PARTEA a II aANALIZA, INGINERIA I MANAGEMENTUL VALORIIde Analiza Valorii Pentru prima oar, noiunea Porsche n anii 30.a fost asociat cu Analiza Monocriterial iniiat de F. criteriu, corelaia Analiza monocriterial considera drept unicunui produs, proces necesar i suficient dintre valoarea funciilor sau serviciu i costurile de realizare a acestora. de-al II-lea Accelerarea produciei de echipamente militare natimpul celuipreului de rzboi mondial, a determinat o cretere masiv cererii i

achiziie a unor materiale considerate strategice (Ni, Cr, Pt, W etc)

Harry Erliecher directorul aprovizionrii de la General Electric din Philadephia a dat semnalul reproiectrii unor produse n noul context1

Dup terminarea rzboiul s-a ncercat revenirea la proiectele originale dar s-a constatat c produsele reproiectate pe baza noilor soluii funcionau la fel de bine i n plus erau mai ieftine

Harry Erliecher l-a nsrcinat pe Lawrence D. Miles, directorul unui departament de aprovizionare a sucursalei din Baltimore cu elaborarea unui sistem de realizare a alternativelor constructive i la un pre mai mic, ntr-un mod sistematic, deliberat i nu ntmpltorLawrence D. Miles, s-a focalizat asupra funciilor unui produs, atitudine reflectat de afirmaia:

Dac nu pot obine produsul, trebuie s obin funciile acestuia !

Lawrence D. Miles este considerat veritabilul fondator al unei noi metode manageriale: Analiza i Ingineria Valorii2

Lawrence D. Miles (1904-1985) - Printele Analizei Valorii

3

1947

Lawrence D. Miles, creeaz la General Electric un compartiment specific Purchasing Department Cost Reduction Section, unde s-au aplicat concepte referitoare la analiza funcional, pe baza crora se pot reduce costurile Marea Britanie introduce Analiza Valorii, cel mai consistent program fiind derulat ncepnd cu 1961 la firma Dunlop

1952

1954

Armata SUA implementeaz Analiza Valorii la activitile industriale proprii

1959

Se nfiineaz prima instituie pentru promovarea noii metode Society of American Value Engineering (SAVE)4

1961

Lawrence D. Miles, public lucrarea Technics of Value Analysis and Engineering

1966

Yoji Akao, lanseaz Quality Function Deployment (QFD) o extindere i dezvoltare a noii metode i care urmrete satisfacerea cerinelor utilizatorilor n toate etapele evoluiei produsului

1974

Se nfiineaz Zentrum Wert Analyse (ZWA) asociaia german a utilizatorilor de Analiza Valorii

1978

Se nfiineaz LAssociation Franaise pour lAnalyse de la Valeur (AFAV) asociaia francez a utilizatorilor de Analiza Valorii5

1979

Se public standardele romneti: STAS 112721/1-1979 Analiza valorii. Noiuni generale i STAS 112721/2-1979 Analiza valorii. Aplicarea metodei la produse

STAS 112721/1-1979 - Analiza valorii este o metod de cercetare i proiectare sistematic i creativ care, prin abordarea funcional, urmrete ca funciile obiectului studiat s fie concepute i realizate cu cheltuieli minime n condiii de calitate, fiabilitate i performan, care s satisfac cererile utilizatorului

6

Observaii :folosesc Unele publicaii care trateaz aceast metodValorii , sintagma Analiza Valorii, pe cnd altele folosesc Ingineria lsnd ns s se neleag c de fapt este n fond aceeai metodologie, dar cu denumiri ce difer n funcie de momentul efecturii studiului Analiza Valorii (AV) - se aplic la obiecte existente, fiind un procedeu sistematic de ameliorare a acestora prin eliminarea costurilor nejustificate, acionnd pe baza mecanismului feed-back

Ingineria Valorii (IV) - se aplic la obiecte noi, fiind un procedeu sistematic de prevenire i eliminare a unor cauze generatoare de costuri inutile prin realizarea funciilor cu un cost minim, fr a neglija performana, aplicndu-se din fazele de concepie i proiectare i acionnd pe baza mecanismului best-before7

metodele precedente, precum i Unii specialiti, referindu-sedelaManagementul Valorii , care arelao altele similare, introduc noiunea sfer de cuprindere mai mare

Managementul Valorii (MV) desemneaz totalitatea activitilor de natur managerial care urmresc perfecionarea produselor i proceselor prin prisma relaiei dintre valoare i utilitate pe de o parte i consumul de mijloace pe de alt parteIMPORTANT! n esen, AV + IV urmresc realizarea funciilor unui obiect (funciile constituind un rezultat al cerinelor utilizatorului), astfel nct s existe o proporionalitate ntre utilitatea (performanele) fiecrei funcii i consumul de mijloace pentru realizarea acesteia, iar ca o rezultant logic s maximizeze raportul dintre utilitatea produsului i costul acestuia Pentru simplificarea formulrilor se va utiliza termenul de Ingineria Valorii pentru a descrie cele dou situaii prezentate anterior8

Obiectul de studiu al IV poate fi:

Un produs realizat pe baza unui brevet de invenie sau dup un model

Un produs existent n vederea modernizrii lui

Pri componente (module) ale unui produs care ndeplinesc funcii distincte

Tehnologia de fabricaie a unui produs sau pri ale unei tehnologii de fabricaie Procese de servire, auxiliare, de munc etc.9

Obiectivele principale ale unui studiu de IV sunt:

Eliminarea cheltuielilor nejustificate i a celor determinate de eventualele funcii inutile i reducerea n acest mod a costului de fabricaie

Micorarea costului de fabricaie pe alte ci dect cele enunate anterior (reproiectare organologic, alte metode de realizare a funciilor)

mbuntirea condiiilor de munc etc.

10

Sintetic, obiectivul unui studiu de IV poate fi exprimat prin relaia

IV max (VG/CP)VG valoarea de ntrebuinare (utilitatea) global a obiectului studiat (adic gradul de satisfacere a necesitii consumatorului) CP costul de producie a obiectului studiat

Poate fi exprimat ca o sum simbolic (reuniune) a unor elemente componente definitorii

VG= VIT + VIE + VIS + VIM + VIR + VIA11

VIT

Valoarea tehnic determinat de caracteristicile tehnice ale obiectului studiat

VIEVIS VIM

Valoarea estetic determinat de efectele psihosenzoriale, generate de mbinarea formelor, culorilor i dimensiunilorValoarea de schimb determinat de opiunea utilizatorului de a nlocui un obiect vechi (existent) cu unul nou. Poate fi cuantificat prin preul dispus s-l plteasc utilizatorul Valoarea moral determinat de impactul obiectului studiat asupra valorilor morale ale societii Valoarea de raritate determinat de caracterul de unicat sau serie foarte mic a obiectului studiat Valoarea afectiv determinat de inducerea unor sentimente de ctre obiectul studiat12

VIRVIA

CAP.II ANALIZA FUNCIONAL2.1 Definirea funciei

Funcia constituie prima noiune opereaz n Ingineria ValoriiFuncia fungi, functus

fundamental cu care se

efectuare, funcionare, aciune destinat atingerii unui obiectiv

Funcia este o nsuire esenial a obiectului studiat, exprimat n raport cu mediul i utilizatorul STAS 11272/1 -1979

Funcia este calitatea unui produs care determin efectul su util, calitate care face din corpul obiectului o valoare de ntrebuinarea - Ornescu (Analiza Valorii, 1978)13

Funcia este rspunsul la o necesitate, satisfacerea unei anumite cerine a utilizatorului Verone (Inventica, 1983) Funcia este nsuirea, proprietatea, caracteristica elementar a produsului, care decurgnd din necesitatea utilizatorului, confer n mod direct sau indirect utilitate i implicit valoare acestuia Condurache (Despre funciile produsului, 1995)

ObservaiiFiecare obiect are, de regul, mai multe funcii FjFiecare funcie are o valoare de ntrebuinare vij Suma valorilor de ntrebuinare ntrebuinare a obiectului studiat (VI) reprezint valoarea de

VI vi jj1

N

(2.1)

14

Fiecare funcie Fj are un cost Cj, iar suma costurilor funciilor determin costul de producie al obiectului studiat (CP) N CP C j (2.2) j1 O funcie este determinat de o parte material a obiectului studiat (de una sau mai multe componente luate integral sau parial) i are nsuiri ce determin un efect util, satisface o necesitate (tehnic, economic, social, tehnologic), conferindu-i obiectului respectiv o valoare de ntrebuinare

F2 F1P1 P4

La materializarea funciei F1 particip integral piesele P1, P2, P3 i parial P4, P5, P6

P2P3

P5 P6

La materializarea funciei F2 particip parial piesele P4, P5, P6

Relaia piese funcii la un produs

15

2.2 Tipologia funciilor unui obiect STAS 11272/1 -1979a. Dup importan

Funcii principale (Pr)

Funcia care corespunde scopului principal cruia i este destinat obiectul respectiv i care contribuie direct la realizarea valorii lui de ntrebuinare

O funcie principal poate exista independent de celelalte funcii i exprim relaii dintre obiectul studiat i utilizatorul su

Funcii secundare (Sec) sau auxiliare (Aux)

Funcia care servete la ndeplinirea sau completarea unei funcii principale sau mai multor funcii principale

O funcie secundar (auxiliar) contribuie indirect la realizarea valorii de ntrebuinare a produsului i exprim o relaie ntre obiectul studiat i mediul nconjurtor16

b. Dup posibilitile de msurare a dimensiunilor tehnice

Funcii obiective (Ob)

Funcia ale crei dimensiuni tehnice pot fi msurate ca uniti de msur concrete, ca de exemplu: m, m2, rot/min, C

Funcii subiective (Sub)

Funcia ale crei dimensiuni tehnice sunt determinate subiectiv, prin efecte psihosenzoriale, organoleptice, estetice, de mod, de prestigiu, ce le au asupra utilizatorilor.

Se folosesc scri de apreciere a valorii pe baz de comparaii ca de exemplu: Foarte Bine (FB) Bine (B) Satisfctor (S) Ru (R) Foarte Ru (FR)

17

c. Dup contribuia la realizarea valorii de ntrebuinareFuncii necesare (Nec) Funcia care contribuie la realizarea valorii de ntrebuinare Funcia care nu are nicio contribuie la valoarea de ntrebuinare a obiectului i este rezultatul unei greeli n concepia produsului respectiv sau este rezultatul schimbrii destinaiei obiectului

Funcii inutile (In)

d. Dup momentul efecturii studiului Funciile care cuprind funcii necesare i uneori chiar funcii inutile pe care le are obiectul la momentul studiului Funciile noi sunt numai funcii necesare i care rezult din noile cerine ale utilizatorului i trebuie s caracterizeze viitorul obiect 18

Funcii existente (E)

Funcii noi (N)

e. Dup gradul de generalitate Funcii specifice (Sp) Funciile care prin denumirea i dimensiunile lor tehnice, individualizeaz obiectul studiat, deosebindu-l de alte obiecte

Funcii generale/comune (G)

Funciile care se regsesc aproape fr excepie la toate obiectele, ca de exemplu: s fie fiabil, s fie mentenabil, s fie estetic, s fie ergonomic, s poarte informaii etc.

f. Dup modul de percepere de ctre utilizator Romnia

Funcii principale (Pr)Funcii auxiliare (Aux)

Funciile care sunt percepute de utilizator i contribuie direct la realizarea utilitii obiectului Funciile care nu sunt percepute de utilizator i contribuie indirect la realizarea utilitii obiectului prin intermediul unor funcii principale19

SUA, Anglia , Frana

Funcii primare (Prim)

Funcia determinant, fr de care produsul nu ar exista (de exemplu, un ceas msoar timpul) Funcia care mbuntete sau completeaz utilitatea produsului (de exemplu, o main de tuns iarba poate avea i funcia de a aduna iarba)

Funcii complementare (Com) sau secundare (Sec)

Observaii :

Aceste dou categorii de funcii, la care se mai adaug funciile de restricie, sunt percepute de ctre utilizator i deci din punct de vedere romnesc, aparin funciilor principale Funcii de restricie (Res)

Funcia care exist datorit unor restricii impuse de mediul n care funcioneaz obiectul

Funciile pot fi formulate din punct de vedere al proiectantului sau productorului i sub titulatura de funcii tehnice20

Observaii:Existena i costurile unei funcii secundare (auxiliare) sunt dependente de soluiile tehnice utilizate pentru realizarea funciilor principale crora le creaz condiii materiale de existen Funcia secundar (auxiliar) nu este o funcie inutil ci este ntotdeuna o funcie necesar i obiectiv Funcia inutil este acea funcie care apare ca urmare a unei aprecieri necorespunztoare a necesitilor tehnice, economice i sociale. Funciile inutile nu au nicio valoare de ntrebuinare, ele trebuie cunoscute pentru a fi eliminate din nomenclatorul de funcii al noului produs. O funcie este inutil dac nu este cerut de niciunul dintre utilizatorii produsului respectiv Caracterul de inutilitate al unor funcii este uneori relativ, aceeai funcie putnd fi , n acelai timp, util pentru un beneficiar i inutil pentru altul, n acest caz aprnd necesitatea diversificrii produsului21

Nr. crt. 1.

