Мобільний термінал охоронної системи для автомобіля

Визначення площі монтажу великогабаритних деталей

,

де -сумарна площа, яку займають роз'єми; - сумарна площа, яку займають мікросхеми.

Розрахунок площі монтажної поверхні.

,

де К - коефіцієнт, який вибирається з інтервалу 1,5…3, в залежності від кількості зв'язків.

4.3.2 Вибір габаритних розмірів і конфігурації

ДП, що виготовляється розробимо у двосторонньому виконанні. Таким чином забезпечимо оптимальне розташування та режими роботи радіоелектронних компонентів різного цільового призначення. Отже, розділимо у просторі ВЧ модулі, джерела живлення, вузли ядра системи керування терміналом, забезпечивши оптимальні режими роботи з точки зору виділення теплової енергії, взаємного впливу наводок та оптимального трасування з'єднувальних провідників.

Вибір габаритних розмірів друкованої плати для розроблюваного терміналу здійснюємо використовуючи ряд стандартних лінійних розмірів за ГОСТ 10317-79 з урахуванням розрахованої площі монтажної поверхні та оптимального розміщення компонентів згідно їх призначення та вимог до монтажу.

Габаритні розміри ДП повинні відповідати ГОСТ10317-79 і не перевищувати співвідношення 3:1. З конструкторських та естетичних міркувань вибираємо ДП прямокутної форми та, керуючись рядом стандартних лінійних розмірів ДП, вибираємо плату з розмірами ДЧШ, мм. - 124Ч65.

ДП з габаритними розмірами 128Ч65 задовольняє вимогам ГОСТ 23752-88, який забороняє застосовувати клас точності вищий, ніж 2-ий для плат більше 170Ч170. По точності виготовлення для пристрою, що розроблюється, оберемо ДП ІII-го класу точності. Такі плати прості в виконанні, надійні в експлуатації та мають невисоку вартість. Вважається, що ДП третього класу точності має підвищену густину рисунку (роздільна здатність - 3,33 лінії/мм).

4.3.3 Вибір матеріалів

В якості матеріалу ДП використаємо склотекстоліт - шарований пресований матеріал підвищеної теплостійкості, виготовлений зі склотканини просоченої термореактивною смолою, яка має підвищений опір ізоляції. Заготівка має з обох боків шар металізації - мідна електролітична оксидна фольга. Таке виконання ДП забезпечить малу сприйнятливість конструкції до вібраційних навантажень та дозволить запобігти небажаних деформацій плати.

Основні конструктивні параметри матеріалу ДП:

1. Вид плати: двостороння (ДДП);

2. Матеріал: СФ1,5-35-30, ДСТ 10316-78;

3. Товщина фольги: 35 мкм;

4. Товщина матеріалу з фольгою: 1,5 мм;

5. Діапазон робочих температур: -60є..+120є С;

6. Клас точності: 3;

7. Допуски на ДДП за ГОСТ 23751-86:

7.1. Номінальне значення ширини провідника: t=0,25 мм;

7.2. Номінальна відстань між провідниками: S=0,25 мм.

7.3. Відношення діаметра отвору до товщини плати не менше 0,33

7.4. Гарантійний поясок:

На зовнішньому шарі: b_з=0,2 мм

На внутрішньому шарі: b_вн=0,1 мм

7.5. Допуск на отвори без металізації:

При діаметрі d ?1мм Дd=±0,05мм.

При d >1мм Дd=±0,1мм.

7.6. Допуск на отвори з металізацією:

При діаметрі d ?1мм Дdмм.

При d >1мм Дdмм.

7.7. Допуск на ширину провідника:

без покриття: Дt=±0,05мм.

з покриттям: Дt=±0,1мм.

7.8. Допуск на розміщення осей отворів:

Т_д= 0,03мм.

7.9. Допуск на розміщення центрів контактних площадок:

Т_D= 0,15мм.

7.10. Допуск на розміщення друкованих провідників:

T_l=0,05мм.

7.11. Допуск на підтравку діелектрика в отворі для ДДП:

=0 мм.

