Введение
1. Обзор состояния вопроса
1.1 История развития оконных конструкций
1.2 Обзор нормативно-технической документации
1.3 Разновидности энергоэффективных окон. Основные
характеристики
1.4 Обзор патентной документации и полезных моделей
2. Исследование энергоэффективных окон
2.1 Структурный анализ
2.1.1 Элементы системы и надсистемы
2.1.2 Ресурсы системы
2.1.3 Компонентная схема объекта анализа
2.1.4 Определение связей
2.1.5 Описание связей
2.1.6 Анализ связей
2.2 Функциональный анализ
2.2.1 Функциональная модель
2.2.2 Анализ функциональной модели
2.3 Стоимостной анализ
2.4 Параметрический анализ
2.5 Функционально-идеальное моделирование
2.5.1 Поэлементное функционально-идеальное моделирование
свертывание элементов окна
2.5.2 Функционально-идеальные модели окон
2.5.3 Схемы (эскизы) и анализ возможных решений
2.5.4 Анализ технических противоречий
2.5.5 Анализ эволюции окон по законам развития технических
систем
3 Разработка предложений
3.1 Экономическое обоснование
3.2 Рекомендации по внедрению
4 Заключение
Список литературы
С практической точки зрения применение функционально-стоимостной анализа (ФСА) совместно с теорией решения изобретательских задач (ТРИЗ) позволяет достичь диаметрально противоположных целей - максимального снижение затрат при обеспечении необходимых технических параметров. В долговременной перспективе данный подход формирует у исследователя соответствующий системный взгляд на принятие решений в проектной, производственной и прочих сферах применения инженерных знаний.
ФСА позволяет произвести комплексный анализ рассматриваемой системы, выявить в ней комплекс проблем, сформулировать задачи и найти решения, которые повысят функциональность системы и/или снизят затраты. ТРИЗ дает методы получения продуктивных решений. Именно в имеющейся возможности решить задачу и заключается необходимость в ТРИЗ и ее широкое применение.
Преодоление отставания строительной отрасли страны является одной из важнейших задач экономики. Данные за 2012-2015 гг. о росте объемов строительства жилья не должны вводить в заблуждение - объемы строительства до сих пор не соответствуют необходимому уровню, обеспечивающему своевременный вывод из эксплуатации ветхо-аварийного жилья.
Свой вклад в решение данной задачи внесут будущие специалисты - студенты высших учебных заведений. Для этого необходимо обладать необходимыми профессиональными компетенциями, одна из которых состоит в умении ориентироваться в сложных практических проблемах, в навыках анализа и решения технических задач, моделирования систем будущего. Выработке необходимых компетенций в рамках курсового и дипломного проектирования, производственной и научно-исследовательской практик будет способствовать изучение и применение методик функционально-стоимостного анализа (ФСА) и теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) ... Цель изучения ТРИЗ и ФСА ... - выйти на новые инженерные решения
существующих проблем производства, оформить эти решения патентом или свидетельством на полезную модель» [58].
Основы функционально - стоимостного анализа в нашей стране заложены в конце 40-х годов в работах инженера-конструктора Пермского телефонного завода Юрия Михайловича Соболева. В 1948-1952 годах в центральной печати был опубликован ряд статей, посвященных методу Ю. М. Соболева. В 1949 году Ю.М. Соболев зарегистрировал изобретение, в основе которого лежал предложенный им метод поэлементного экономического анализа. Хотя следует отметить, что отдельные приемы, присущие методу ФСА, применялись специалистами и ранее. Но только работы Ю.М. Соболева нашли столь широкий отклик в печати и поддержку у руководства, что на них обратили внимание не только у нас в стране. Однако, несмотря на публикацию статей, выход брошюр Пермского книжного издательства и отражения в отдельных научных трудах, существовавший в то время механизм хозяйствования не способствовал распространению метода Ю.М. Соболева в нашей стране и в течение последующих двух десятилетий идеи, сформулированные им, не получили, к сожалению, широкого развития.