Criteriul de clasificare Modul de percepere de ctre utilizator

Tipuri de funcii Principale

Explicaii Sunt percepute de utilizator i contribuie direct la realizarea utilitii obiectului. Exemplu: un receptor de energie electric transform energia electric n alt form de energie

Secundare Nu sunt percepute de ctre utilizator i (Auxiliare) contribuie indirect la realizarea utilitii prin intermediul unor funcii principale. Exemplu: un receptor de energie electric asigur izolarea electric intern (auxiliar funciei anterioare)

22

Nr. crt. 2.

Criteriul de clasificare Posibilitatea de cuantificare

Tipuri de funcii Obiective

Explicaii Pot fi msurate cu o unitate de msur tehnic. Exemplu: transformarea energiei electrice n cldur (kW sau Kcal/h) Nu pot fi msurate n mod obiectiv, exprimnd o relaie afectiv ntre utilizator i obiect. Exemplu: obiectul are aspect estetic

Subiective

3.

Importana pentru obiect

Primar

Fr de care obiectul nu ar exista. Exemplu: sigurana electric ntrerupe brusc circuitul Care mbunteste utilitatea obiectului. Exemplu: sigurana semnalizeaz funcionarea

Complementar

De restricii Care exist datorit unor restricii impuse de mediul n care funcioneaz obiectul. Exemplu: sigurana rezist la coroziune23

Nr. crt.

Criteriul de clasificare

Tipuri de funcii

Explicaii Contribuie la utilitatea produsului. Exemplu: un autoturism asigur microclimatul n habitaclu.Nu contribuie la crearea utilitii. Exemplu: un autoturism asigur condiii de fumat (pentru un nefumtor)

4.

Modul de participare la utilitatea obiectului

Utile

Inutile

Duntoare Diminueaz utilitatea. Exemplu: motorul face zgomot

5.

Faza de analiz

De utilitate

Cerine ale utilizatorului. Exemplu: un transformator electric transform parametri curentului electricDetalieri ale proiectantului i productorului. Exemplu: transformatorul transform energia electric n energie magnetic; transform energia magnetic n energie electric24

Tehnice

Nr. crt. 6.

Criteriul de clasificare Nivelul analizei

Tipuri de funcii Ale produsului

Explicaii Referitoare la produs. Exemplu: autoturismul asigur deplasarea

Ale Referitoare la subansamblele produsului. subansam- Exemplu: motorul asigur putere la arbore blului

Ale reperului7. Gradul de generalitate (Condurache) Generale

Referitoare la reperele componenete ale subansamblului. Exemplu: bujia asigur aprinderea carburantuluintlnite la majoritatea produselor. Exemplu: produsul este fiabil ntlnite la grupa de produse. Exemplu: receptorul electric transform energia; protejeaz utilizatorul

Particulare

Individuale Care individualizeaz produsul. Exemplu: sigurana ntrerupe circuitul25

2.3 Formularea funciilorFunciile unui obiect trebuie formulate ct mai clar, ct mai succint i ct mai plastic Pentru formularea funciilor se recomand s nu se foloseasc un numr prea mare de cuvinte, ci doar attea cte sunt necesare pentru a enuna funcia respectiv, clar i precis n acest sens se propune s se foloseasc la limit numai un verb i un substantiv, cu precizarea valorilor pentru performane calitative importante Pentru formularea corect a funciilor trebuie s se fac o analiz amnunit a nsuirilor obiectului respectiv. O funcie este derivat dintr-o necesitate social dar nu trebuie s se confunde cu aceasta Pornirea i oprirea funcionrii unei maini-unelte, care este o necesitate, se face prin intermediul unui comutator, ce are la rndul lui mai multe funcii. Una dintre ele poate fi denumit deschide i nchide un circuit electric26

Exemplu

Observaii:Funcia a fost definit anterior prin ceea ce realizeaz obiectul n vederea satisfacerii unei necesiti, dar formularea ei nu se realizeaz n acelai fel, cu aceleai cuvinte, deoarece nu trebuie s se confunde cu necesitatea respectiv Pe de alt parte, funcia nu trebuie s se confunde nici cu metoda nici cu soluia tehnic de realizare a ei Funcia Este un ansamblu de proprieti Este un procedeu folosit pentru atingerea unui anumit scop Exprim o nevoie sau o trebuin ntr-un sens mai ngust ca funcia27

Metoda

Necesitatea

2.4 Reguli practice i analize complementare pentru stabilirea funciilor unui obiect2.4.1 Reguli practice pentru stabilirea funciilor R1 O funcie este principal i distinct de alt funcie dac sunt ndeplinite simultan urmtoarele dou condiii:

a) adaug prin sine nsi valoare de ntrebuinare obiectului (contribuie direct la realizarea valorii de ntrebuinare )

b) poate exista independent de celelalte funcii

28

Exemplu R1

Pentru un container, urmtoarele dou formulri, protejeaz produsul i conine produsul nu se refer la dou funcii, ci la una singur (aceasta deoarece coninnd produsul i se asigur i o anume protecie).

Formulrile corecte i complete pentru cele dou funcii principale ale containerului vor fi:

asigur protecie mecanic/termic/etc. n timpul operaiilor logisticepermite mecanizarea operaiilor logistice

29

R2

O funcie este secundar/auxiliar dac sunt ndeplinite simultan urmtoarele trei condiii:

a) nu adaug prin sine nsi valoare de ntrebuinare (contribuie indirect la realizarea valorii de ntrebuinare)

b) condiioneaz existena unei (unor) funcii principale

c) exprim relaii ntre obiectul de studiu i mediul nconjurtor

30

Exemplu R2

Funcia secundar/auxiliar formulat prin expresia asigur temperatura normal de funcionare, poate fi ntlnit i sub alte forme de exprimare, ca de exemplu, disipeaz cldura, evacueaz cldura, rcete materialul etc., regsindu-se la diferite produse ca motoare, maini-unelte, aparatur electro-casnic etc.Nimeni nu va cumpra un automobil pentru cantitatea de cldur evacuat de motor, ns evacuarea cldurii va condiiona o serie de funcii principale, cum ar fi:

transform energia termic a combustibilului n lucru mecanicprezint fiabilitate Totodat aceast funcie secundar/auxiliar exprim i relaia motor mediu de funcionare31

R3

A se evita formulri cu caracter global care nu definesc funcii ci grupe de funcii

Exemplu R3

Pentru un container, formularea, asigur protecia produsului reprezint un grup format din mai multe funcii, determinate de modurile de protecie ce ar putea exista independent:

-asigur protecie mecanic; -asigur protecie termic; -asigur protecie la umezeal; -asigur protecie contra efraciei etc.32

R4

Funciile deriv din necesitile sociale dar nu trebuie confundate cu acestea

Exemplu R4

Dac pentru un ntreruptor electric am recurge la formularea, asigur aprinderea i stingerea lmpii, ea s-ar confunda n mare msur cu necesitatea social a lmpii (de a ilumina o suprafa, o incint), deci formularea ar fi incorect.

Formularea corect va fi:asigur deschiderea i nchiderea unui circuit electric

33

R5

A nu se confunda funciile cu efectul lor

Exemplu R5

Pentru un motor de automobil, o formulare de genul, funcioneaz la o temperatur de X C, nu este o funcie, ci tocmai efectul funciei asigur evacuarea cldurii.

Trebuie reinut c n contextul acestei reguli, parametri de funcionare ai unui produs nu sunt funcii, ci consecinele unora din funciile produsului

34

R6

A nu se confunda funciile cu dimensiunile lor tehnice

Exemplu R6

Dac pentru un reductor s-ar recurge la formularea asigur transmiterea a 5 daNm, ar fi incorect

Funcia formulat corect va fi: asigur transmiterea unui cuplu , avnd ca parametru, momentul de valoare 5 daNm

35

R7

A nu se confunda funciile cu soluiile tehnice de realizare a lor

Pentru evitarea acestei confuzii care poate aprea cu uurin, este necesar cunoaterea destinaiei produsului (produs finit, subansamblu pentru un produs complex, pies de schimb etc.), mediul de utilizare, soluia constructiv-funcional, constrngeri determinate de cooperarea ntre ntreprinderi Exemplu R7

La o ncuietoare de tip yale, formularea nu permite demontarea din exterior nu este o funcie, ci o modalitate de realizare tehnic pentru funcia ofer siguran contra efraciilor36

2.4.2 Analize complementare pentru stabilirea funciilor a. Analiza secvenelor de utilizare Este necesar cunoaterea secvenelor de utilizare, adic a pailor logici ce trebuie realizai pentru exploatarea corect a unui obiect n vederea respectrii anumitor condiii tehnice b. Analiza eforturilor i micrilor la care trebuie s reziste obiectul Aceast analiz este o prelungire a celei anterioare i cu care se poate efectua simultan n anumite situaii c. Analiza mediului nconjurtor Analiznd raportul dintre obiectul studiat i mediul nconjurtor, vor rezulta o suit de funcii, ca de exemplu: rezist la coroziune; rezist la radiaii ultraviolet; este estetic (avnd n vedere efectul rezultat din combinaia dintre culoarea de baz a obiectului i culoarea luminii incidente)37

d. Analiza unui produs tip Se recomand analiza unui obiect similar al concurenei, analiza unei familii de obiecte din care ar putea s fac parte obiectul studiat etc.

e. Analiza unor norme

Studiul unor legi, standarde, norme, reguli etc., vor determina o serie de funcii cu caracter ecologic. Aceast analiz de poate efectua n strns legtur cu analiza de la punctul c.