4.3.4 Розрахунок параметрів друкованого рисунку

Друкований рисунок плати виготовляється комбінованим негативним ме тодом. Трасування провідного шару друкованого вузла здійснена засобами программного пакета автоматизованого проектування P-CAD [31]. P-CAD -- система автоматизованого проектування електроніки (EDA [29]) виробництва компанії Altium. Призначена для проектування багатошарових друкованих плат обчислювальних та радіоелектронних пристроїв. Використання САПР при проектуванні дозволяє збільшити ефективність, зручність та швидкість процесу проектування складних радіоелектронних вузлів у складі пристроїв з великим ступенем інтеграції.

4.3.4.1 Розрахунок мінімального діаметру контактної площадки навколо монтажного отвору

Більшість застосованих радіоелементів відносяться до типу SMD (поверхневий монтаж), тому необхідно розрахувати лише невелику кількість контактних площадок, які мають монтажний отвір. До компонентів, виводи яких монтуються в отвори, відносяться мікросхеми у DIP корпусах, конденсатори, діоди та світлодіоди.

У таблиці 4.2. наведені характеристики використаних у схемі мобільного терміналу радіокомпонентів.

Таблиця 4.2. Фізичні характеристики радіоелементів

Назва компонент	Габаритні розміри, ДхШ/діаметр, мм	Розміри контактних площадок: ДхШ/діаметр, мм	Вага, г
Конденсатори
В корпусі типу А	3.2х1.6	1,2х0,8	0,02
Типорозміру 0805	2х1.2	3х1,5	0,001
В корпусі типу Е	7.3х4.3	7.3х2.4	0,03
В корпусі типу D	7.3х4.3	7.3х2.4	0,03
Запобіжник
MF-RX375	23.51x3.1	Ш0,5	0,3
Мікросхеми
LEA-4H	22x17	1,5х1,2	2,1
MAX4043EUD	3.15x3.099	0,699х0,27	0,3
MAX1692EUD	3.15x3.099	0,66х0,36	0,3
TLP627-4	9.66x7.62	Ш 0,5	0,26
L6902D	4.8x3.8	0,48х1,27	0,3
MAX494MJA	3.05x3.05	0,66х0,36	0,3
GC864-PY	36x30	1,5х1	6,1
CD4052BCM	19.94x7.87	Ш 0,46	0,5
MSP430F1611	10.20x10.20	0,27х0,75	1,2
AT45DB642	18.4x10	0,7х0,27	1,8
Індуктивності
LQH43CN100C01-10 мГн-1812	4.5x3.2	3,5х3	0,1
LQH43CN220C01-22 мГн-1812	4.5x3.2	3,5х3	0,1
Резистори
Типорозміру 0805	2х1.2	3х1,5	0,001
Типорозміру 1206	2х1.2	3,5х1,8	0,0013
PV38Z-0,5-22 кОм±10%	9.53x4.95	Ш 1	1,13
Діоди
BAV99	3x1.4	0,48х0,45	0,01
1N4148	4.2x2	0,0559	0,25
BZX-37-B3V0	3x1.4	0,48х0,45	0,01
10BQ100N	4.57x3.94	2,21х1,52	0,013
SMBJ39Q	4.57x3.94	2,26х2,16	0,093
30BQ060	7.11x6.22	3,15х1,52	0,24
3R4SC-B	5.9	Ш 0,5	0,1
3G4SC-B	5.9	Ш 0,5	0,1
3Y4SC-B	5.9	Ш 0,5	0,1
Транзистори
IRF7503	3.05x3.05	0,66х0,36	0,3
IRF7307	3.05x3.05	0,66х0,36	0,3
BC847B	3x1.4	0,48х0,45	0,01
Роз'ємні з'єднання
MICRO-FIT-2P	3.85x16.89	Ш 1,2	2
MICRO-FIT -8P	12.85x16.89	Ш 1,2	3,5
MICRO-FIT -20P	30.85x16.89	Ш 1,2	5
MICRO-FIT -10P	15.85x16.89	Ш 1,2	4,3
MICRO-FIT -6P	9.85x16.89	Ш 1,2	3
WH2-2	5.9x2	Ш 0,5	2
SMA-5010-94	7x6	1,5х1	7
SIM 91228.0001	31x25	0,8х1	1,22
Кварцовий резонатор
SMU3-3,6768 МГц	10.1x4.8	5,5х2	0,8