Традиционные методы оценки затрат изначально разрабатывались (согласно Общепринятым принципам бухгалтерского учёта (англ.Generally Accepted Accounting Principles, GAAP)основанным на тезизах "объективности, проверяемости и значимости") для оценки материально-товарных ценностей и предназначались для внешних потребителей - кредиторов, инвесторов. Однако у этих методов есть ряд слабых мест, особенно ощутимых при внутреннем управлении. Из них два самых крупных недостатка:
1. Невозможность достаточно точно передать издержки производства отдельного продукта;
2. Невозможность обеспечить обратную связь - информацию для менеджеров, необходимую для оперативного управления.
В результате менеджеры компаний, продающих различные виды изделий, принимают важные решения, касающиеся установки цен, сочетания продуктов и технологии производства, на основе неточной информации о расходах. Решать современные проблемы был призван функционально-стоимостной анализ, и в конечном итоге он оказался одним из самых важных нововведений в управлении за последние сто лет.
Профессора Гарвардского университета Робин Купер (Robin Cooper) и Роберт Каплан (Robert Kaplan), выделили три независимых, но согласованно действующих, фактора, которые являются основными причинами практического применения ФСА:
1. Процесс структурирования расходов изменился очень существенно. И если в начале века рабочий труд составлял около 50% от общих расходов, стоимость материалов - 35%, а накладные расходы - 15%, то теперь накладные расходы составляют около 60%, материалы - 30%, и труд - только 10% производственных издержек. Очевидно, что использование рабочих часов в качестве базы распределения расходов имело смысл 90 лет назад, но при современной структуре затрат уже потеряло свою силу.
2. Уровень конкуренции, с которым сталкивается большинство компаний, очень возрос. "Быстро изменяющаяся глобальная конкурентная среда" - это не клише, а вполне реальная неприятность для большинства фирм. Знание фактических затрат очень важно для выживания в такой ситуации.
3. Стоимость выполнения измерений и вычислений снизилась по мере развития технологий обработки информации. Еще 20 лет назад сбор, обработка и анализ данных, необходимых для ФСА, были очень дорогими. А сегодня доступны не только специальные автоматизированные системы оценки данных, но и сами данные, которые, как правило, уже собраны и в той или иной форме и хранятся в каждой компании.
В связи с этим ФСА может оказаться весьма ценным методом, поскольку он выдает информацию обо всем диапазоне операционных функций, об их стоимости и потреблении.
В результате исследования был осуществлен выход на новое решение уже зарекомендовавшего в нашей стране элемента. Закономерность данного решения подтверждается как Законами развития технических систем, так и собранным фактологическим материалом по данной теме.
Историческая ретроспектива показывает, что за более чем полувековой период применения окон ПВХ по большей части уже перебраны все варианты стеклопакетов и профилей для оконных систем. В основном же доработка идет в мелких деталях, которые все же играют свою роль, но в целом не меняют концепции изделия.
В данном случае опять же показателен пример из истории авиационной техники. Так, в конце Великой отечественной войны, осуществлялось техническое перевооружение истребителей с трехлопастными винтами на винты для двигателей с четырьмя лопастями, что прибавляло к скорости самолета сотню километров в час, но, по сути, так и не позволяло пересечь скорость звука. Поэтому все прорывные решения по теме пластиковых окон все же лежат за привычными представлениями о данных конструкциях.
Предложенная концепция ставней нового типа достаточно дорогостоящая, но при появлении первых опытных образцов будет внесена окончательная ясность по их комплектации и фактической себестоимости. Естественно, можно было бы предложить очередной вариант светоотражающей пленки или увеличить количество камер в пакете, но это все является акцентом на количестве применяемого ресурса, а не его качестве. Смена вех в развитии технических систем служит тому наглядным показателем.
Исследование самого метода исследования
В заключение стоит привести итоговый перечень преимуществ и недостатков ФСА, выявленные в ходе исследования оконных систем.
Явные преимущества метода ФСА:
1) Более точное знание стоимости продукции дает возможность принимать верные стратегические решения по:
- назначению цен на продукцию;
- правильному сочетанию продуктов;
- выбору между возможностями изготавливать самостоятельно или приобретать;
- вложению средств в научно-исследовательские работы, автоматизацию процессов, продвижение и т.п.
2) Большая ясность в отношении выполняемых функций, за счет которой компаниям удается:
- уделить больше внимания управленческим функциям, таким как повышение эффективности дорогостоящих операций;
- выявить и сократить объем операций, не добавляющих ценности продукции.