38

2.5 Elaborarea nomenclatorului de funcii

Prin nomenclator de funcii se nelege lista tuturor funciilor necesare respectivului obiect Un produs existent, supus unui studiu de analiza valorii n vederea modernizrii, poate avea funcii inutile, dar numai n momentul n care se desfoar analiza, de aceea trebuind s se acorde o atenie deosebit elaborrii nomenclatorului de funcii

Un nomenclator de funcii greit, poate conduce la concluzii eronate cu privire la direciile de modernizare a produsului Un nomenclator de funcii nu trebuie s omit nicio funcie, s conin clasificarea corect i dimensiunile tehnice (limitele maxim i minim) stabilite corect pentru funciile respective (orice funcie poate avea una sau mai multe dimensiuni tehnice.)39

ntocmirea nomenclatorului de funcii trebuie s nceap prin definirea produsului i a condiiilor n care acesta lucreaz

Operaiunea cea mai dificil o constituie identificarea i separarea funciilor, mai ales n cazul produselor complexe.n cazul produselor complexe, se recomand s se descompun produsul n subansamble i repere i apoi s se cerceteze i s se arate, pentru fiecare element component, funcia i funciile la a cror materializare particip. n acest scop trebuie s se apeleze, pentru fiecare element n parte, la ntrebri de tipul: ce face?, ct cost?, ct valoreaz? i s se evite ntrebarea ce este? (rspunsul ce poate duce eventual la o descriere a elementelor i nu la informaii privind funciile lor).

40

Necesitatea social reprezint ceea ce dorete utilizatorul de la obiectul cumprat i poate fi de ordin tehnic, economic, estetic sau de vnzare Formularea necesitii sociale se poate face prin ncercarea de a rspunde la o serie de ntrebri, cum ar fi: ce este de fcut?, de ce trebuie fcut?, unde trebuie fcut?.

Pentru formularea funciilor este necesar cunoaterea condiiilor n care funcioneaz obiectul respectiv. Condiiile de lucru posibile pot fi statice, dinamice, cu ocuri, cu vibraii, cu accelerare, cu decelerare, cu umiditate, coroziune, variaii de presiune, cu frecare etc.

41

2.6 Caracteristicile funciilor

Caracteristicile ce trebuie s fie satisfcute de un produs n exploatare i regsite la diferitele funcii ale respectivului obiect, pot fi grupate dup urmtoarele criterii:

A. Caracteristici tehnice a. Caracteristici de clasificare Definesc nsuirile generale i funcionale ale produselor, permind clasificarea acestora n familii i tipodimensiuni

b. Caracteristici de destinaieIndividualizeaz produsul i i stabilesc locul i utilitatea n mulimea produselor.42

Observaie:Caracteristicile de destinaie pot fi msurate cantitativ, deci sunt obiective (ca de exemplu, viteza de rotaie, puterea instalat etc) sau pot fi apreciate calitativ, fiind deci subiective (ca de exemplu, tipul constructiv al unui carburator, modul de punere n funciune al unui televizor etc). c. Caracteristici de fiabilitate i mentenabilitate Pot fi de exemplu: timpul de funcionare pn la o reparaie capital , timpul mediu de reparare etc. B. Caracteristici ergonomice i de protecie a mediului Se refer la: vibraii, zgomot, condiii de lucru pentru muncitori etc. C. Caracteristici estetice Determinate de: armonia i integrarea formelor n mediu, oportunitatea funcional, aspectul comercial etc.

43

2.7 Conexiunea ntre ingineria valorii, design i ergonomiepregtirea factorului uman, natura Adaptabilitatea i perfecionarea continu a mijloacelor idecalitile obiectului muncii, munc, implic o repartizare judicioas a sarcinilor ntre om i main.

Acest rol revine ERGONOMIEI

Dup repartizarea rolurilor ntre om i main, se trece la proiectarea sau reproiectarea obiectului studiat.

Acest rol revine INGINERIEI VALORII Urmeaz stabilirea dimensiunii estetice a obiectului studiat prin adaptarea continu la forme, dimensiuni i culori care s corespund beneficiarilor Acest rol revine DESIGNULUI44

Principalele etape ale unui studiu de fundamentare a asimilrii i modernizrii unui obiect (cu evidenierea locului, rolului i unele conexiuni ntre cele trei domenii).PRODUS Existent E Beneficiari (B1, B2,..., Bn) Necesiti sociale Nou

Sisteme socio-tehnice.........[ Sistem om-main ].......... A45

A Analiza procesului

Analiza tehnic

Analiza ergonomic

Repartizarea sarcinilor Om Main

Concepia produsului

nsuiri executant

Nomenclator de funcii (Fj)

B

C46

B

C

Produs existent

Produs nou

Funcii inutile

Funcii utile

Funcii utile

Eliminare Funcii subiective Funcii obiective Principale Secundare

D47

VG valoarea de ntrebuinare global a obiectului studiat

D

CP costul de producie a obiectului studiat

max (VG/CP)

Variante constructiv-funcionale

Variante constructiv-funcionaleE tehnic ergonomic estetic

Modernizare produs existent Asimilare produs nou

VARIANTA OPTIM

48

2.8 Metoda analizei funcionale pentru determinarea componentelor unui sistem

Aceast metod este caracterizat prin urmtoarele etape de aplicare (cu exemplificare):

a. Stabilirea nomenclatorului de funcii pentru obiectul studiat

Se consider un obiect cu 10 funcii, notate (Fj) b. Realizarea unei matrici de interaciune a funciilor

Interaciunea reprezint legtura dintre dou sau mai multe funcii, care face ca modificrile unei funcii s determine modificri ale celorlalte funcii cu care aceasta este n legtur49

Matricea interaciunii funciilor (Fj), j = 1,10 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10

F1F2 F3 F4

F5F6 F7 F8

F9F10

50

c. Stabilirea subsistemelor de funcii pe baza matricii de interaciune

c1. Un subsistem de funcii (Sj) ar putea conine funciile care au acelai numr de interaciuni i/sau aceleai intensiti ale interaciunilor

Interaciunile unor funcii aparinnd unor subsisteme diferite determin interaciuni ntre aceste subsisteme

51

F3

F8

F1F7

F4

F6

(S1)F5

F2

F9

(S2)

(S3) n1 = 4F1052

c2. Realizarea unor combinaii de funcii va conduce la modificarea structurii subsistemelor, a numrului de interaciuni dintre subsisteme, ct i a numrului de interaciuni pe ansamblul sistemului

n funcie de numrul de soluii pentru materializarea funciilor, se obin mai multe variante de cuplare a acestora n subsisteme i de cuplare a subsistemelor pentru obinerea obiectului ca un tot unitar.

53

F3 F8 F4

F1F7

F5F6

(S1)

F9

(S2)

F2

F10

n2 = 5

(S3)54

F8

F6 F5 F1 F3 F9

F7 F4

F2

F10

(S1)

n3 = 2

(S2 + S3)

55

c3. Pentru fiecare subsistem se vor analiza mai multe variante din punct de vedere tehnic, ergonomic i estetic.

c4. Soluiile stabilite ca optime pentru subsisteme trebuie s conduc la o soluie optim i la nivelul ntregului sistem.

Pentru evitarea unor incompatibiliti, c3 i c4 trebuie abordate n paralel

56

CAP.III DIMENSIONAREA TEHNIC A FUNCIILOR

n acelai mod n care produsele au pentru utilizator semnificaii diferite, tot la fel i funciile produsului particip la satisfacerea necesitii n mod diferit Principiul proporionalitii, conform cruia ntre utilitatea fiecrei funcii i costul acesteia trebuie s existe un raport constant impune cunoaterea de ctre proiectantul de produs a importanei pe care utilizatorul o acord funciilor, pentru ca la rndul lui s acorde aceeai importan n consumul de resurse necesare Utilitatea (valoarea de ntrebuinare) unui produs este maxim (adic atinge valoarea 1 sau 100%) atunci cnd toate funciile sale sunt realizate la nivel maxim

Un astfel de produs poate fi considerat ideal sau perfect n raport cu alte variante ale aceluiai produs, n care funciile nu sunt realizate la nivel maxim sau chiar lipsesc.57

Dac se noteaz produsul perfect (ideal) cu P0 , atunci utilitatea acestuia este:

U0 1

(3.1)

Utilitatea produsului este rezultatul nsumrii utilitii funciilor sale, conform relaiei (3.2):

U Uji1

n

(3.2)

n particular, pentru produsul perfect (ideal) P0 :

I U j0j1unde: Uj0 reprezint valoarea ideal a utilitii funciei produsului perfect.

n

(3.3)

Fj n cadrul58

n literatura de specialitate, aceast mrime se ntlnete sub denumirea de pondere sau importan relativ a funciei i se noteaz cu qj. Pentru o variant oarecare a produsului, utilitatea funciei se determin cu relaia (3.4).

Uj qj u j

(3.4)

unde: uj reprezint utilitatea intrinsec a funciei Fj , adic gradul n care varianta respectiv a funciei satisface preteniile maxime ale utilizatorului.

59

n consecin, pentru a determina utilitatea funciei sunt necesare dou aciuni distincte:

Stabilirea ponderii funciilor n utilitatea produsului ideal

Determinarea utilitii intrinseci a fiecrei funcii, adic dimensionarea tehnic a funciilor

60

3.1 Determinarea nivelurilor de importan i a ponderilor funciilor n valoarea de ntrebuinare a produsului

Din punct de vedere formal, determinarea nivelurilor de importan a funciilor unui obiect este o operaiune relativ simpl, dar necesit cunoaterea produsului n detaliu, a condiiilor n care acesta funcioneaz precum i a necesitilor sociale pe care le satisface.

Observaii:O funcie este o valoare de ntrebuinare determinat de dimensiunile ei tehnice Valorile de ntrebuinare ale funciilor sunt inegale i deci fiecare funcie particip n mod difereniat la ntregirea valorii de ntrebuinare a obiectului (fapt ce ne ndreptete s le ierarhizm n raport cu importana necesitii sociale satisfcute)61

Procedee pentru determinarea importanei funciilor a. Procedeul comparrii funciilor dou cte dou

Se construiete o matrice ptrat (tabelul 3.1) n care funciile principale i necesare se nscriu att pe prima linie (notaie i pe prima coloan (notaie Fk ). Se compar funcia

Fj ), ct

Fj

cu funcia

Fj

este mai important ca completa cu cifra 1, (akj=1), iar csua simetric fa de diagonala principal se va completa cu cifra 0, (ajk=0).

Fk i dac se consider c funcia funcia Fk (Fj >Fk), csua kj se va

62

Observaii:Dac la prima vedere nu se pot departaja dou funcii care se compar deoarece se aprecieaz c ar avea aceeai semnificaie, este necesar s se fac investigaii pentru a reui n final o difereniere a lor Diagonala principal se completeaz cu akj=1

Nivelul de importan a funciei Fj va fi dat n relaia (3.5)

n j akjk 1

N

(3.5)

63

Ponderea funciei Fj n valoarea de ntrebuinare a produsului se calculeaz conform relaiei (3.6)

qj

nj

njj1

N

(3.6)

Tab. 3.1

F1

F2

...

Fj 1

...

FN

F1 F2 ... Fk ... FN nj

1 0

1 1

1

akj0 n1 1 n2 1 nj

11 nn64

Dac s-a procedat corect, atunci nj va lua toate valorile ntre 1 i N (N fiind numrul de funcii) Avnd n vedere c fiecare produs are un numr potenial de utilizatori i dac fiecruia (sau unui eantion) i se cere s completeze o matrice de forma celei prezentate n tabelul 3.1, nivelurile funciilor vor fi date de media aritmetic a nivelurilor de importan rezultate de la mulimea celor chestionai, conform relaiei 3.7

V

utilizatori

qj

V 1

n jVV

V

akjVV k

V

(3.7)

65

b. Procedeul ordonrii directe funcii se not (W ) , cuprins ntre 1 i numrul Fiecrei funcii (iN), atribuie o cu importana sau valoarea fiecreia total de n raportj

(tabelul 3.2)Tab. 3.2

Fj F1 F2 . .

Wj W1 W2 . .