Серед обраних компонентів наявні такі, що мають наступні діаметри виводів: 0,46мм (CD4052BCM); 0,5 мм (3R4SC-B, 3G4SC-B, 3Y4SC-B, TLP627-4, MF-RX375, WH2-2); 0,559 мм (1N4148); 1,2 мм (MICRO-FIT-2P, MICRO-FIT -6P, MICRO-FIT -8P, MICRO-FIT -10P, MICRO-FIT -20P); 1 мм (PV38Z).

Всі перелічені розміри мають однаковий порядок і близькі за значеннями, тому згрупуємо їх та оберемо єдиний розмір монтажного отвору для кожної з груп.

Отже, нехай монтажні отвори першої групи радіоелементів мають розмір D=0,6 мм., другої - D=1,1 мм, третьої - D=1,3 мм.

При виробництві ДП для створення отворів використовується ряд стандартних розмірів свердел за СТ СЭВ 235 (1-1935).

Діаметр всіх монтажних отворів повинен бути більше мінімального, який розраховується за формулою:

,

де г - відношення мінімального діаметру металізованого отвору до товщини плати (для 3-го класу точності г=0,33), h - товщина ДП.

мм.

Для всіх монтажних отворів виконується нерівність.

Розрахуємо мінімальний діаметр контактної площадки навколо монтажного отвору для кожної з груп:

де d - діаметр виводу елементів;

- верхнє граничне відхилення діаметра отвору;

- верхнє граничне відхилення діаметра контактної площадки;

- нижнє граничне відхилення діаметра контактної площадки.

Для першої групи отворів:

=0,9 мм.

Для другої групи отворів:

=1,4 мм.

Для третьої групи отворів:



=1,6 мм.

Окремо для забезпечення електричного зв'язку передбачимо наскрізні (перехідні) металізовані отвори у шарі металізації діаметром d = 0,5 мм. та d = 1 мм.

4.3.4.2 Розрахунок друкованих провідників і відстаней між ними

Розрахуємо номінальне значення ширини провідника за формулою:

,

де - мінімальне значення номінальної ширини провідника, - нижнє відхилення ширини провідника.

Мінімальне значення номінальної ширини провідника:

,

де с- питомий електричний опір провідника (для міді ),

- довжина провідника, м;

- максимальний струм в провідниках кіл живлення ДП;

- максимальний струм в інших колах ДП;

=35мкм - товщина фольги ДП;

напруга живлення в колах живлення ДП;

В - напруга живлення в інших колах ДП;

Номінальне значення відстані між сусідніми елементами провідного рисунку, мм:

де - мінімальна відстань між провідниками, - верхнє відхилення ширини провідника.

Мінімальне значення номінальної ширини провідника становитиме:

1) Для кіл живлення:

мм.

2) Для інших кіл:

мм.

Номінальне значення ширини провідника становитиме:

1) Для кіл живлення:

мм.

2) Для інших кіл:

мм.

Номінальне значення відстані між сусідніми елементами провідного рисунку:

мм.

4.3.5 Розрахунок маси

Розрахунок проводимо за формулою:

,

де - густина склотекстоліту, a, b, h - відповідно довжина, ширина та товщина ДП.

г.

Для розрахунку маси радіоелементів скористаємося даними таблиці 4.3.3

г.

Масу друкованого вузла розраховуємо за формулою:

г.

4.4 Розрахунки, що підтверджують працездатність виробу

4.4.1 Розрахунок теплового режиму

Конструктивно розроблений пристрій має вигляд алюмінієвого корпусу з жорстко закріпленою всередині друкованою платою. Проведемо аналіз теплового режиму розробленого радіоелектронного засобу (РЕЗ).

Бокові стінки пристрою мають отвори, тобто розроблений пристрій відноситься до РЕЗ у перфорованому корпусі.

