Функционально-физический анализ (ФФА)

ФФА был создан в 70-е годы в результате работ, параллельно проводившихся учеными Германии (профессор Колер) и СССР (школа профессора Половинкина).

Целью ФФА является анализ физических принципов действия, а также технических и физических противоречий в технических объектах для того, чтобы оценить качество принятых технических решений и предложить новые. При этом широко используются:

- эвристические приёмы, то есть обобщённые правила изменения структуры и свойств технических объектов;

- анализ следствий из общих законов и частных закономерностей развития технических объектов; эти законы применительно к различным отраслям промышленности установлены работами школы профессора Половинкина и др.;

- синтез цепочек физических эффектов для получения новых физических принципов действия технических объектов; в настоящее время существуют программные продукты, автоматизирующие данный процесс.

Обычно ФФА проводится в следующей последовательности:

1.Формулировка проблемы.

Для этого могут быть использованы результаты ФСА или FMEА- анализа. Описание проблемы должно включать назначение технического объекта, условия его функционирования и технические требования к нему.

2.Составление описания функций назначения технического объекта.

Описание базируется на анализе запросов потребителя и должно содержать чёткую и краткую характеристику технического объекта, с помощью которой можно удовлетворить возникшую потребность. Описание функций технического объекта включает:

- действия, выполняемые им;

- объект, на который направлено действие;

- условия работы технического объекта на всех стадиях его жизненного цикла.

3. Проведение анализа надсистемы технического объекта.

К надсистеме относится внешняя среда, в которой функционирует и с которой взаимодействует рассматриваемый объект. Анализ надсистемы производится с помощью структурной и потоковой модели технического объекта.

4. Составление списка технических требований к объекту.

Данный список должен базироваться на анализе требований потребителей; на этой стадии целесообразно использовать приёмы описанной технологии развёртывания функций качества (QFD).

5.Построение функциональной модели технического объекта (обычно в виде функционально- логической модели).

6.Анализ физических принципов действия функций технического объекта.

7.Определение технических и физических противоречий для функций технического объекта.

Такие противоречия возникают между техническими партнёрами объекта при попытке одновременно удовлетворить несколько требований потребителя.

8.Определение способов разрешения противоречий и направления совершенствования технического объекта.

Для того, чтобы реализовать совокупность потребительских свойств объекта, отражённых в его функциональной модели, модель преобразуется в функционально- идеальную; поиск вариантов технических решений часто производят с помощью морфологических таблиц.

9.Построение графиков, эквивалентных схем, математических моделей технического объекта.

Важно, чтобы модель была продуктивной, то есть позволяла найти новые возможные решения. К формированию морфологической таблицы целесообразно приступить тогда, когда появится несколько предлагаемых решений для различных функциональных элементов технического объекта.

Применение ФФА позволяет повысить качество проектных решений, создавать в короткие сроки высокоэффективные образцы техники и технологий и таким образом обеспечивать конкурентное преимущество организации.