Fj FN Total

Wj WN

Wt Wjj66

Ponderea funciei Fj n valoarea de ntrebuinare a produsului se calculeaz conform relaiei (3.8)

qj

Wj

Wjj

(3.8)

Unde Wj reprezint nivelul de importan al funciei Fj Dac numrul persoanelor chestionate este se va calcula cu relaia (3.9)

V, atunci ponderea qj

qj

W jVV

W jVj V

(3.9)

67

3.2 Dimensionarea tehnic a funciilorobiectiv are cel Orice funcie msurabilse poate aprecia puin o caracteristic de calitate cu ajutorul creia utilitatea ei

ntre aceast caracteristic i utilitatea funciei neexistnd neaprat o relaie liniar Dac unitatea de msur a caracteristicii de calitate se alege astfel nct utilitatea s creasc odat cu creterea mrimii caracteristicii (numit dimensiune tehnic), atunci ntre cele dou mrimi exist o legtur (corelaie) de tipul celei prezentate n figura 3.1

68

uj

a. zona inutil b. zona util

c. zona de supradimensionare tehnic

xmin

xmax

dimensiunea tehnic

Fig. 3.1 Dimensionarea tehnic a funciilor

69

a. zona inutil corespunde unei dimensiuni tehnice x

< xmin

n aceast zon, utilitatea funciei este att de mic nct cumprtorul nu este satisfcut i nu va cumpra produsul

b. zona util corespunde unei dimensiuni tehnice xmin

x xmax

c. zona de supradimensionare tehnic corespunde unei dimensiuni tehnice

x > xmax

n aceast zon, utilitatea funciei este att de mare nct pentru cumprtor nu are semnificaie i acesta nu este dispus s plteasc pentru achiziionarea produsului70

Observaii:Prerea c dimensiunea tehnic maxim este infinit, adic utilitatea funciei crete continuu cu creterea dimensiunii tehnice este greit Exemplu 1 Este dispus un cumprtor s plteasc pentru un perete de grosime dubl fa de cea normal ? Este dispus un cumprtor s plteasc pentru o hain cu o durabilitate infinit? Este dispus un cumprtor s plteasc pentru un televizor extrem de mare? Exist o limit, xmax peste care cumprtorul nu mai pltete i deci nici productorul nu trebuie s consume resurse Determinarea corect a lui xmax este o surs important de economii la costurile de producie

Exemplu 2

Exemplu 3

71

3.2.1 Corelaia simpl ntre utilitatea i dimensiunea tehnic a funcieimai simplu i cel al funciilor Cazul celapreciat prin frecvent estedimensiunii uneia cror utilitate poate fi intermediul caracteristici

tehniceneliniar, cu Cazul prezentat n figura 3.1 sugereaz o corelaiediverse funcii saturaie i ntoarcere, poate fi modelat prin (exponeniale, polinomiale, trigonometrice, transcedentale, logistice etc) care la rndul lor pot fi aproximate prin segmente de dreapt a. Corelaia de tip Cobb-Douglas

u Ax ea

bx

(3.10)

Unde x reprezint dimensiunea tehnic72

Pentru determinarea parametrilor condiiile limit

A, a, b,

se iau n considerare

Din condiia ca derivata de ordinul nti s se anuleze n origine i pentru x

= xmax

rezult

b

a xmaxa

iar din condiia

e uxmax 1 A x max Pentru determinarea parametrului a, este

necesar o a treia condiie. Dac de exemplu se dorete plasarea puncului de inflexiune la mijlocul intervalului, atunci rezult pentru utilitate expresia din relaia (3.11)

u

x e4

xmax x 4 xmax(3.11)73

4 xmax

b. Corelaia de tip dreapt prin originea axelor

Corelaia proporional ntre utilitatea funciei i mrimea caracteristicii este prezentat n relaia (3.12)

u kxCondiia limit

(3.12)

uxmax 1 permite s se determine valoarea lui k 1 , rezultnd expresia utilitii conform relaiei (3.13) i anume k x max

u

x x max

(3.13)

74

c. Corelaia liniar ntre xmin i xmax

Dac pentru dimensiuni tehnice mai mici dect xmin, utilitatea funciei este aproape zero, crescnd apoi liniar, atunci legea de corelaie este prezentat n relaia (3.14)

u ax xmin Din condiia

(3.14)

uxmax 1 rezult expresia utilitii din relaia (3.15)

x xmin u xmax x min

(3.15)

Observaie:Relaia (3.15) reprezint expresia utilitii obinute prin interpolare liniar propuse de vonNeumann i Morgenstern75

d. Corelaia logistic

O funcie asemntoare cu funcia Cobb-Douglas este corelaia logistic prezentat n relaia (3.16)

uCondiiile limit sunt:

1 1 a ebx(3.16)

u 1

pentru

x = xmax (u = 0,99);x max x 2;

u = 0,5

pentru

u0

pentru

x = 0 (u=0,01)76

Rezult:

2 ln a 9,2 b ; a 100 xmax x maxFuncia de utilitate are expresia dat n relaia (3.17):

u

1 1 100 e9,2x xmax

(3.17)

77

3.2.2 Comparaie ntre funciile: liniar prin originea axelor; liniar; Cobb-Douglas i logistic

Pentru a putea alege dintre una din expresiile utilitii, este necesar o analiz comparativ a acestora Se consider o funcie general (ntlnit la aproape toate produsele) funcia este fiabil sau funcia prezint fiabilitate

Se consider c dimensiunea tehnic a funciei este durata de via (n ani), cu valori cuprinse ntre 2 i 10 aniFunciile de utilitate care se compar sunt: 1 funcia liniar prin originea axelor 2 funcia liniar 3 funcia Cobb-Douglas 4 funcia logistic n tabelul 2.3 sunt prezentate valorile comparative pentru cele 4 funcii:

78

Tab. 3.3

xu1 u2 u3 u4 u1-u3

00

10,1

20,2

30,3

40,4

50,5

60,6

70,7

80,8

90,9

101

0

0

0

0,125

0,25

0,375

0,5

0,625

0,75

0,875

1

0

0,004

0,04

0,133

0,282

0,46

0,64

0,8

0,91

0,98

1

0,01

0,024

0,0059

0,137

0,286

0,5

0,71

0,86

0,94

0,98

0,99

0

0,096

0,16

0,167

0,118

0,04

-0,04

-0,01

-0,1

-0,08

0

u2-u3u1-u4

0

-0,004

-0,04

-0,08

-0,032

-0,085

-0,14

-0,175

-0,16

-0,105

0

-0,01

0,076

0,141

0,163

0,114

0

-0,11

0,16

-0,14

-0,08

-0,01

u2-u4

-0,01

-0,024

-0,059

-0,012

-0,036

-0,125

-0,21

-0,235

-0,19

-0,105

-0,01

79

Observaii:Analiza diferenelor dintre funciile care reprezint dreptele i funciile Cobb-Douglas i logistic (considerate mai aproape de realitate), arat c cel puin n zona valorilor superioare ale dimensiunii tehnice, aproximarea mai bun o furnizeaz funcia liniar prin originea axelor i nu funcia liniar

Dac se dorete o precizie mai bun, diferenele semnificative ntre funcii nu permit aproximarea prin una din cele dou drepte n figura 3.2 se prezint grafic comparaiile ntre cele patru funcii

80

u 1,0 4 0,5 1 2

02 5

310 x [ani]

Fig. 3.2 Comparaie ntre funciile de utilitate 1 funcia liniar prin originea axelor 2 funcia liniar 3 funcia Cobb-Douglas 4 funcia logistic81

3.2.3 Corelaia simpl hiperbolic

n general, caracteristicile tehnice ale produselor sunt de dou tipuri:

a. Direct proporionale cu utilitatea (tip randament) b. Invers proporionale cu utilitatea (tip consum specific)

Pentru caracteristicile de tip a sunt valabile precizrile de pn acum

Pentru caracteristicile de tip b sunt necesare precizri suplimentare

Exist cel puin 2 variante de rezolvare a problemei82

b1. S se gseasc o form de exprimare a dimensiunii tehnice, care s creasc odat cu utilitatea

Se pot utiliza perceptele de la paragrafele anterioare

b2. S se gseasc o relaie direct ntre utilitatea i caracteristica tehnic n forma iniial Exist 2 posibiliti de rezolvare

b2.1 Corelaia liniar ntre utilitate i dimensiunea tehnic

b2.2 Corelaia de tip hiperbolic ntre utilitate i dimensiunea tehnic83

b2.1 Corelaia liniar ntre utilitate i dimensiunea tehnic Se consider dreapta (cu panta negativ) ntre xmin i n relaia (3.18)

xmax

de forma dat

u xmax x Cu condiia limit: u (xmin) conform relaiei (3.19)

(3.18)

= 1,

care conduce la valoarea parametrului

,

1 xmax x minx max x u xmax x min

(3.19)

Rezult n final expresia utilitii, dat n relaia (3.20) (3.20)84

b2.2 Corelaia de tip hiperbolic ntre utilitate i dimensiunea tehnic Se consider relaia (3.21)

a u b xCu condiia limit: u (xmax) utilitii, conform relaiei (3.22)

(3.21)

= 0

i

u (xmin) = 1,

rezult expresia

x min u x max x min

x max 1 x

(3.22)

85

Exemplu Se consider funcia: asigur precizie (de msurare, de prelucrare etc.)

Caracteristica tehnic prin care se apreciaz utilitatea este eroarea de msur (n procente din rezultatul exact)

Se poate, n opoziie, s se utilizeze drept caracteristic tehnic , gradulde precizie g (n procente din rezultatul exact)

Evident, ntre cele dou mrimi exist relaia: 100 g %86

Folosind aceste caracteristici, utilitatea se exprim cu relaiile:

g gmin u1 ; gmax gmin u2 u3 max ; max min min max 1 max min

n tabelul 3.4, sunt prezentate valorile comparative pentru exemplul n care:

max 5,5 % ; gmin 94,5 % min 0,5 % ; gmax 99,5 %n figura 3.3, sunt prezentate cele trei expresii ale utilitii :87

Tab. 3.4g0100

0,599,5

1,099

1,598,5

2,098

2,597,5

3,097

3,596,5

4,096

4,595,5

5,095

5,594,5

u1u2 u3 u1-u2 u1-u3

11 1 0 0

11 1 0 0

0,90,9 0,45 0 0,45

0,80,8 0,266 0 0,533

0,70,7

0,60,6 0,12

0,50,5

0,40,4 0,057

0,30,3

0,20,2 0,022

0,10,1

00 0

0

0 0,48

0

0 0.343

0

0 0,178

0

0 0

88

u 1,0

u1=u2u3 0 100 0,5 99,5 5,5 94,5 [%] g [%]

Fig. 3.3 Utilitatea funciei asigur precizie

89

Concluzii: Primele dou funcii sunt identice, ceea ce conduce la concluzia c n cazul corelaiei liniare nu este necesar s existe proporionalitate direct ntre utilitate i dimensiunea tehnic

Dac se folosete proporionalitatea prin originea axelor, concluzia rmne valabil

Se constat o diferen foarte mare ntre valorile utilitii pe dreapt respectiv hiperbol. Exist de fapt dou situaii distincte

90

3.2.4 Utilitatea funciei corelaie multipl de dimensiuni tehnice

Dei funcia a fost definit ca o caracteristic elementar ceea ce presupune descompunerea pn n cele mai mici detalii a enunurilor nu toate funciile pot fi apreciate printr-o singur caracteristic tehnic

n general, pentru a stabili legtura dintre outilitatea funciei i dimensiunile caracteristicilor tehnice care determin, se poateutiliza o corelaie multipl

