiale considerate strategice (în special a unor metale rare, precum nichelul, cromul, platina, wolframul etc.), datorită repartizării lor către industriile de armament. Multe firme au început să se ocupe de găsirea unor soluţii înlocuitoare, mai ieftine, dar cu aceleaşi performanţe. Asfel, la General Electric din Philadelphia, responsabilitatea asigurării cu materiale înlocuitoare îi revenea directorului departamentului de aprovizionare, Harry Erliecher, care a dat semnalul reproiectării unor produse în noul context. După terminarea războiului s-a încercat revenirea la proiectele originale, dar s-a constatat că produsele fabricate pe baza noilor soluţii funcţionau cel puţin la fel de bine şi în plus, erau mai ieftine. Analizând în profunzime acest fapt, H. Erliecher a propus elaborarea unui sistem de realizare a unor alternative constructive şi la un cost mai mic pentru acelaşi produs, însă în mod sistematic, deliberat şi nu întâmplător.

Însărcinat cu această misiune, Lauwrence D. Milles, directorul departamentului de aprovizionare de la sucursala firmei General Electric din Baltimore şi-a focalizat atenţia asupra funcţiilor unui produs, atitudine reflectată de următoarea maximă: "dacă nu pot obţine produsul, trebuie să obţin funcţiile acestuia!". Prin formularea

acestei probleme de fond şi apoi dezvoltarea ei, L. D. Milles este considerat veritabilul fondator al unei noi metode manageriale intitulată analiza şi ingineria valorii.

Experienţa acumulată trebuia valorificată şi astfel s-au derulat următoarele evenimente: în 1947 L. D. Milles creează la General Electric un compartiment specific, intitulat

Purchasing Department Cost Reduction Section (PDCRS) în care şi-a aplicat o serie de concepte referitoare la analiza funcţională, pe baza cărora se pot reduce costurile;

în 1959 se înfiinţează prima instituţie care a promovat noua metodologie şi anume SAVE (Society of American Value Enginnering);

în 1954 analiza valorii este implementată de către armata americană în activitatea industrială proprie;

în anii '60 ministrul american al apărării, Robert Mac Namara impune analiza valorii ca o clauză obligatorie în contractele cu orice partener;

în 1961 L. D. Milles publică lucrarea „Technics of Value Analysis and Engineering” .

Cu operativitate, metoda a fost însuşită şi aplicată de firme din toate ţările industrializate, precum Franţa, Anglia, Japonia, Germania, Italia. L.W. Crum arată în lucrarea sa „Ingineria valorii” , că metoda a cunoscut o mare extindere şi cu ajutorul ei se poate reduce costul produselor, concomitent cu o îmbunătăţire funcţional-constructivă.

Marea Britanie este prima ţară după SUA care introduce în 1952 analiza valorii. Primul program de importanţă majoră s-a derulat începând cu 1961 la firma Dunlop, astfel încât în 1966 existau echipe de analiza valorii în cele mai multe secţii. La finele anului 1963 cele mai multe companii industriale britanice utilizau analiza valorii.

Japonezul Yoji Akao lansează în anul 1966 QFD (Quality Function Deployment), ce reprezintă o dezvoltare a noii metode şi care urmăreşte satisfacerea cerinţelor utilizatorului în toate etapele traiectoriei produsului.

În 1974 se înfiinţează asociaţia germană a utilizatorilor de analiza valorii, ZWA (Zentrum Wert Analiyse), iar în 1978 se constituie AFAV (L'Association Francaise pour l'Analyse de la Valeur) .

În ţara noastră primele aplicaţii s-au efectuat la începutul deceniului al VII-lea, perioadă în care au fost elaborate şi cele două standarde aferente analizei valorii. STAS 11272/1-1979 se arată că „Analiza valorii este o metodă de cercetare şi proiectare sistemică şi creativă care, prin abordarea funcţională, urmăreşte ca funcţiile obiectului studiat să fie concepute şi realizate cu cheltuieli minime în condiţii de calitate, fiabilitate şi performanţă, care să satisfacă cererile utilizatorului”.