Для проведення аналізу використаємо спрощену теплову модель за. Друкована плата (шасі) з розташованими на ній компонентами має горизонтальну орієнтацію і жорстко закріплена у корпусі з двох боків (останні дві сторони сперті на стінки корпусу). Таким чином конвективні потоки розвиваються тільки у верхньому напрямку, у нижньому відсіку (під шасі) конвекція практично відсутня (рух прошарків повітря затримується поверхнею шасі). При вертикальній орієнтації шасі висхідні та низхідні конвективні потоки розвиваються в обох відсіках. Через високу щільність компонування, променистий теплообмін між компонентами і корпусом РЕЗ пов'язаний лише з поверхнями, які безпосередньо зорієнтовані до корпусу. Теплова модель корпусу представлена на Рис.4.1.

Рис.4.1. Схематичне зображення розробленого РЕЗ (а), його теплова модель (б), теплова схема (в): 1 - корпус; 2 - шасі; 3 - елементи; 4 - нагріта зона. На рисунку позначено:

Р - потужність, яка виділяється в нагрітій зоні;

R_ЗК - тепловий опір нагріта зона-корпус РЕЗ;

R_К - тепловий опір стінки корпусу;

R_КС - тепловий опір корпус-середовище;

t_З - температура нагрітої зони;

t_КВ - температура внутрішньої поверхні корпуса;

t_КН - температура зовнішньої поверхні корпуса;

t_С - температура середовища.

Обравши найгірший випадок умов роботи пристрою, визначимо вихідні дані для терміналу:

· Термінал встановлений на транспортному засобі під панеллю приладів:

· Максимальна температура середовища t_с=55^°С;

· Максимальна напруга живлення U_ж=35 В;

· Максимальний споживаний струм I=250 мА;

· Матеріал корпусу - алюміній;

· Характер навколишнього середовища - повітря.

· Тиск повітря Н₁ = Н₂ = 0,1 МПа;

· Коефіцієнт заповнення К_З = 0,6;

· Габаритні розміри корпуса дорівнюють 135х70х30 мм.

Розраховуємо поверхню корпуса блоку за формулою:

S_к = 2•L₁L₂ +L₁+L₂)L₃ =2•(0,135•0,07+(0,135+0,07) 0,03)=0,031 м²

Визначаємо умовну поверхню нагрітої зони за формулою:

S_з=2•L₁L₂+(L₁+L₂)L₃K_з=2•(0,135•0,07+(0,135+0,07) 0,03•0,6)=0,026 м²

Визначаємо питому потужність, яка розсіюється корпусом блоку за формулою:

q_к = Р_З/S_К,

де Р_З=U_ж·I= 1,32- максимальна потужність, яку споживають всі елементи пристрою.

q_к = (12·110·10^-3)/ 0,031 = 42,31 Вт/м²

Визначаємо питому потужність нагрітої зони за формулою:

q_З = Р_З/S_З = 1,32/0,026 = 50,21 Вт/м²

В загальному випадку перегрів корпусу визначається залежністю:

х₁=0,1472•q_к-0,2962•10^-3 q_к²+0,3127•10^-6•q_к³,

де q_к - питома потужність корпусу приладу, Вт/м²

х₁=0,1472•42,31 -0,2962•10^-3•42,31²+0,3127•10^-6•42,31³= 5,72°С

Перегрів нагрітої зони визначається аналогічною залежністю



х₂=0,1390•q₃-0,1223•10^-3•q₃²+0,0698•10^-6•q₃³,

де q₃ - питома потужність нагрітої зони, Вт/м²

х₂=0,1390•50,21 -0,1223•10^-3•50,21²+0,0698•10^-6•50,21³=6,69°С

Зміна атмосферного тиску зовні корпусу впливає на перегрів корпусу приладу відносно температури навколишнього середовища, а в середині корпусу - на перегрів нагрітої зони відносно температури корпусу приладу. Виходячи з цього перегрів нагрітої зони в загальному випадку визначається як:

х_з=х₁ К_Н1+( х₂- х₁) К_Н2·K_П,

де перший доданок є перегрів корпусу:

х_к=х₁ К_Н1,

коефіцієнт К_Н1 визначається тиском повітря зовні приладу:

К_Н1=0,82+1/(0,925+4,6•10^-5•Н₁),

а коефіцієнт К_Н2 залежить від тиску середовища у середині приладу та визначається за формулою:

К_Н2=0,80+1/(1,25+3,8•10^-6•Н₂),

де Н₁ та Н₂ - атмосферний тиск, МПа, зовні та у середині приладу відповідно.