Avnd n vedere dificultatea analizei, impus de numrul de dimensiuni, se consider c este suficient de bun aproximarea utilitii cu ajutorul corelaiei liniare

Exist cel puin 2 situaii n care o funcie trebuie s fie specificat prin mai multe caracteristici tehnice:91

Exemplul 1:

Cazul dimensiunii tehnice interval

Se consider funcia: rezist la temperatur care are dimensiunea tehnic exprimat printr-un interval de temperatur (care are o anumit mrime dar i o anumit poziie pe scara de temperaturi)

Nu este acelai lucru s reziste la intervalul

(+20C +100C)

sau

(-20C +60C),

cu toate c cele dou intervale sunt egale, nefiind plasate n acelai loc pe scara temperaturilor, au semnificaie diferit pentru utilizator rezist la temperatur, se Pentru funcia:odat cu creterea intervalului deconstat c utilitatea acesteia crete temperatur i cu ct fiecare limit de temperatur (minim i maxim) este mai departe de temperatura ambiant92

Fie o expresie liniar de forma dat n relaia (3.23)

u a T t b T c ta, b, c reprezint parametrii curbeiPrelucrnd relaia (3.23), se obine relaia (3.24)

(3.23)

unde: T, t reprezint limitele maxim respectiv minim de temperatur;

u a b T c a tsau sub forma din relaia (3.25), deci o relaie dublu liniar

(3.24)

u T t

(3.25)93

Condiiile limit pentru determinarea parametrilor i Pentru T

= Tmax

i

t = tmin u = 1

Pentru Tmin i

t = tmax u = 0

nlocuind n relaia (3.25) i rezolvnd sistemul se obine:

t max T max t max Tmin t min Tmin Tmax t max Tmin t min

(3.26)

94

n figura 3.4 se prezint rezultatul grafic pentru funcia: rezist la temperatur, pentru urmtoarele date:

u 1,0

1 26 T 520C 900C ; 3500 3500 t 100C 20C

0500 900 TmaxFig. 3.4 Utilitatea funciei rezist la temperatur95

Concluzii:

Domeniul util pentru funcie este reprezentat de mulimea punctelor dintr-o suprafa plan

Aceeai valoare a utilitii poate fi obinut pentru o infinitate de combinaii ntre cele dou caracteristici

Dac n locul corelaiei liniare se folosete o corelaie neliniar de tip Cobb-Douglas, domeniul se modific lund forma din figura 3.5, care generalizeaz forma iniial a curbei utilitii din figura 3.1

96

u 1,0 D2max D2med D2min D1min D1max D1

Fig. 3.5 Utilitatea unei funcii cu dou variabile

97

Exemplul 2:

Cazul mai multor factori care definesc fenomenul

Se consider funcia: rezist la zdruncinturi care poate fi apreciat prin: mrimea, numrul, frecvena i acceleraia zdruncinturilor.

Nu pot fi delimitate funcii care s fie apreciate fie n raport cu mrimea zdruncinturilor, fie prin numrul sau frecvena de producere a lor. Trebuie luate n considerare toate acesta elemente simultan

Pornind de la performanele la care rspunde un aparat oarecare: durata ocului 10 ms, acceleraia maxim 3g, numrul ocurilor 1000, frecvena 1Hz, se simuleaz urmtoarea situaie:

98

5 t 45 ms

g a 6 g m s2 100 n 1000 [ocuri] 0,1 f 10 Hz

- durata zdruncinturii - acceleraia zdruncinturii - numrul de zdruncinturii - frecvena zdruncinturii

Se constat c toate dimensiunile tehnice sunt direct proporionale cu utilitatea funciei, pentru aprecierea funciei pundu-se folosi o corelaiecvadrupl liniar, conform relaiei (3.27)

u t a n f

(3.26)

99

se consider c cei patru factori Pentru determinarea parametrilor, (cu 0,25) utilitatea funciei, rezultnd influeneaz n mod aproximativ egal expresia utilitii din relaia (3.27)

u 0,0054 t 0,0048 a 0,0002 n 0,0235 fn capetele intervalului, rezult pentru utilitate valorile:

(3.27)

umin 0,05 0 ;umax 1001 1 ,Generalizare

, aproximarea fiind suficient de bun

Dac utilitatea unei funcii este determinat de mai muli parametri sau caracteristici tehnice, cu uniti de msur diferite i independente ntre ele, pentru determinarea utilitii intrinseci a funciei unei variante constructive se poate utiliza relaia (3.28)

u i dii1

m

(3.28)100

unde:

di dimensiunea concret a caracteristicii tehnice i coeficientul sau factorul de proporionalitate,determinat din condiiile limit

Observaii:Acest caz este cel mai simplu, folosindu-se atunci cnd se accept ca satisfctoare relaia liniar ntre utilitate i caracteristicile tehnice

Dac aceast condiie nu este satisfctoare, problema se complic, fiind necesare relaii de calcul neliniare, care la rndul lor necesit metode mai dificile de soluionare101

3.2.5 Relativitatea utilitii intrinsecistudiu de pot interveni unele modificri n Pe parcursul elaborrii unui de funcieIVrealizat la nivel perfect, adic ceea ce privete noiunea varianta pentru care utilitatea intrinsec este egal cu unitatea.

De exemplu, n procesul de proiectare se pot descoperi soluii sau se pot obine informai despre soluii mai bune dect cele considerate iniial perfecte.

Observaii:Deoarece pentru o funcie, raportul dintre utilitile intrinseci a dou variante poate fi supraunitar, n cazul apariiei unei variante cu utilitate mai mare dect cea considerat perfect, se admite c ultima variant are utilitatea supraunitar (u 1).102

Aceast convenie este valabil numai pentru efectuarea calculelor comparative i nu nseamn c utilitatea poate fi suparunitar

Convenia fcut, permite utilizarea n analiz ca produs etalon a nsi variantei existente de produs, fr a ti dac aceasta este sau nu cea mai bun (chiar avnd convingerea c nu e aa sau necunoscnd cu exactitate relaia ntre utilitatea i dimensiunea tehnic a funciilor).

Exemplu:

n calculele iniiale s-a considerat limita maxim sesizabil de cte utilizator pentru funcia: este fiabil ca fiind de 10 ani

103

Pe parcursul analizei, s-a constatat c exist o variant a crei fiabilitate este de 15 ani i utilitatea crete de 1,5 ori Se poate accepta c utilitile celor dou soluii vor fi:

u0 1 u1 15 , Observaii:

Pentru varianta iniial Pentru soluia nou

Simpla existen a unei dimensiuni tehnice mai mari dect Xmax, nu atrage dup sine o cretere a utilitii intrinseci. Creterea utilitii intrinseci se produce doar dac o dimensiune tehnic mai mare ca conduce i la o utilitate mai mare.104

Exemplu:Nr.

Dimensionarea tehnic a unui traductor magnetic de turaie

Tab. 3.5Denumirea funciei FjPrezint fiabilitate Rezist la vibraii Rezist la temperatur Rezist la presiune Rezist la coroziune Rezist n medii explozive Asigur fixarea Transform energia mecanic n semnal electric Transmite semnalul Asigur izolarea electric Dimensiunea tehnic U.M. Durat de via (h) Acceleraie (m/s2) Limite de temperatur (C) Presiune atmosferic (Pa) Durat de rezisten n cea salin (zile) Acceleraie (m/s2) Dimensiuni ale filetului Turaie minim (rot/min) Distana (m) Rezistena de izolaie (M/500V)Dimens minim Dimens maxim Importana relativ

xmin10.000 1 - 20 + 80 103 10 1400 M10 500

xmax50.000 20 - 30 + 180 106 20 2800 M22 100

q j(%)15,00 10,80 11,60 6,90 8,30 5,60 7,10 15,8

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

9. 10.

0 2

5 100

12,5 6,50105

CAP. IV DIMENSIONAREA ECONOMIC A FUNCIILOR

Pn acum s-a analizat produsul exclusiv din punctul de vedere al utilizatorului.n acest capitol se va analiza produsul din punctul de vedere al productorului

Se vor rspunde la ntrebri de tipul: Ce mijloace sau resurse se consum pentru realizarea produsului i a funciilor sale ?

Ct cost produsul i funciile sale ?

106

4.1 Costul de producie

Costul de producie reprezint totalitatea consumurilor de resurse necesare la un anumit nivel (atelier, secie, ntreprindere) pentru realizarea unui produs sau a unei activiti Pentru a facilita raionamentul de dimensionare economic a funciilor sunt necesare urmtoarele precizri:

1. Dup modul n care un reper, o operaie sau, n general, un element de cost particip la realizarea funciilor, exist: a. Repere (operaii, elemente de cost) care determin mai multe funcii, n proporii cunoscute n mod riguros

n acest caz:

aij = 1 ; gij ; cij = ci107

b. Repere (operaii, elemente de cost) care determin mai multe funcii, n proporii greu de determinat pe baza unor principii fizice obiective, riguroase Pentru acestea, parametrii economic sunt determinai de dimensionare

c. Repere (operaii, elemente de cost) care determin mai multe funcii, n proporii greu de determinat pe baza unor principii fizice obiective, riguroase

n acest caz sunt necesare tehnici de colectare a ideilor, metode de creativitate (de ex: brainstorming) i/sau investigaii statistice n rndul specialitilor108

2. Pentru a diminua riscul unor interpretri eronate n dimensionarea economic a funciilor, se recomand urmtoarele reguli de analiz: a. n tabelul de dimensionare economic (matricea repere / funcii)se va efectua analiza att dinspre repere spre funcii ct i invers. b. Pentru a fi convini c un element de cost contribuie la realizarea unei funcii, este util modificarea acestuia n sensul creterii, micorrii sau eliminrii Dac funcia i modific utilitatea, se poate conchide c exist o legtur ntre element i funcie c. n acelai scop, pentru determinarea cotei de participare a elementului de cost la realizarea funciilor, este necesar modificarea elementului pentru a se constata n ce msur acesta induce modificri ale funciilor Funciile care sunt mai puternic influenate, vor avea un coeficient mai mare de determinare de la elementul (reperul) analizat

109

4.2 Dimensionarea economic a funciilor i calculul ponderilor funciilor n costul de produciea funciilor Dimensionarea economic funcii. reprezint operaiunea prin care se determin costul fiecrein IV , evalurile cantitative i calitative, au ca punct de plecare costurile funciilor pe baza urmtoarelor argumente:

a. Privind un produs doar ca un corp fizic, costul su poate fi considerat n prim instan complet justificat dac se analizeaz numai complexitatea constructiv i calitatea materialelor folosite n acest caz, costul unui produs exprim doar ce i ct s-a consumat, nu i ceea ce s-a obinut.110

Exemplu: Dac, de exemplu, costul de producie al unui stilou ar fi 100 lei, prin aceasta se evideniaz numai efortul economic, nu i nsuirile care au necesitat aceste cheltuieli i nivelul lor calitativ, de performan

b. n IV, produsul nu este definit doar ca un ansamblu de componente materiale (piese, subansamble), ci n primul rnd ca un ansamblu de utiliti, determinate de relaiile dintre obiect, utilizator i mediu

n acest caz, cheltuielile vor fi evaluate n raport cu serviciile pe care utilizatorul le obine de la produs, costurile funciilor exprimnd mult mai clar legtura dintre efortul economic i efectul economic.111

Exemplu:

Pentru exemplul anterior, s-a constatat c: -transferul cernelii nu este continuu, uniform, dei pentru peni i capilar s-au cheltuit 77 lei. - fiabilitatea, estetica i manevrabilitate sunt sub semnul ntrebrii, dei fiecare a necesitat un efort economic considerabil.