Недостатком метода ФСА, выявленный при сопоставлении с другими учебными работами на данную тему, является процесс описания функций, который может оказать излишне детализированным. Модель может получиться слишком сложной, что сделает ее достаточно трудоемкой для дальнейшего анализа. Для качественной реализации подобных исследований требуются специальные программные средства.
Отличие метода ФСА от традиционных методов заключается в том, что в рамках традиционных финансовых и бухгалтерских методов деятельность компании оценивается по функциональным операциям, а не по услугам, предоставляемым заказчику. Расчет эффективности функциональной единицы производится по исполнению бюджета вне зависимости от того, приносит ли она пользу клиенту компании. Напротив же, функционально-стоимостной анализ является инструментом управления процессами, измеряющий стоимость выполнения услуги. Оценка выполняется как для функций, увеличивающих ценность услуги или продукта, так и с учетом дополнительных функций, которые этой ценности не меняют.
ФСА исследует все возможные функции с целью наиболее точного определения затрат на предоставление услуг, а также обеспечивает поиск возможности модернизации процессов и повышения общей производительности. ФСА дает детальную информацию о процессах для оценки затрат и управления производительностью на множестве уровней. Традиционные методы учета затрат просто распределяют издержки по объектам затрат, при этом часто не учитывая причинно-следственные связи!
Итак, традиционные системы учета издержек концентрируются на продукте. Все издержки приписываются изделию, так как считается, что на изготовление каждого элемента продукции потребляется определенное количество ресурсов, пропорциональное объему производства. Поэтому в качестве источников издержек для расчета накладных расходов используются количественные параметры продукта (рабочее время, машинные часы, стоимость материалов и т.п.).
Метод ФСА использует другой подход - здесь сначала определяются затраты на выполнение отдельных функций, а затем уже, в зависимости от степени влияния различных функций на изготовление конкретного изделия, эти затраты соотносятся с производством всей продукции. Поэтому при вычислении накладных расходов в качестве источников издержек учитываются и такие функциональные параметры, как - время настройки оборудования, количество конструкторских изменений, число процессов обработки и т.п.
Традиционная экономическая теория и системы финансового управления рассматривают затраты в качестве переменных величин только в случае кратковременных колебаний объемов производства. Теория функционально- стоимостного анализа предполагает, что многие важные ценовые категории варьируются также и в течение длительных периодов (в несколько лет), при изменениях в дизайне, составе и диапазоне товаров и клиентов компании. В основе традиционных методов учета лежит допущение, что ценами можно управлять, но как показала практика большинства менеджеров - это практически невозможно. Теория ФСА признает, что управлять можно только тем, что производится, а цены изменяются как следствие.
В итоге, преимущества ФСА-подхода в том, что он обеспечивает более широкий диапазон мер повышения эффективности производства.
1. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*».
2. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».
3. СП 51.13330.2011 «Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-03».
4. СП 71.13330.2011 «Изоляционные и отделочные покрытия. Актуализированная редакция СНиП 3.04.01-87».
5. ГОСТ 30971-2012 «Швы монтажные узлов примыкания оконных блоков к стеновым проемам».
6. ГОСТ Р 52749-2007_8922 «Швы монтажные оконные с паропроницаемыми саморасширяющимися лентами. Технические условия».
7. ГОСТ 23166-99. «Блоки оконные. Общие технические условия».
8. ГОСТ 30673-99 «Профили поливинилхлоридные для оконных и дверных блоков. Технические условия».
9. ГОСТ 30674-99 «Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей. Технические условия».
10. ГОСТ 24866-99 «Стеклопакеты клееные строительного назначения».
11. ГОСТ 7076-99 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме».
12. ГОСТ 7502-98 «Рулетки измерительные металлические. Технические условия».
13. ГОСТ 10174-90 «Прокладки уплотняющие пенополиуретановые для окон и дверей. Технические условия».
14. ГОСТ 17177-94 «Материалы и изделия строительные
теплоизоляционные. Методы испытаний».
15. ГОСТ 25898-83 «Материалы и изделия строительные. Методы определения сопротивления паропроницанию».
16. ГОСТ 26433.0-85 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения».
17. ГОСТ 26433.1-89 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления».