Publicaţiile care tratează această metodă sunt intitulate fie „Analiza valorii”, fie „Ingineria valorii” , lăsând să se înţeleagă faptul că este utilizată în fond una şi aceeaşi metodologie, dar cu denumiri ce diferă în funcţie de momentul efectuării studiului, astfel:

analiza valorii (AV), care se aplică la obiecte existente, este un procedeu sistematic de ameliorare a acestora prin eliminarea costurilor nejustificate şi acţionează pe baza mecanismului feed-back; ingineria valorii (IV), care se aplică în cazul unor obiecte noi, este un procedeu sistematic de prevenire şi eliminare a unor cauze generatoare de costuri inutile, prin realizarea funcţiilor cu un cost minim fără a neglija performanţa, specific fazelor de concepţie şi proiectare şi acţionează pe baza mecanismului feed-before.

Unii specialişti, referindu-se la metodele amintite şi la altele asemãnãtoare, introduc noţiunea de managementul valorii (MV), termen care are o sferã de cuprindere mai mare, desemnând totalitatea activitãţilor de naturã managerialã ce urmãresc perfecţionarea produselor şi proceselor prin prisma relaţiei dintre valoare şi utilitate pe de o parte şi consumul de mijloace pe de altã parte.

În esenţă, analiza şi ingineria valorii urmăreşte realizarea funcţiilor unui obiect – funcţiile constituind un rezultat al cerinţelor utilizatorului - astfel încât să existe o proporţionalitate între utilitatea (performanţa) fiecărei funcţii şi cheltuielile/consumul de mijloace pentru realizarea acesteia, astfel încât să se maximizeze raportul dintre utilitatea produsului şi costul său.

Pe parcursul acestei lucrări se va utiliza termenul de analiza şi ingineria valorii (AIV) pentru ambele situaţii descrise anterior.

Obiectul de studiu al AIV poate fi: un produs realizat pe baza unui brevet de invenţie sau după un model; un produs existent în vederea modernizării lui; părţi componente (module) ale unui produs care îndeplinesc funcţii distincte; tehnologia de fabricaţie a unui produs sau părţi ale unei tehnologii de fabricaţie; procese de servire sau auxiliare; procese de muncă etc.

Principalele obiective ale ingineriei valorii sunt:- eliminarea cheltuielilor nejustificate şi a celor determinate de eventualele funcţii

inutile şi reducerea, astfel, a costului de producţie;- micşorarea costului de producţie pe alte căi decât cele enunţate anterior

(reproiectare organologică, alte metode de realizare a funcţiilor);- îmbunătăţirea condiţiilor de muncă etc.

Sintetic, obiectivul unui studiu de AIV poate fi exprimat prin următoarea relaţie cu caracter simbolic:

AIV maxVIG/CP (3.1)

unde: VIG – valoarea de întrebuinţare globală a obiectului studiat;CP – costul de producţie a obiectului studiat.

La rândul său, valoarea de întrebuinţare globală a obiectului studiat poate fi exprimată în funcţie de anumite componente definitorii, astfel:

VIG = f(VIT, VIE, VIS, VIM, VIR, VIA) (3.2)

unde:VIT – valoarea tehnică, determinată de caracteristicile tehnice ale obiectului studiat;VIE – valoarea estetică, determinată de efectele psihosenzoriale care sunt generate de simbioza dintre forme, culori şi dimensiuni;VIS – valoarea de schimb, determinată de opţiunea utilizatorului de a înlocui un obiect existent cu un obiect nou şi care poate fi cuantificată prin preţul pe care este dispus să-l plătească utilizatorul pentru acest nou obiect (este o măsură a sacrificiului financiar la care este dispus un utilizator pentru un nou obiect);VIM – valoarea morală, determinată de impactul obiectului studiat asupra valorilor morale ale societăţii;VIR – valoarea de raritate, determinată de caracterul de unicat sau serie foarte mică a obiectului studiat, de unde şi creşterea valorii sale (se identifică în mod special la produse de lux, obiecte destinate colecţionarilor etc.);VIA – valoarea afectivă, determinată de inducerea unor sentimente de către un anumit obiect.

3.2 Analiza funcţională

3.2.1. Conceptul de funcţie

Funcţia constituie prima noţiune fundamentală cu care operează analiza şi ingineria valorii.

Etimologic, termenul de funcţie este de origine latină: fungi – functus ce înseamnă efectuare, funcţionare, acţiune destinată atingerii unui obiectiv. Clarificarea noţiunii de funcţie, reprezintă una din cheile de reuşită a unui studiu de ingineria valorii, constituind de fapt punctul de plecare în realizarea lui. De aceea, în continuare sunt prezentate câteva moduri în care este definită şi formulată această noţiune:

„Funcţia este o însuşire esenţială a obiectului studiat, exprimată în raport cu mediul şi utilizatorul” [STAS 11272/1-1979].