Se poate concluziona c s-a cheltuit prea mult pentru unele nsuiri ale stiloului, att costurile unor funcii ct i costul total sunt prea mari.

112

Pentru a realiza dimensionarea economic a funciilor, se folosesc urmtoarele noiuni de baz, cu referire la produs: Funcia este determinat (materializat), de o parte a a obiectului studiat, de una sau mai multe piese luate integral sau parial. Fiecare pies cheltuieli:

Ri are un cost (ci), format din urmtoarele articole de

c i c mi c si c gi

(4.1)

cmi cheltuieli materiale, csi cheltuieli cu salariile (munca direct), cgi cheltuieli generale de secie113

c si c sikk 1

K

(4.2)

cheltuieli cu salariile (munca direct) pentru fiecare operaie tehnologic k.

csik

d c si c gi 100

(4.3)

d cheia de repartiie a cheltuielilor generale de secie pentru piesa i, n numrul total de piese, i = 1...n K numrul de operaii tehnologice114

n raport cu posibilitile de cunoatere a acestor componente ale costului, de timpul disponibil pentru efectuarea studiului i de interesul manifestat pentru aprofundare, dimensionarea economic a funciilor poate fi realizat global sau detaliat, parcurgnd urmtoarele etape: a) Elaborarea diagramei de relaii dintre piese i funcii i dintre operaii tehnologice i funcii.

b) Stabilirea ponderilor de participare a fiecrei piesefunciile

Fj,

respectiv a fiecrei operaii tehnologice

Ri (k)

lala

funcia Fj.

c) Repartizarea cheltuielilor materiale i de manoper ale pieselor pe fiecare funcie.d) Calculul costurilor i a ponderilor funciilor n costul total al produsului.115

4.2.1 Metoda global de dimensionare economic a funciilor

utilizarea

Metoda global de dimensionare economic a funciilor, implic valorilor globale (ci) ale costurilor pieselor, nefiind necesar detalierea pe componente materiale, salarii i regie

a. Elaborarea diagramei / matricei de relaii funcii piesepiese Pentru elaborarea diagramei / matricei de relaiimontajafuncii, tabelul 4.1, este foarte util s se cunoasc diagrama de produsului.

Matricea din tabelul 4.2 poate fi elaborat numai pe baza raionamentului logic, ingineresc, asupra funcionalitii fiecrei componente a obiectului analizat (subansamble, piese etc)

Relaiile dintre componentele obiectului studiat i funciile acestuia,sunt marcate n mod convenional cu un simbol, de exemplu x.116

b. Stabilirea ponderilor cu care fiecare component Ri particip la materializarea funciilor Fj, [gij %]aprofundat de analiz Prin procesulaprecierea cantitativ aa relaiilor piese funcii, se efectueaz participrii pieselor R lai

materializarea funciilor Fj. Aceas apreciere se face rspunznd la ntrebri de genul:

Ri la funcia Fj , completndu-se tabelul 4.1 cu ponderile de participare gij.Cu ct ?, n ce proporie ?, particip componenta

c. Repartizarea costurilor pieselor (ci) pe funciile Fjcosturilor componentelor Repartizareacompletndu-se tabelul 4.1 cuR pe funciile F se face cu relaia (4.4), informaiile corespunztoare.i j

c ij c i gij

(4.4)117

Tab. 4.1Piese (repere) Ri Costuri ci (lei/buc) Funcii Cheltuieli nejustificate

F1

F2

...

Fj

...

FN

R1

c1

x g11 c11

x g12 c12x g22 c22 x g2j c2j ... ... ...

x g1N c1Nx g2N c2N ...

c1f

R2

c2

... Ri . . Rn

... ci

...

...

... cif

cn

x gn1 cn1 C1

x gn2 cn2 C2

x gnj cnj Cj

x gnN cnN CN Cnf118

Ci

d. Calculul costurilor funciilor

Cu rezultalele preliminare din tabelul 4.1, se calculeaz costul fiecreifuncii (Cj) cu relaia 4.5.

C j c iji1

n

(4.5)

Ponderea fiecrei funcii n costul total a produsului se determin cu relaia 4.6.

pj

Cj

Cj1

N

j

Cj CPm

(4.6)

119

Observaii:

pj

se refer, de regul, numai la funciile principale, costul funciilor secundare se recomand a se repartiza pe funciile principale crora le creeaz condiii de existen

CPm CP Cin CnfCin C jj1N

(4.7)

Nj

(4.8)

C nf c ifi1

(4.9)

120

Conform relaiei 4.7, din costul iniial al produsului suma costurilor inutile nejustificate

CP se scade

Cin

(relaia (4.8) i suma costurilor

Cnf (relaia 4.9)

Aceast operaie conduce i la o prim ameliorare a costului produsului prin eliminarea primelor cheltuieli identificate ca fiind inutile

Pentru corectitudinea calculelor, cheltuielile din categoria celor nejustificate se vor scdea i din costurile care provin

Cj

ale funciilor de la

121

4.2.2 Metoda detaliat de dimensionare economic a funciilor

ntre metoda detaliat de dimensionare economic a funciilor i metoda global de dimensionare economic a funciilor, deosebireaconst numai n faptul c cele trei elemente ale costului se repartizeaz n mod independent pe funciile produsului. este c operaiile piese Ideea de baz materializarea altortehnologice ale aceleiaiparticippot participa i la funcii dect cele care la partea material a piesei.

de Volumul de munc este mult mai mare n comparaie cu metodamai dimensionare global, dar dimensionarea detaliat este riguroas i pot fi identificate i alte posibiliti de a exploata rezultatele finale.

122

Metodologia de analiz implic parcurgerea acelorai etape:a) Elaborarea diagramei/matricei de relaii dintre partea material i operaiile tehnologice ale pieselor i funciile produsului marcnd relaia respectiv cu un semn distinct (x).

b) Stabilirea ponderilor (gijk) cu care respectivele componente particip lamaterializarea funciilor

Fj (adic procentele cu care piesa Ri particip

la funcia Fj, att datorit prii materiale ct i operaiilor tehnologice). c) Calculul cheltuielilor cu care fiecare component analizat particip la una sau mai multe funcii , n acelai mod ca la metoda global.

Observaii:Rezultatele se pot sintetiza ntr-un tabelul 4.2, n care nu s-au mai trecut

diagrama de relaii i nici ponderile

gijk

Notaiile cmis , sijk , aijk reprezint cotele de cheltuieli menionate anterior, ce sunt repartizate produsului (i = 1....n, n numrul de piese; j = 1....N, N numrul de funcii; k = 1....K, K numrul de operaii tehnologice pentru fiecare pies

123

Tab. 4.2Piese i operaiiCosturi

Funcii

Cheltuieli nejustificate

F1 Piesa P1 material operaia 1.1 material

F2 cm12 a112

... . ....

Fj cm1j a11j

... -

FN-

c1 cm1 a11

cm11 a111

cm1N .... a11N

cm1f a11f

....

manoper operaia 1.2 material manoper ..... Piesa Pi

s11a12 s11 ....

s111a121 s111 ....

s112a122 s112 ....

....

s11fa12j s11f .... cmij aijk sijk .... ...

s11Na12N s11N ....

s11fa12f s11f ....

.... .... .....

...

...

....

....

.....

....

.....

....

....124

Tab. 4.2 (continuare)Piese i operaiiCosturi

Funcii

Cheltuieli nejustificate

F1 Csj Cs1

F2 Cs2

.... ....

Fj Csj

...

FN CsN Csf

Uj CmiCj

U1 Cm1C1

U2 Cm2C2

Uj CmjCj

UN CmNCN

CmfCnf

exist posibilitatea ca pe lng calculul costului n acest cazdetermine separat pentru fiecare funcie urmtoarelefiecrei funcii (C ) , s se costuri:j

- costul materialelor:

Cmj Cmij aijki i k

(4.10)125

- cheltuieli salariale

Csj sijki k

(4.11)

- cheltuieli generale de secie

Kj

d Csj 100

(4.12)

unde d cheia de repartiie a cheltuielilor generale de secie Costul unei funcii

Fj este dat n relaia (4.13) iar Gj n relaia (4.14):(4.13)

C j Cmj Csj K j Cmj G j G j Csj K junde Gj costul manoperei plus regia pe secie

(4.14)

126

Costul unei funcii

Fj n costul total al produsului este dat n relaia (4.15):

pj Observaii:

Cj

Cj

(4.15)j

Metoda detaliat permite adncirea analizei produsului din punct de vedere al cheltuielilor pe funciile produsului Se pot calcula ponderile funciilor n costul produselor pentru cheltuielile materiale (4.16) i pentru cheltuielile salariale (4.17):

pmj

Cj

Cmj

(4.16)

mj

psj

Gj

Gj

(4.17)j

p j pmj psj

(4.18)127

4.2.3 Concluzii preliminare

Scopul dimensionrii economice este de a determina costul fiecrei funcii i ponderea ei n costul produsului.

Etapa dimensionrii economice ofer i primele soluii de micorare a costului produsului prin identificarea costurilor funciilor inutile i a cheltuielilor nejustificate.

n tabelul 4.3 se prezint dimensionarea economic pentru un traductor magnetic de turaie (vezi tabelul 3.5 pentru dimensionarea tehnic)

128

Tab. 4.3Nr.

Reper / operaie

Cost

Repartizarea pe funcii (uniti bneti / funcie)

F11. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Magnet Pies polar Carcas bobin Conductor bobinaj Carcas exterioar Suport magnet Garnitur cauciuc Conductor cu izolaie teflon Rin Total materiale 350 10 25 9 20 1 20 20 91 2 4,5 1,17 2,4 0,26 4,4 2,8

F20,7 4,25 1,44 1,4 0,36 3,4 1,4

F335 0,7 6,75 2,2 0,11 3,2 5,2

F42,8 1,8 1,4

F54,6 2 5,8

F61,8 2 3,4

F74,8 -

F8224 6,6 3,6 0,27 -

F91,53 5,8

F109,5 1,26 3,2 3,4

9. 10.

10 465

1,8 110,33

3 14,51

2 56,6

0,7 5,3

0,6 8,6

3,8

4,8

234,47

7,33

1,9 19,26129

Tab. 4.3 (continuare)Nr.

Reper / operaie

Cost

Repartizarea pe funcii (uniti bneti / funcie)

F111. 12. 13. 14. 15. 16. Prel. pies polar Prel. carc. bobin Bobinare Prel. carc. exterioar Prel. suport magnet Vulcanizare 3 57 6 38 6 4 0,6 18,81 2,1 6,46 1,56 1,4

F20,21 11,4 0,42 3,04 2,16 0,52

F30,21 3,99 1,9 0,66 0,68

F43,42 0,32

F52,8 0,36

F62,28 0,2

F717,1 -

F81,98 2,1 1,62 -

F90,54 -

F1022,8 0,84 0,52

17.18. 19. 20. 21. 22.

Turnarea rinMontaj electric Probe Total manoper

63 7 130 595 100

1,081,2 1,82 35,03 145,36 24,43

1,80,3 0,7 20,55 35,06 5,90

1,20,7 9,34 65,94 11,08

0,420,49 4,65 8,95 1,67

0,360,56 5,08 13,68 2,30

0,42 2,9 6,7 1,13

0,35 17,45 22,25 3,74

0,42 0,77 6,89 241,36 40,56

0,72 0,49 1,75 9,08 1,53

1,140,36 0,7 26,36 45,62 1,66 130

Total cost Pondere n cost pj

4.3 Formalizarea matematic a dimensionrii economice

Un pas mai departe n dimensionarea economic a funciilor l costituie determinarea relaiei care exist ntre dimensiunile caracteristicilor de calitate i costuri

Ct cost creterea cu un anumit procent a utilitii unei funcii sau a dimensiunii unei caracteristici tehnice ?