18. ГОСТ 26433.2-94 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений параметров зданий и сооружений».
19. ГОСТ 26589-94 «Материалы кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний».
20. ГОСТ 26602.1-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче».
21. ГОСТ 26602.2-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения воздухо- и водопроницаемости».
22. ГОСТ 26602.3-99 «Блоки оконные и дверные. Метод определения звукоизоляции».
23. СТО 45089902-001-2010 «Организация и проведение работ по монтажу оконных и дверных блоков из ПВХ-профилей».
24. СТО НОСТРОЙ 2.23.62-2012 «Конструкции ограждающие светопрозрачные ОКНА Часть 2. Правила производства монтажных работ, контроль и требования к результатам работ».
25. МГСН 2.01-99 (ТСН 23-304-99 г. Москвы) «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепло-водо-электроснабжению».
26. ТСН 23-320-2000 ЧелО «Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий».
27. ТСН 23-305-99 СарО «Энергетическая эффективность в жилых и общественных зданиях. Нормативы по теплозащите зданий».
28. ТСН НТП-99 МО (ТСН 23-308-2000 МО) «Нормы теплотехнического проектирования гражданских зданий с учетом энегосбережения».
29. ГОСТ Р 1.0-92 «Государственная система стандартизации Российской Федерации. Основные положения».
30. ГОСТ Р 1.5-92 «Государственная система стандартизации Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов».
31. РДС 10-231-93* «Система сертификации ГОСТ Р. Основные положения сертификации в строительстве».
32. РДС 10-232-94* «Система сертификации ГОСТ Р. Порядок проведения сертификации продукции в строительстве».
33. ГОСТ 21718-84 «Материалы строительные. Диэлькометрический метод измерения влажности».
34. ГОСТ 23250-78 «Материалы строительные. Метод определения удельной теплоемкости».
35. ГОСТ 24816-81 «Материалы строительные. Методы определения сорбционной влажности».
36. ГОСТ 25380-82 «Здания и сооружения. Метод измерения тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции».
37. ГОСТ 25609-83 «Материалы полимерные рулонные и плиточные для полов. Метод определения показателя теплоусвоения».
38. ГОСТ 25891-83 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций».
39. ГОСТ 26253-84 «Здания и сооружения. Методы определения
теплоустойчивости ограждающих конструкций».
40. ГОСТ 26254-84 «Здания и сооружения. Методы определения
сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций».
41. ГОСТ 26629-85 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций».
42. ГОСТ 30256-94 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности цилиндрическим зондом».
43. ГОСТ 30290-94 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности поверхностным преобразователем».
44. ГОСТ 30403-96 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности».
45. ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
46. ВСН 58-88(р) ГОСКОМАРХИТЕКТУРЫ «Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и технического обследования жилых зданий, объектов коммунального хозяйства и социально-культурного назначения».
47. СП 12-101-98 «Технические правила производства наружной теплоизоляции зданий с тонкой штукатуркой по утеплителю».
48. Байбурин А.Х., Кочарин Н.В. Функционально-стоимостной анализ
строительных систем. - Ч.: ЮУрГУ, 2016.
49. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. - М.: Советское радио, 1979.
50. Apte, J. Future Advanced for Windows Zero-Energy Homes (PDF). American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers.
51. Energy Consumption Characteristics of Commercial Building HVAC Systems Volume III: Energy Savings Potential (PDF) 2-2. United States Department of Energy.
52. Renewables for Heating and Cooling (PDF). International Energy Agency.
53. CES 2012: Samsung и LG показали самые большие в мире OLED-панели (http://hard.compulenta.ru/от 11 января 2012 г.).
54.Is OLED dead? The great hope for TV tech is fading fast (https://www.techradar.com/news/television/hdtv/is-oled-dead-the-great-hope- for-tv-tech-is-fading-fast-1265506
55. Органические световые панели теперь печатают как газеты (http://www.membrana.ru/particle/ 12381 от 13 марта 2008 г.).
56. Кузьмин А.М., Барышников А.А. История возникновения и развития функционально-стоимостного анализа // Машиностроитель, 2001. - № 1. - С. 41-46.
57. Шульпин Г. Эти разные полимеры // Наука и жизнь. — 1982. — № 3. — С. 80—83