„Funcţia este un rezultat al proprietăţilor produsului capabile a satisface o necesitate sau a se vinde” .

„Funcţia este calitatea unui produs care determină efectul său util, calitate care face din corpul obiectului o valoare de întrebuinţare” .

„Răspunsul la o necesitate, satisfacerea unei anumite cerinţe a utilizatorului” .„Funcţiile sunt caracteristicile (capacităţile) produselor şi prestaţiilor.

Funcţiile exprimă anumite proprietăţi ale unui produs sau prestaţii pe care beneficiarul vrea să le exploateze” .

Fiecare obiect are, de regulă, mai multe funcţii Fj. Fiecare funcţie are o valoarea de întrebuinţare, vîj, iar suma simbolică a valorilor de întrebuinţare ale funcţiilor reprezintă valoarea de întrebuinţare a obiectului studiat (VI).

(3.3)

Totodată fiecare funcţie Fj are un cost (Cj), iar suma costurilor funcţiilor determină costul de producţie al obiectului studiat (CP).

(3.4)

O funcţie este determinată de o parte materială a obiectului studiat (de una sau mai multe componente luate integral sau parţial) şi are însuşiri ce determină un efect util, satisface o necesitate (socială, tehnică, economică, tehnologică), conferindu-i obiectului respectiv o valoare de întrebuinţare.

3.2.2. Tipologia funcţiilor unui obiect

În conformitate cu STAS 11272/1-1979 funcţiile obiectelor, se clasifică după următoarele criterii, astfel:

a) după importanţa lor, funcţiile se clasifică în funcţii principale (Pr) şi funcţii secundare (Sec) sau auxiliare (Aux).

Funcţia principală este funcţia care corespunde scopului principal căruia îi este destinat obiectul respectiv şi care contribuie direct la realizarea valorii de întrebuinţare. O funcţie principală poate exista independent de celelalte funcţii şi exprimă relaţii dintre obiectul studiat şi utilizatorul său.

Funcţia auxiliară este funcţia care serveşte la îndeplinirea sau completarea unei funcţii principale sau mai multor funcţii principale. Ea contribuie indirect la realizarea valorii de întrebuinţare a produsului şi exprimă o relaţie între obiectul studiat şi mediul înconjurător. Existenţa şi costurile acestor funcţii sunt dependente de soluţiile tehnice utilizate pentru realizarea funcţiilor principale cărora le creează condiţii materiale de existenţă.

b) după posibilităţile de măsurare a dimensiunilor tehnice, funcţiile se clasifică în funcţii obiective (Ob) şi funcţii subiective (Sub).

Funcţia obiectivă este acea funcţie ale cărei dimensiuni tehnice pot fi măsurate cu unităţi de măsură concrete, cum ar fi: m, m2, rot-min, oC etc.

Funcţia subiectivă este funcţia ale cărei dimensiuni tehnice sunt determinate subiectiv, prin efecte psihosenzoriale şi organoleptice, estetice, de modă, de prestigiu, ce le au asupra utilizatorilor. În acest scop vom folosi scări de apreciere a valorii pe baza unor comparaţii, ca de exemplu: foarte bine-bine-satisfăcător-rău-foarte rău.

c) după contribuţia la realizarea valorii de întrebuinţare, funcţiile se clasifică în funcţii necesare (Nec) şi funcţii inutile (Inut).

Funcţia necesară este funcţia care contribuie la realizarea valorii de întrebuinţare.

Funcţia inutilă este acea funcţie care nu are nici o contribuţie la valoarea de întrebuinţare a obiectului şi este rezultatul unei greşeli în concepţia produsului respectiv sau este rezultatul schimbării destinaţiei obiectului.

d) după momentul efectuării studiului, funcţiile se clasifică în funcţii existente (E) şi funcţii noi (N).

Funcţiile existente cuprind funcţii necesare şi uneori chiar funcţii inutile pe care obiectul le are în momentul efectuării studiului.

Funcţiile noi sunt numai funcţii necesare, rezultă din noile cerinţe ale utilizatorului şi trebuie să caracterizeze viitorul obiect.

e) după gradul de generalitate, funcţiile se clasifică în funcţii specifice (Sp) şi funcţii generale/comune (G).