Виходячи з цього маємо:

К_Н1=0,82+1/(0,925+4,6•10^-5•0,1)=1,9

К_Н2=0,80+1/(1,25+3,8•10^-6•0,1)=1,6

K_П - коефіцієнт, який враховує перфорацію корпусу:

K_П=0,82·0,32·(S_отв/S_пп),

де S_отв - плаща отворів на вході блоку, S_пп - площа поперечного перерізу порожнього блоку.

K_П=0,06

х_к=5,72 1,9=10,87°С

х_з=5,72 1,9+(6,69-5,72)•1,6·0,06=10,96°С

По отриманим значенням визначаємо перегрів повітря у приладі:

х_п=0,5•( х_к +х_з),

де х_з - перегрів нагрітої зони.

х_п=0,5•(10,87+10,96)=10,92°С

Визначаємо середню температуру повітря у приладі за формулою:

T_п= х_п+t_c,

де t_c - температура оточуючого середовища;

T_п=10,92+55=65,92°С



Визначаємо температуру корпусу приладу за формулою:

T_к= х_к+ t_c

T_к=10,87+55=65,87°С

Визначаємо температуру нагрітої зони за формулою

T_з= х_з+ t_c

T_з=10,96+55=65,96°С

Гранично допустима температура для спроектованого пристрою визначається на основі аналізу гранично допустимих температур його елементів. В результаті аналізу гранично допустимих температур всіх складових елементів обирається найменше значення температури. Воно приймається за гранично допустиму температуру. Таким чином серед елементів, які входять до складу розробленого терміналу найнижчу допустиму температуру має GSM модуль, робочий діапазон температур якого складає мінус 30..+80°С. Визначена в результаті розрахунків температура нагрітої зони в найбільш екстремальних умовах теплового навантаження T_з< T_GSMдоп. Отже отримані значення температури нагрітої зони задовольняють вимогам до умов експлуатації пристрою.

4.4.2 Оцінка вібростійкості ДП

4.4.2.1. Розрахунок частоти власних коливань

Для оцінки вібростійкості друкованої плати терміналу скористаємося методикою розрахунку для багатошарових друкованих плат (розроблена плата двостороння).

Сформуємо вихідні дані для розрахунків власної частоти двосторонньої плати:

· Габаритні розміри:

a=0,128 м; b=0,065м; h=0,0015 м;

· Матеріал основи плати - склотекстоліт СФ1,5-35-30 з параметрами:

Е₂=5,7·10¹⁰ Н/м², с₂=2,67·10³ кг/м³, е₂=0,24;

· Матеріал плакування - мідна фольга товщиною h₁=h₃=35·10^-6м з параметрами Е₁=Е₃=13,2·10¹⁰ Н/м²; с₁=с₃=8,9·10³ кг/м³; е₁=е₃=0,3;

· Маса ЕРЕ m=0,045 кг.

Розрахуємо величину ефективних модулів пружності:

(Н/м²);

(Н/м²)

Розрахуємо приведений коефіцієнт поперечного стискання:

Розрахуємо відстань до нейтральної зони з урахуванням симетричності структури:



Визначимо значення приведеної жорсткості з урахуванням , h₁=h₃:

Визначимо приведену щільність плати:

Визначимо приведене значення модуля пружності:

,

де M - масса плати, m - маса ЕРЕ.

По таблиці 2.3 [27] знаходимо значення С=127,6

Поправочний коефіцієнт на матеріал:

Розраховуємо власну частоту коливань плати:

4.4.2.2 Розрахунок вібростійкості

Перевіримо умову віброміцності розробленої друкованої плати:

Вихідні умови для розрахунків:

· Діапазон частот вібрацій за ГОСТ 16019-78 (рухома/автомобільна РЕА): Дf=(10-70) Гц;

· Коефіцієнт віброперевантаження: П_п=4;

· Час випробувань: Т=45 хв=2700 с;

· Габаритні розміри:

o a=0,128 м; b=0,065м; h=0,0015 м.