Dac se modific soluia constructiv, rspunsul este: NU

Dac nu se modific soluia constructiv, exist posibilitatea parial de a sesiza o legtur ntre dimensiunea tehnic i costul produsului131

Exemplul 1 : Dac pentru creterea fiabilitii unei sigurane electrice se trece de la principiul siguranei fuzibile la cel al siguranei automate, atunci nu se poate stabili o relaie clar ntre cost i dimensiunea tehnic, dar rmnnd n cadrul aceluiai principiu se poate constata o cretere a fiabilitii printr-o cretere corespunztoare a costului. Exemplul 2 : Aspectul estetic al unui produs poate fi mbuntit prin perfecionarea tehnologiei de realizare n limitele aceleiai soluii constructive i n acest caz exist o relaie ntre dimensiune i cost, dar se poate obine o mbuntire a aspectului estetic prin schimbarea soluiei constructive, caz n care nu se mai sesizeaz relaia dintre cele dou mrimi.

Exemplul 3 :Grosimea unei carcase este proporional cu costul de producie dac se folosesc aceleai materiale, la schimbarea materialului dispare legtura.132

Dac se accept existena unei relaii ntre mrimea dimensiunii tehnice i costul produsului (reperului), sau, pentru situaiile n care aceast relaie exist, formalizarea matematic este urmtoarea: Costul unei funcii este dat de relaia (4.19):

CFj aij kij Ciyi

(4.19)

Dac ntre dimensiunea prin care se apreciaz reperul dimensiunea (dimensiunile) tehnic a funciei tehnice ale reperului

Ri notat cu

i costul acestuia exist o relaie de tipul (4.19) i dac ntre

xj

i dimensiunile

yi

exist o relaie de tipul (4.20), atunci ntre

costul reperului Ri i dimensiunea tehnic a funciei se poate stabili o relaie de forma (4.21).

133

Ci fi yi

(4.19)

y i ij x jCi fi ij x j ij x j Rezult pentru costul unei funcii relaia (4.22):

(4.20)

(4.21)

CFj aij kij ij x j j x j

(4.22)

134

4.3.1 Relaii matematice ntre costul i dimensiunea tehnic a reperului / operaiei

Se va concretiza funcia fi(yi) din relaia (4.19):

1. Relaie proporional

Ci i yi i

(4.23)

Formula (4.23) este sugerat de relaia general de determinare a costului ca o sum de costuri variabile i costuri constante n particular se pot ntlni situaii n care i

=0

Sunt situaii n care, prin modul de exprimare a dimensiunii tehnice, relaia liniar are panta negativ

135

Exemplul 1 :

Transformatorul din componena unei staii electrice de lipit termostat are ca dimensiune tehnic - puterea nominal. ntre costul transformatorului i putere se constat existena unei relaii liniare de tipul (4.23)

Exemplul 2 :

Comutatorul de trepte al aceluiai produs are ca dimensiune tehnic numrul de trepte de temperatur. ntre costul comutatorului i numrul de trepte se constat existena unei relaii liniare de tipul (4.23)

136

2. Relaie ptratic

Ci i y i i y i i2

(4.24)

Relaia (4.24) este sugerat de constatarea frecvent c mbuntirea calitii unui produs se realizeaz prin creterea costului mai rapid dect a performanelor

n particular, unul din termeni sau ultimii doi pot fi egali cu zeroExemplul: O relaie ptratic ntre cost i dimensiunea tehnic se ntlnete n cazul magnetului permanent din componena traductorului magnetic pasiv de micare, dac dimensiunea tehnic este fiabilitatea (exprimat n ore de funcionare).137

3. Relaie invers proporional (hiperbol)

i Ci i yi

(4.25)

Relaii de tipul (4.25) se ntlnesc n cazul n care dimensiunea tehnic este invers proporional cu utilitatea

Exemplul 1 :Dimensiunea de gabarit sau masa unui aparat sunt de obicei n relaie invers proporional cu costurile acestora Exemplul 2 : Eroarea de msur este invers proporional cu costul unui aparat138

4.3.2 Relaii matematice ntre dimensiunea tehnic a funciei i dimensiunea tehnic a reperului / operaiei

Se vor concretiza funcii de tipul (x ) din relaia (4.20):ij j

1. Dimensiunea tehnic a funciei coincide cu dimensiunea tehnic a reperului

y i x j , ij 1Exemplul 1 :

(4.26)

Durata de via a unui reper sau a mai multor componente pot determina durata de via a funciei care este o dimensiune tehnic a acesteia. Exemplul 2 : Lungimea unui cablu de alimentare este dimensiunea tehnic a funciei - permite cuplarea la reea sau asigur mobilitate, dar n acelai timp este i dimensiunea tehnic a reperului.139

2. Relaie direct proporional ntre dimensiunea tehnic a funciei i ce a reperului

y i ij x jExemplul 1 :

(4.27)

ntre grosimea stratului anticoroziv (dimensiune tehnic a reperului) i durata de corodare (dimensiune tehnic a funciei) exist o proporionalitate Exemplul 2 : ntre grosimea fuzibilul i curentul maxim pe care l poate ntrerupe o siguran exist o proporionalitate direct Exemplul 3 : ntre grosimea unei haine i gradul de izolare termic exist o proporionalitate140

4.3.3 Relaia matematic ntre costul reperului i dimensiunea tehnic a funciei

ij(xj) din relaia compunerea funciilor fi(yi) i ij(xj)Se refer la funcia

(4.21), care se obine prin

Din combinarea soluiilor de la soluiile prezentate n tabelul 4.4

paragrafele 4.3.1 i 4.3.2 rezult

n esen, rezultatele din tabelul 4.4, conduc la concluzia c ntre costul reperului i dimensiunea tehnic a funciei pot exista aceleai trei tipuri de relaii: liniar, ptratic i hiperbolic

141

Tipuri de relaiiNr. crt.

Ci ij x j Relaia

Tab. 4.4

Ci fi yi i yi i i yi i i yi i

Relaia

y i ij x j1

Ci ij x j i x j i

Relaia

1. 2. 3. 4.

ij x jij / x j1

i ij x j i i ij / x j i

5.6. 7. 8. 9.

i yi i yi i 2 i yi i yi i2

i x j i x j i2

ij x jij / x j1

i j x j i x j i2 2

i yi i yi i i i yi i i yi2

i j / x j i x j i i i xj2 2

ij x jij / x j

i i yi

i i ij x j i i ij x j

142

CAP. V ANALIZA SISTEMIC A FUNCIILOR5.1 Obiectiv. Cadrul metodologic general

Obiectivul analizei sistemice a funciilor este identificarea funciilor critice / supradimensionate din punct de vedere economic (adic a funciilor ale cror costuri sunt mult mai mari dect valoarea lor de ntrebuinare) Pentru atingerea acestui obiectiv, se compar pentru fiecare funcie cele dou categorii de ponderi determinate la etapele anterioare: ponderea n valoarea de ntrebuinare

(qj)

cu ponderea n costul

de producie (pj).

143

Observaie:La un produs ideal (conceput, proiectat i realizat perfect), ierarhizarea funciilor dup ponderile lor n valoarea de ntrebuinare trebuie s coincid cu ierarhizarea funciilor dup ponderile lor n costul de producie

Se respect astfel condiia fundamental specific ingineriei valorii care arat perfecta proporionalitate ntre cele 2 categorii de ponderi, exprmat n relaia (5.1)

p j a qj

(5.1)

144

qjOpj, toate funciile unui produs ideal vor fi localizate pe o dreapt (1) nclinat la 45 (figura 5.1). pj (1) F3 p3n raport cu un sistem de coordonate

p4 p1 p2 0 F2

F4

F1

45

q2

q1

q4

q3

qj145

Fig. 5.1 Analiza sistemic pentru un produs ideal

La un produs real, funciile sale pot fi localizate n planul qjOpj att pe o

dreapt de regresie

(2), ct i n vecintatea ei, dreapt care nu va fi

nclinat la 45 (figura 5.2).

pj

p3p5 p1 p2 p4 0 q3

F3 F5 F1 F2 F4

(2)

q1

q5

q2

q4

qj146

Fig. 5.2 Analiza sistemic pentru un produs real

Observaie:Prin intermediul unei astfel de reprezentri grafice se poate evalua n ce msur exist disproporii ntre costurile funciilor i contribuia lor la valoarea produsului

Ecuaia dreptei (2) este dat n relaia (5.2), coeficientul unghiular b determinndu-se prin MCMMP

p j b qj Observaie:

(5.2)

Pentru a reprezenta o proporionalitate medie, dreapta (2) trebuie s se abat ct mai puin posibil de la punctele reale, condiie exprimat prin relaia (5.3)

S p j b qj minN j 1

2

(5.3)147

Din condiia (5.4) rezult relaiile (5.5) i (5.6)

S 0 bb

(5.4)

p qj 1 N j

N

j

qjj 1

(5.5)2

arctgbunde:

(5.6)

S entropia sistemului (arat gradul de mprtiere a punctelor Fj planul qjOpj

n

148

Observaii:

S este mai mic, cu att punctele Fj se se afl mai aproape de drepta (2)Cu ct Se poate considera c un obiect este bine proiectat dac

S 0,01Din figura 5.2 rezult c funciile F3, F5, F1 sunt funcii critice pentru cazul prezentat, deoarece ponderile lor n valoarea de ntrebuinare sunt mult mai mici dect ponderile n costul produsului i trebuie reproiectate! n tabelul 5.1 se prezint analiza sistemic pentru produsul traductor magnetic de turaie (valorile luate din tabelul 3.5 iar valorile pj din tabelul 4.3)149

qj sunt

Tab. 5.1Fj F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 qj 15 10,8 11,6 6,9 8,3 5,5 7,1 15,8 12,5 pj 24,43 5,9 11,08 1,67 2,3 1,13 3,74 40,56 1,53 qj2 225 116,64 134,56 47,61 68,89 30,25 50,41 249,64 156,25 qjpj 3666,5 63,72 128,53 11,52 19,09 6,22 26,55 640,85 19,12 bqj 17,81 12,83 13,78 8,19 9,86 6,53 8,43 18,76 14,85 pj -bqj + 6,62 - 6,93 - 2,7 - 6,52 - 7,56 - 5,4 - 4,69 + 21,8 - 13,32 (pj bqj)2 43,82 48,02 7,29 42,51 57,15 29,16 22 475,24 177,42

F10 Total

6,5 100

7,66 100

42,25 1121,5

49,79 1331,8

7,72

- 0,06

0 902,61

150

5.2 Studiul funciilor secundare (auxiliare)

O problem important este aceea a modului n care trebuie considerate n analiza sistemic funciile secundare (sau auxiliare) care nu au utilitate dar cost. Exist urmtoarele 2 posibiliti:

1. S fie reprezentate ca atare, pe axa ordonatei n aceast situaie apare ideea de a se folosi n locul unei drepte de regresie prin originea axelor, o dreapt de tipul dat n relaia (5.7)

p j a qj b

(5.7)

151

Aplicnd MCMMP, se obin expresiile parametrilor a i b din relaia (5.8)

n q jp j q j p j a 2 2 n q j q j 2 q j p j q j q jp j b 2 2 n q j q j unde:n numrul de funcii

(5.8)