Funcţiile specifice sunt funcţiile care prin denumirea şi dimensiunile lor tehnice individualizează obiectul studiat, deosebindu-l de alte obiecte.

Funcţiile generale/comune sunt funcţiile pe care le regăsim aproape fără excepţie la toate obiectele, ca de pildă: să fie fiabil; să fie mentenabil; să fie ergonomic; să poarte informaţii; să fie estetic.

3.2.3. Reguli practice şi analize complementare pentru stabilirea funcţiilor unui obiect

În scopul întocmirii corecte şi complete a nomenclatoarelor de funcţii, se recomandă utilizarea unor reguli practice, dintre care le prezentăm pe următoarele :

R1 - O funcţie este principală şi distinctă de altă funcţie dacă sunt îndeplinite simultan următoarele două condiţii:

a) adaugă prin sine însăşi valoare de întrebuinţare obiectului (contribuie direct la realizarea valorii de întrebuinţare); b) poate exista independent de celelalte funcţii.

De exemplu, pentru un container, următoarele două formulări şi anume „protejează produsul” şi „conţine produsul” nu se referă la două funcţii, ci la una singură; aceasta deoarece conţinând produsul, i se asigură şi o anumită protecţie. Formulările corecte şi complete pentru două dintre funcţiile principale ale containerului vor fi: „asigură protecţie mecanică/termică/etc. în timpul operaţiilor logistice” şi „permite mecanizarea operaţiilor logistice”.

R2 – O funcţie este secundară/auxiliară dacă sunt îndeplinite simultan următoarele trei condiţii:

a) nu adaugă prin sine însăşi valoarea de întrebuinţare (contribuie indirect la realizarea valorii de întrebuinţare);b) condiţionează existenţa unei (unor) funcţii principale;c) exprimă relaţii între obiectul de studiu şi mediul înconjurător.

Exemplul cel mai concludent este funcţia „asigură temperatura normală de funcţionare”, ce poate fi întâlnită şi sub alte forme de exprimare, precum: „disipează căldura”, „evacuează căldura”, „răceşte materialul” etc. funcţie care se regăseşte la diferite produse: motoare, maşini-unelte, aparatură electro-casnică şi altele. Nimeni nu va cumpăra un automobil pentru cantitatea de căldură evacuată de motor, însă evacuarea căldurii va condiţiona o serie de funcţii principale, cum ar fi: „transformă energia termică a combustibilului în lucru mecanic”, „prezintă fiabilitate” etc. Totodată, această funcţie exprimă şi relaţia motor-mediu de funcţionare.

R3 – A se evita formulări cu caracter global care nu definesc funcţii, ci grupe de funcţii.

Revenind la container, formularea „asigură protecţia produsului” reprezintă un grup format din mai multe funcţii, determinate de modurile de protecţie ce ar putea exista independent, cum ar fi:- asigură protecţie mecanică;- asigură protecţie termică;- asigură protecţie la umezeală;- asigură protecţie contra efracţiei etc.

R4 – Funcţiile derivă din necesităţile sociale dar nu trebuie confundate cu acestea.

Dacă pentru un întrerupător electric am recurge la formularea „asigură aprinderea şi stingerea lămpii”, ea s-ar confunda în mare măsură cu necesitatea socială a lămpii (de a ilumina o suprafaţă, o incintă), deci formularea ar fi incorectă. Formularea corectă va fi: „asigură deschiderea şi închiderea unui circuit electric”.

R5 – A nu se confunda funcţiile cu efectul lor.

Pentru un motor de automobil, o formulare de genul „funcţionează la o temperatura de X oC” nu este o funcţie, ci tocmai efectul funcţiei „asigură evacuarea căldurii”.Trebuie reţinut faptul că în contextul acestei reguli, parametrii de funcţionare ai unui produs nu sunt funcţii, ci sunt consecinţele unora dintre funcţiile produsului.

R6 – A nu se confunda funcţiile cu dimensiunile lor tehnice.

Dacă, de exemplu, pentru un reductor am recurge la formularea „asigură transmiterea a 5 daN·m” ar fi incorect. Funcţia formulată corespunzător este „asigură transmiterea unui cuplu”, având ca parametru momentul de valoare 5 daN·m.

R7 – A nu se confunda funcţiile cu soluţiile tehnice de realizare.