· Частота власних коливань плати: ;

· Межа пружності для склотекстоліту: ;

· Логарифмічний декремент загасання: ;

· Запас міцності: n=10,4.

Розрахуємо коефіцієнти динамічності, при цьому використаємо в якості збуджуючих частот частоту власних коливань плати , нижнє та верхнє значення частоти за ГОСТ 16019-78.

Припустимі напруги при відповідних частотах коливань (власних коливань,нижня, верхня) визначимо з наступного виразу, оскільки Tf<10⁷:

Вигинаючий момент в центрі плати у режимі вібраційних коливань:

, де М - маса встановлених на платі ЕРЕ, кг; g - прискорення вільного падіння, - коефіцієнт вібраційного перевантаження; .

Розрахункові напруги в центрі плати визначимо наступним чином (умова віброміцності плати):



Таким чином, на всіх трьох частотах розраховані напруги менші за припустимі: ;

4.4.3. Розрахунок надійності

4.4.3.1. Розрахунок надійності по раптових експлуатаційних відмовах

Надійність за раптовими відмовами характеризують такими показниками, як інтенсивність відмов, середня наробка до відмови, ймовірність безвідмовної роботи.

Проведемо розрахунок надійності, з огляду на зовнішні впливи та вплив теплових і електричних навантажень. Для цього скористаємося формулою для ймовірності безвідмовної роботи [1].

де л_j=б_j?л_0j, k_л=k_л1•k_л2 k_л3, л_j - інтенсивність відмов елементів j-ї рівнонадійної групи при експлуатації в заданих умовах; л_0j - інтенсивність відмов елементів j-ї рівнонадійної групи при експлуатації в номінальному режимі; б_j-поправочний коефіцієнт інтенсивності відмов j-ї групи, який враховує вплив температури навколишнього середовища та електричне навантаження елемента; t - час безвідмовної роботи; m - кількість рівнонадійних груп; N_J - кількість елементів j-ї групи; k_л - поправочний коефіцієнт, який враховує умови експлуатації РЕА:

k_л1 - вплив механічних факторів; k_л2 - вплив кліматичних факторів; k_л3 - умови роботи при зниженому атмосферному тиску.

Сформуємо вихідні дані для розрахунку коефіцієнта k_л:

· пристрій працює в стаціонарних умовах експлуатації;

· вологість повітря становить 80%;

· висота над рівнем моря до 1 км.

Таким умовам відповідають значення:

k_л1=1,07;

k_л2=1,5;

k_л3=1,0.

Звідси знаходимо коефіцієнт k_л = 1,605 [19].

Розрахуємо коефіцієнт л_j та середній час напрацювання на відмову за відповідними формулами

л_j=л_0jk_н

Вихідні дані та результати розрахунків згруповані в таблиці 4.3.

Таблиця 4.3. - Характеристики надійності по раптових експлуатаційних відмовах

Рівнонадійні групи	N	б	л0, 10-6, годин	л, 10-6, годин	N?л, 10-6, годин
МК	1	0,7	0,2	0,14	0,14
Підсилювачі	10	0,7	0,15	0,105	1,05
Резистори	84	0,6	0,1	0,06	5,04
Конденсатори	43	0,8	0,1	0,08	3,44
Діоди	33	0,85	0,1	0,085	2,805
Кварцевий резонатор	1	1	0,2	0,2	0,2
Плата друкована	1	1	0,01	0,01	0,01
Роз'єми	13	1	0,06	0,06	0,78
Паяні з'єднання	610	1	0,0005	0,0005	0,305
	?	13,77

Ймовірність безвідмовної роботи становить:



P_{С (10000)}=exp(-1,605·10000·13,77·10^-6)=0,978.

Середній час напрацювання на відмову становить:

Т_сер =1/(1,605·13,77·10^-6)=45247?45200 годин.