152

2. S se transfere costul funciilor secundare (auxiliare) ctre funciile principale care le condiioneaz

n aceast situaie trebuie corectat ponderea n cost a funciilor principale condiionate/ajutate, prin adugarea prii care revine acestora din costul i din ponderea n cost a funciilor secundare (auxiliare) conform relaiei (5.9)

p pj punde:

j

js

(5.9)

pj ponderea iniial a funciei principale Fj n costul produsului

p noua pondere n cost j

a funciei

Fj153

p partea din ponderea funciei secundare (auxiliare) care revine funciei Fj js

Exemplu : Becul cu incandescen are, printre altele, urmtoarele funcii: F1 transform energia electric n flux luminos; F2 este fiabil; F3 transform energia electric n cldur F1 i F2 sunt funcii principale iar F3 este funcie auxiliar pentru F1 i F2 s-au n urma dimensionrii economice 0,08obinut ponderile: p = 0,25; p = 0,21; p =1 2 3

se accept c Dac relaiile (5.10) ifuncia :F obin (5.11)

3

le ajut pe celelalte dou n mod egal, se (5.10) (5.11)

p1 p1 p13 0,25 0,04 0,29 p p 2 p 23 0,21 0,04 0,25 2

Varianta a doua de analiz sistemic este cea corect, pentru c funciile secundare (auxiliare), nefiind sesizate de utilizator, trebuie s-i transfere costul ctre funciile principale care au utilitate i sunt rezultatul direct al cerinelor utilizatorului154

5.3 Caracterul iterativ al IV

Exist situaii n care IV trebuie aplicat de mai multe ori pentru acelai obiect (restrns sau dezvoltat funcie de direcia de cercetare adoptat) Dac perfecionarea produsului se poate realiza numai prin reproiectarea funciilor n vederea reducerii costurilor lor, fr a se modifica dimensiunile tehnice ale funciilor, atunci ponderile funciilor n valoarea de ntrebuinare a produsului rmn aceleai. Dac direcia de cercetare a impus reproiectarea dimensiunilor tehnice ale funciilor, implicit sunt modificate i costurile funciilor respective n acest caz, studiul de IV se repet n absolut toate etapele lui cunoscute, deoarece nivelurile de importan a funciilor sunt influenate n mare msur de valorile dimensiunilor tehnice i trebuie calculate din nou155

5.4 Analiza utilitate/cost sau utilitate/pondere n cost

1.

n literatura din Romnia se ntlnete analiza sistemic ntre care poate creea confuzie i chiar erori

qj

i

pj,

Dac analiza se efectueaz pentru produsul etalon (n care utilitile intrinseci sunt =

1), ponderile qj au semnificaia utilitii funciilor

O alt variant a produsului va avea n mod necesar alte utiliti ale funciilor, a cror sum va fi Exemplu : Dublarea utilitii produsului Dac ponderile n cost rmn determinate n raport cu costul total, n noua variant va exista un dezechilibru prea mare ntre cele dou dimensiuni rezultatul

1

(qj = 2; pj = 1)

care deformeaz n mod artificial156

2.

Dac produsul reproiectat va fi supus ulterior metodologiei IV, se va considera produs de referin, ceea ce presupune reluarea calculelor de la zero

3.

n metodologia romneasc exist o inconsecven i anume: suma ponderii funciilor n utilitate nu trebuie s fie egal cu unitatea, n timp ce suma ponderii n cost este ntotdeauna egal cu unitatea

4.

Utilizarea n metodologie pentru aprecierea dimensiunii tehnice a funciei mrimea qj, chiar dac aceasta se modific de la o variant la alta de produs, poate genera confuzie De cele mai multe ori se face greeala c pentru varianta reproiectat se stabilesc ponderile n utilitate printr-un raionament similar cu cel iniial (total greit!)157

Variante posibile de analiz sistemic pentru eliminarea confuziilor a. Dreapta de regresie se stabilete ntre utilitatea i ponderea n cost a fiecrei funcii , conform relaiei (5.12)

p j b VI junde:

cu

VIj q j u j

(5.12)

qj este unic determinat pentru varianta etalon a produsului uj utilitatea intrinsec a funciei pentru soluia concret analizat pj ponderea funciei n cost, pentru varianta etalon, calculat prin raportarea la costul acestei variante astfel nct (qj = 1; pj = 1)158

Observaii:Dac se adaug o funcie nou, aceasta va primi o pondere prin comparaie direct cu cele existente, astfel nct qj Aceast diferen este justificat prin faptul c este vorba de un alt produs

1

Modificarea costului fa de varianta etalon va conduce, de asemenea, la modificarea ponderii n cost, implicit pj Sugereaz analiz consecven n

1

159

b.

Dup determinarea, pentru varianta reproiectat, a utilitii funciilor produsului, precum i a costului se pot calcula ponderile funciilor n utilitate i n cost, folosind datele variantei reproiectate, conform relaiilor (5.13) i (5.14), astfel nct n orice variant (etalon sau reproiectat), suma ponderilor n utilitate i n cost rmne =

1

q 1 Fj

VI

VICC1 j F

1 j

1 j

(5.13)

p 1 j

1 Fj

(5.14)

160

5.5 Aspecte particulare ale IV5.5.1 IV la produse modulate produsului care are Prin modulose consider o component a module, cu excepia un set de funcii ce individualizeaz de celelalte funciilor cu caracter general (s fie fiabil, s fie mentenabil etc.)

n acest caz, IV se poate efectua pe fiecare modul sau numai pentru anumite module (alese pe baza anumitor criterii ca de exemplu: costul/durata studiului, importana funciilor, ponderea costului modulului n costul produsului etc.)

5.5.2 IV pe subsisteme curent a IV preconizeaz de Metodologiaurma identificrii funciilordireciile prinmodernizare a unui obiect, n critice analiza sistemic general, efectuat la nivelul ntregului obiect161

Aplicarea IV pe subsisteme implic parcurgerea urmtoarelor etape:a. Analiza sistemic global Aceast etap coincide de fapt cu analiza sistemic global specific metodologiei tradiionale de IV i are ca obiectiv identificarea funciilor critice la nivelul ntregului produs studiat (P)

Exemplu :

n figura 5.3 se prezint rezultatul unei analize sistemice globale pentru un produs virtual (P) format din 4 subansamble

162

pjFx

()Fz Fy

Fc

Fb

Fa Fe

Fd

0Fig. 5.3 Analiza sistemic global la nivelul produsului (P)

qj163

Observaii:Funciile cele mai critice la nivelul ntregului produs (P) sunt, n ordine, Fx i Fc

Dei funciile Fa i Fb sunt situate deasupra dreptei de regresie, se poate accepta ntr-o prim instan, c nu sunt critice deoarece la fiecare dintre ele ambele categorii de ponderi (n cost pj i n valoarea de ntrebuinare apropiate ca valoare

qj)

sunt

b. Stabilirea nomenclatorului de funcii pentru fiecare subsistem

Din nomenclatorul de funcii al ntregului produs pentru fiecare subsistem materializare particip

Sk,

doar funciile

(P), se identific Fjk la a cror164

c. Determinarea nivelurilor de importan pentru funciile fiecrui subsistem

Pentru fiecare funcie

Fjk , se determin nivelul su de importannj stabilit iniial la nivelul

njk, astfel: proporional cu nivelul de importan ntregului produs sau printr-o nou ordonare a funciilor procedeele consacrate

Fjk

prin aplicarea unuia dintre

165

d. Calculul ponderilor n valoarea de ntrebuinare pentru funciile fiecrui subsistemPonderea n valoarea de ntrebuinare a funciilor calculeaz cu relaia (5.15).

Fjk

se

q jk

nj

n jk

(5.15)jk

e. Dimensionarea economic a funciilor fiecrui subsistem Dimensionarea economic a funciilor Fjk se efectueaz pe baza procedurii IV tradiionale i a aclorai date iniiale, calculndu-se astfel costurile funciilor (Cjk). Ponderea funciilor Fjk n costul fiecrui subsistem calculeaz cu relaia (5.16).

Sk

se166

p jk

C jkj

C jk

(5.16)

f. Analiza sistemic la nivelul fiecrui subsistemPentru efectuarea analizei sistemice la nivelul fiecrui subsistem, se calculeaz mai nti coeficienii unghiulari ai dreptelor de regresie (k) pentru fiecare subsistem care rezult relaia (5.18)jk

Sk, folosind relaia (5.17) dinjk

bk

q p qj 2 jk j

(5.17)

k arctg bk

(5.18)167

Fig. 5.4 Analiza sistemic la nivelul fiecrui subsistem (Sk)

pjFz Fc Fx Fe 1 0 pj Fx Fb Fa Fd ()1

pj

Fy ()2

Fa

Fe

Fx Fc 2

Fd

S1()3

qj

0 pj

S2

qj

Fz Fc

()4

Fb Fy 3 0 S3 qj 0 Fd Fz Fa 4 S4

Fx

qj

168

Pe baza analizei sistemice la nivelul subsistemelor figura 5.4, se constat urmtoarele:

S1, S2, S3 i S4, din

Contribuia fiecrui subsistem la generarea funciilor critice la nivelul ntregului produs (P)

Fx este determinat, subsistemele S3, S1 i S2; funcia funcia

n ordinea contribuiei lor, de

Fc

este determinat n primul rnd de subsistemul

S1

i

ntr-o mic msur de subsistemele S2 i S4

169

Funciile critice la nivel de subsisteme, neidentificate iniial ca funcii critice la nivelul ntregului produs (P)

S1 , funcia Fz este funcia cea dei la nivelul produsului (P) nu ridica iniial nicio problem; la nivelul subsistemului ntr-o situaie similar se mai afl funciile

mai critic,

Fy

i

Fa,

la nivelul

subsistemului S2, respectiv funciile Fa i Fb, la nivelul subsistemului S3; referitor la funciile Fa i Fb, se poate concluziona c ntr-o prim instan nu au fost considerate ca fiind critice la nivelul ntregului produs

(P) datorit efectului de compensare realizat de subsistemul S4 .170

5.5.3 IV n trepte a metodologiei tradiionale de IV i ... constituie o dezvoltarestudiului prin orientarea cercetrilor are ca obiectiv aprofundarea ctre redimensionarea organologic sau tehnologic

Pentru aceasta, analiza sistemic global poate fi realizat ulterior pe cele dou elemente fundamentale ale costurilor funciilor cheltuieli materiale (Cmj) i cheltuieli salariale (Csj), parcurgnd urmtoarele etape: a. Stabilirea cheltuielilor materiale i salariale pentru fiecare funcie

C j Cmj Csjunde:

(5.19)

Cj costul total al unei funcii Fj; Cmj cheltuieli materiale specifice funciei Fj; Csj cheltuieli salariale specifice funciei Fj.

171

b. Calculul ponderilor funciilor n costul produsului, separat, pentru cheltuielile materiale i salariale

pmj

Cj

Cmj

(5.20)

mj

p sj

Cj

Csj

(5.21)sj

172

c. Analiza sistemic pentru fiecare din cele dou categorii de cheltuieli mai nti coeficienii unghiulari ai dreptelor de regresie ...se )calculeaz relaiile (5.22) i (5.23): ( i ( ) cum s

bm

q p qj j 2 j j j j 2 j

mj

(5.22)

bsunde:

q p qj

sj

(5.23)

qj ponderea funciei Fj n valoarea de ntrebuinare a produsului173

Din relaiile (5.22) i (5.23) rezult:

m arctg bm s arctg b s

(5.24) (5.25)

Se consider exemplul din figura 5.5, constatndu-se urmtoarele lanivelul ntregului produs (P):

funcia Fx este critic datorit ambelor cauze: att cheltuielilor materiale ct i celor salariale funcia Fc este critic numai datorit cheltuielilor materiale

174

(m)

(s)

Fig. 5.5 Analiza sistemic la nivelul cheltuielilor materiale i a cheltuielilor salariale

175