Pentru evitarea acestei confuzii care poate apărea cu uşurinţă, este necesară cunoaşterea destinaţiei produsului (produs finit, subansamblu pentru un produs complex, piesă de schimb etc.), mediul de funcţionare şi utilizare, soluţia constructiv-funcţională, constrângeri determinate de cooperarea între întreprinderi. De exemplu, la o încuietoare tip Yale, formularea „nu permite demontarea prin exterior” nu este o funcţie ci o modalitate de realizare a soluţiei tehnice pentru funcţia „oferă siguranţă contra efracţiilor”.

Pentru stabilirea funcţiilor unui obiect se recomandă efectuarea următoarelor categorii de analize complementare:

a) Analiza secvenţelor de utilizare.Este necesară cunoaşterea secvenţelor de utilizare, adică a paşilor logici ce trebuie respectaţi pentru exploatarea corectă a unui obiect în vederea respectării anumitor condiţii tehnice.

b) Analiza eforturilor şi mişcărilor la care trebuie să reziste obiectul.Această analiză este o prelungire a celei anterioare şi cu care se poate efectua simultan în anumite situaţii.

c) Analiza mediului înconjurător.Analizând raportul dintre obiectul studiat şi mediul înconjurător vor rezulta o suită de funcţii, ca de exemplu: rezistă la coroziune; rezistă la radiaţii ultraviolete; este estetic (având în vedere efectul rezultat din combinaţia dintre culoarea de bază a obiectului şi culoarea luminii incidente).

d) Analiza unui produs tip.Se recomandă analiza unui obiect similar al concurenţei, analiza unei familii de obiecte din care ar putea să facă parte obiectul studiat etc.

e) Analiza unor norme.Studiul unor legi, standarde, norme, reguli etc. vor determina o serie de funcţii cu caracter ecologic. Această analiză se poate efectua în strânsă legătură cu analiza de la pct. c. 3.2.4. Elaborarea nomenclatorului de funcţii

Prin nomenclator de funcţii se înţelege lista tuturor funcţiilor necesare respectivului obiect.

Nomenclatorul de funcţii constituie punctul de plecare al studiilor de ingineria valorii. Un nomenclator de funcţii, nu trebuie să omită nici o funcţie, să conţină clasificarea corectă şi dimensiunile tehnice (limitele maximă şi minimă) stabilite corect pentru funcţiile respective. Orice funcţie poate avea una sau mai multe dimensiuni tehnice. Specialiştii care se ocupă cu elaborarea nomenclatorului de funcţii trebuie să interpreteze corect noţiunea de funcţie, să aibă cunoştinţe temeinice asupra necesităţilor sociale (cererea clienţilor, direcţiile de dezvoltare a tehnicii respective) şi să cunoască bine metodologia AIV.

Reuşita acţiunii de identificare a funcţiilor şi elaborarea nomenclatorului depinde de pregătirea şi calităţile profesionale ale specialiştilor în AIV, cât şi de cultura de producţie a interlocutorilor ce participă la această acţiune.

În continuare se prezintă nomenclatorul de funcţii pentru o baterie de robineţi, tabelul 3.1.

Bateriile de robineţi sunt folosite pentru racordarea aparatelor de măsură, control sau comandă de tipul traductoarelor, contoarelor, detectoarelor de presiune etc., la conductele de înaltă şi de joasă presiune ale instalaţiilor pneumatice şi hidraulice. Prin utilizarea bateriilor de robineţi se asigură în primul rând egalizarea presiunilor în cele două compartimente ale acestor aparate, eliminându-se pericolul deformării unor piese componente.

Nomenclator de funcţii Tabelul 3.1.

Simb

Denumirea funcţiilor

DT(denumire,

U.M.)Pr Sec Ob Sub

0 1 2 3 4 5 6F1 Să permită

montarea în instalaţia de

lucru

Dimens. de montaj[mm]

x x

F2 Să permită circulaţia fluidului

Presiune[kgf/cm2]

Debit[l/min]

x x

F3 Să permită acţionarea

manuală (să fie ergonomic/uşor de manevrat)

Mom.max[daNm];

Diametrul roţii de manevră

[mm]

x x

F4 Să asigure etanşeitate

Pierderi de fluid admise

[cm3/min]

xF2

x

F5Să asigure

închiderea şi deschiderea circuitului de

Timp de manevră

[sec]

x x

joasă presiune

F6Să asigure

închiderea şi deschiderea circuitului de

înaltă presiune

Timp de manevră

[sec]

x x

F7 Să asigure egalizarea presiunilor

Timp de egalizare

[sec]

x x

F8 Să fie mentenabil MTR [ore] x x

F9 Să asigure fiabilitate

funcţională

Durata de serviciu [ani]Materiale pt .

baterie şi pentru garnituri

x x

FF9 Să asigure fiabilitate

tehnologică

MTBF [ore]Temp. max de

funcţionare[C]

Tipul filetelor[Br 1/4]

x x

F10 Să permită blocare

suplimentară a îmbinărilor

filetate

Diametrul ştiftului elastic

[mm]

x x

F11 Să fie estetic formă;culoare

x x

F12 Să poarte informaţii

Categorii deinformaţii

x x

F14 *)

Să afişeze informaţii

Cursa sertarului [mm]

x x

F15 *)

Să permită evacuarea depunerilor reziduale

Diametrul dopului de

golire[mm]

x x

*) Funcţii caracteristice numai pentru produsele fabricate la comandă specială.

3.3. Dimensionarea funcţiilor

3.3.1. Dimensionarea tehnică a funcţiilor

Orice funcţie măsurabilă-obiectiv are cel puţin o caracteristică de calitate cu ajutorul căreia se poate aprecia valoarea de întrebuinţare a acesteia. Dacă unitatea de măsură a caracteristicii de calitate este aleasă în mod convenabil, astfel încât valoarea de întrebuinţare să crească odată cu creşterea mărimii caracteristicii (pe care o numim

dimensiune tehnică - DT), între cele două mărimi există o corelaţie de tipul celei din fig. 3.1, caracteristică prin următoarele zone specifice :

a- zona inutilă, corespunzătoare următoarei situaţii:

(3.5)În această zonă utilitatea funcţiei este atât de mică încât nu-l satisface pe cumpărător, acesta neacceptând produsul.

b - zona utilă, corespunzătoare intervalului: (3.6)

c - zona de saturaţie (de supradimensionare tehnică), în care: (3.7)

În al treilea interval, creşterea dimensiunii tehnice nu mai are semnificaţie pentru utilizator, acesta nefiind dispus să mai plătească pentru dimensiuni superioare lui DTmax. Stabilirea corectă a valorii DTmax constituie o sursă importantă de economii la costul de producţie.

VÎ

0 DTmin DTmax DT

Fig. 3.1. Relaţia valoare de întrebuinţare - dimensiune tehnică.

3.3.2. Determinarea nivelurilor de importanţă şi a ponderilor funcţiilor în valoarea de întrebuinţare

Din punct de vedere formal, determinarea nivelurilor de importanţă ale funcţiilor unui obiect este o operaţiune relativ simplă, însă necesită cunoaşterea profundă a produsului, a condiţiilor în care funcţionează acesta, a necesităţilor sociale pe care le satisface, fiind de mare importanţă pentru reuşita unui studiu de AIV. Valorile de întrebuinţare ale funcţiilor sunt inegale şi deci fiecare funcţie participă în mod diferit la valoarea de întrebuinţare a obiectului studiat, fapt ce ne îndreptăţeşte să le ierarhizăm în raport cu importanţa necesităţii sociale satisfăcute. Importanţa sau

zonăinutilăă

zonăutilă zonă de

saturaţie

semnificaţia unei funcţii este stabilită de către utilizator prin compararea celor N funcţii ale obiectului şi consemnarea rezultatului comparării după o anumită convenţie numerică.

Dintre procedeele folosite pentru determinarea importanţei funcţiilor va fi prezentat în continuare procedeul comparării funcţiilor două câte două, care constă în următoarele: Se construieşte o matrice pătrată, tabelul 3.2, în care funcţiile principale şi necesare se înscriu atât pe prima linie (notate Fj), cât şi pe prima coloană (notate Fk). Se compară funcţia Fj cu funcţia Fk şi dacă se apreciază că funcţia Fj este mai importantă decât funcţia Fk (Fj>Fk) căsuţa kj se va completa cu cifra unu (akj=1), iar căsuţa simetrică faţă de diagonala principală se va completa cu cifra zero (a jk=0). Dacă la prima vedere nu putem să departajăm două funcţii pe care le comparăm, deoarece apreciem că ar avea aceeaşi semnificaţie, este necesar să facem investigaţii suplimentare pentru a reuşi în final o diferenţiere a lor. Diagonala principală se completează akj=1. Nivelul de importanţă al funcţiei Fj va fi:

(3.8)

ponderea funcţiei Fj în valoarea de întrebuinţare a produsului se calculează cu relaţia următoare:

(3.9)

Ierarhizarea funcţiilor Tabelul 3.2.

F1 F2 .... Fj .... FN

F1 1 1 1F2 0 1 1...Fk 1 akj 1...FN 0 1 1 1nj n1 n2 ... nj nN

În situaţia în care s-a procedat corect, atunci nj va lua toate valorile între 1 şi N (N fiind numărul de funcţii). Cum fiecare produs are un anumit număr de utilizatori şi dacă fiecare din aceştia sau un anumit eşantion va fi solicitat pentru completarea unei matrici de forma tabelului 3.2, nivelurile de importanţă ale funcţiilor vor fi date de media aritmetică a nivelurilor de importanţă rezultate de la mulţimea celor V utilizatori chestionaţi, relaţia:

(3.10)

3.3.3. Dimensionarea economică a funcţiilor

Dimensionarea economică a funcţiilor are ca scop determinarea costului fiecărei funcţii şi a ponderii sale în costul produsului. Această etapă necesită o foarte bună cunoaştere a soluţiei constructiv-funcţionale a produsului, a tehnicilor de AIV şi o muncă foarte intensă. În plus, oferă şi primele soluţii de micşorare a costului produsului, prin identificarea costurilor funcţiilor inutile şi a cheltuielilor nejustificate.

În raport cu posibilităţile pe care le avem de a cunoaşte aceste componentele ale costului, de timpul disponibil pentru efectuarea studiului şi de interesul manifestat pentru aprofundare, dimensionarea economică a funcţiilor poate fi realizată global sau detaliat.

Metoda globală de dimensionare economică a funcţiiilor implică utilizarea valorilor globale (ci) ale costurilor pieselor, nefiind necesară detalierea componentelor materiale, salariale şi de regie. În continuare sunt prezentate etapele acestei metode :

a) Elaborarea diagramei/matricei de relaţii piese-funcţii.Pentru elaborarea diagramei/matricei de relaţii piese-funcţii, tabelul 3.3, este

foarte util să se cunoască diagrama de montaj a produsului studiat, care va facilita şi determinarea costurilor cu care se va opera în continuarea studiului. Matricea din tabelul 3.3 poate fi elaborată numai pe baza raţionamentului logic, ingineresc, asupra funcţionalităţii fiecărei componente a obiectului analizat (subansamble, piese etc.). Relaţiile dintre componentele obiectului studiat şi funcţiile acestuia sunt marcate în mod convenţional cu un simbol, de exemplu cu x.

b) Stabilirea ponderilor cu care fiecare componentă Ri participă la materializarea funcţiilor Fj [gij%]

Aprofundând procesul de analiză a relaţiilor piese-funcţii se efectueazuă aprecierea cantitativă a participării pieselor Ri la materializarea funcţiilor Fj. Aşa după cum am mai subliniat, această apreciere se face pe baza unei bune cunoaşteri a obiectului de studiu, a unui raţionament ingineresc, răspunzând la întrebări de genul:

cu cât, în ce proporţie, participă componenta Ri la funcţia Fj ? completându-se astfel tabelul 3.3 cu ponderile de participare gij.

c) Repartizarea costurilor pieselor (ci) pe funcţiile Fj Repartizarea costurilor componentelor Ri pe funcţiile Fj se face cu relaţia: cij = ci x

gij şi astfel se completează tabelul 3.3 cu aceste informaţii.

Dimensionarea economică a funcţiilor - metoda globală Tabelul 3.3.

Piese

(repere)Ri

Costuri ci

[lei/buc]

Funcţii Chel-tuielinejus-tificate

F1 F2 … Fj … FN

R1 c1 xg11

c11

xg12

c12

xg1N

c1N

C1f

R2 c2 xg22

c22

xg2j

c2j

xg2N

c2N

..Ri ci x

gi1

ci1

xgi2

ci2

xgij

cij

xgiN

ciN

cif

.

.

.Rn cn x

gn1

cn1

xgn2

cn2

xgnj

cij

xgnN

cnN

Cj C1 C2 Cj CN Cnf

d) Calculul costurilor funcţiilor Cu rezultatele preliminare din tabelul 3.3, se calculează costul fiecărei funcţii

(Cj) cu relaţia următoare:

(3.11)

Ponderea fiecărei funcţii în costul total al produsului se determină cu relaţia următoare:

(3.12)

În legătură cu elementele de calcul din ultima relaţie, trebuie să facem următoarele precizări: pj se referă, de regulă, numai la funcţiile principale (costul funcţiilor secundare se repartizează pe funcţiile principale cărora le creează condiţii de existenţă); CPm = CP - Cin - Cnf, adică din costul iniţial al produsului (CP) se scade suma

costurilor funcţiilor inutile ( , Nj - numărul funcţiilor inutile), cât şi suma

cheltuielilor nejustificate ( ). Această operaţie conduce şi la o primă

ameliorare a costului produsului prin eliminarea primelor cheltuieli identificate ca fiind inutile. Evident, pentru corectitudinea calculelor, cheltuielile din categoria celor nejustificate se vor scădea şi din costurile Cj ale funcţiilor de la care provin.

3.4. Analiza sistemică a funcţiilor

Obiectivul analizei sistemice a funcţiilor constă în identificarea funcţiilor critice, supradimensionate din punct de vedere economic, adică a funcţiilor ale căror costuri sunt mult mai mari decât valoarea lor de întrebuinţare.

Pentru atingerea acestui obiectiv, se compară pentru fiecare funcţie cele două categorii de ponderi determinate la etapele anterioare: ponderea în valoarea de întrebuinţare (qj) cu ponderea în costul de producţie (pj).

La un produs ideal, conceput, proiectat şi realizat perfect, ierarhizarea funcţiilor după ponderile lor în valoarea de întrebuinţare trebuie să coincidă cu ierarhizarea după ponderile lor în costul de producţie, respectându-se astfel o condiţie fundamentală specifică AIV care arată perfecta proporţionalitate între cele două categorii de ponderi, exprimată de relaţia următoare:

(3.13)

unde a = 1.În raport cu un sistem de coordonate qjOpj, toate funcţiile unui produs ideal vor

fi localizate pe o dreaptă (1) înclinată la 45 , aspect prezentat în fig. 3.2.

Fig. 3.2. Analiza sistemică pentru un produs ideal

La un produs real, funcţiile sale pot fi localizate în planul qjOpj atât pe o dreaptă de regresie (2), cât şi în vecinătatea ei, dreaptă care nu va mai fi înclinată la 45o (fig. 3.3). Prin intermediul unei astfel de reprezentări grafice putem evalua în ce măsură există disproporţii între costurile funcţiilor şi contribuţia lor la valoarea produsului.

Ecuaţia dreptei (2) este pj = b·qj iar coeficientul unghiular (b) se determină prin metoda celor mai mici pătrate. Pentru a reprezenta o proporţionalitate medie, dreapta (2) trebuie să se abată cât mai puţin posibil de la punctele reale, condiţie exprimată prin relaţia următoare:

(3.14)

Din condiţia:

(3.15)

rezultă:

(3.16)

(3.17)

unde:S - entropia sistemului, arată gradul de împrăştiere a punctelor Fj în planul qjOpj.

Evident, cu cât S este mai mic, cu atât punctele F j se află mai aproape de dreapta (2). Se poate considera că un obiect este bine proiectat dacă S 0,01.

Din fig. 3.3 rezultă că funcţiile F3, F5 şi F1 sunt funcţii critice pentru cazul prezentat, deoarece ponderile lor în valoarea de întrebuinţare sunt mult mai mici decât ponderile în costul produsului şi trebuie reproiectate

Direcţiile de cercetare ce trebuie adoptate ulterior pentru îmbunătăţirea unui obiect, pot fi identificate cu claritate având ca reper obiectivul fundamental al analizei

Fig. 3.3. Analiza sistemică pentru un produs real.

şi ingineriei valorii exprimat prin relaţia (3.1) pe care o prezentăm din nou:

AIV maxVIG/CP

Pentru maximizarea acestui raport se poate recurge la una dintre următoarele strategii : menţinerea valorii de întrebuinţare, concomitent cu reducerea costului de

producţie ; creşterea valorii de întrebuinţare şi menţinerea aceluiaşi cost de producţie ; mărirea simultană a valorii de întrebuinţare şi a costului de producţie, dar în

proporţii diferite, care să asigure maximizarea raportului anterior; creşterea valorii de întrebuinţare şi scăderea costului de producţie; micşorarea simultană a valorii de întrebuinţare şi a costului de producţie, dar în

proporţii diferite, care să asigure maximizarea raportului anterior.