4.4.3.2 Розрахунок надійності по відмовам на зносостійкість

Для розрахунку СНВ відмов на зносостійкість та старіння (ЗСВ) використаємо вираз:

де t_i - напрацювання i-го пристрою з урахуванням тільки ЗСВ; N₀ - кількість пристроїв.

Також розрахуємо гамма-процентний ресурс:

де Z_доп - аргумент інтеграла ймовірностей для часу безвідмовної роботи по відмовам на зносостійкість та старінню г=0,98; у_і - середньоквадратичне відхилення напрацювання на відмову від свого середнього значення,

Результати розрахунків приведені в таблиці 4.4.



Таблиця 4.4. - Характеристики надійності по відмовам на зносостійкість

Рівнонадійні групи	N	ti, годин	Тсрі, годин	(ti-Тсрі)2
МК	1	30000	29916,7	6944,44
Підсилювачі	10	30000	29916,7	69444,4
Резистори	84	30000	29916,7	583332,96
Конденсатори	43	30000	29916,7	298610,92
Діоди	33	30000	29916,7	229166,52
Кварц. резонатор	1	30000	29916,7	6944,44
?	172			1194443,68

Z_доп = -2,04;

Величина гамма-процентного ресурсу становить:

Т_рг = -2,04·83,57+29 916,7 = 29746?30000 годин.

4.4.3.3 Розрахунок відновлюваності

Для розрахунку відновлюваності використаємо вираз:

де Т_вj - середній час відновлення елементів j-ої рівнонадійної групи; л_j - інтенсивність відмов елементів j-ї групи; m - кількість рівнонадійних груп.

Складемо таблицю 4.5. вихідних даних характеристик відновлюваності.



Таблиця 4.5. - Характеристики відновлюваності

Рівнонадійні групи	N	л, 10-6, 1/год.	Тв, годин
МК	1	0,2	1,5
Підсилювачі	10	0,15	1,5
Резистори	84	0,1	1,3
Конденсатори	43	0,1	1,7
Діоди	33	0,1	1,5
Кварц. резонатор	1	0,2	0,8
Плата друкована	1	-	-
Роз'єми	13	0,06	1,1
?		0,91

Середній час відновлення становить: Т_в=1,34 години.

4.4.3.4 Комплексна оцінка надійності

В якості комплексного показника надійності використаємо коефіцієнт готовності:

де Т₀ - середній час напрацювання на відмову. У випадку зміни надійності за експонентою Т₀=Т_сер, таким чином коефіцієнт готовності матиме величину:

k_г = 45247/(45247 +1,34) = 0,99997 , отже, вимоги ТЗ виконуються.

5. Технологічна підготовка виробництва пристою

5.1 Аналіз технологічності пристрою

Аналіз технологічності конструкції будемо проводити за методикою, описаною в [20]. На основі складального креслення виробу, креслень складальних одиниць, специфікації та переліку елементів складемо таблицю (табл.5.1), в яку занесемо всі використані вихідні дані.

Таблиця 5.1

№	Вихідні дані	Умовне позначення	Кількість
1.	Кількість монтажних зєднань, що виконуються автоматизованим способом		420
2.	Загальна кількість монтажних зєднань		463
3.	Кількість мікросхем і мікрозбірок (кількість елементів в мс)		13(107)
4.	Загальна кількість ЕРЕ у виробі		183
5.	Кількість ЕРЕ, підготовка і монтаж яких ведеться механізованим способом		166
6.	Кількість типів ЕРЕ		8
7.	Кількість типів оригінальних ЕРЕ		0

На основі приведених у табл. 5.1 вихідних даних вирахуємо відносні часткові показники технологічності.

1. Коефіцієнт використання мікросхем та мікро збірок:

2. Коефіцієнт автоматизації і механізації монтажу виробу:


3. Коефіцієнт автоматизації і механізації підготовки ЕРЕ до монтажу:

4. Коефіцієнт повторюваності ЕРЕ:

5. Коефіцієнт застосовуваності ЕРЕ:

Складемо таблицю(табл. 5.2), в яку занесемо дані часткових показників, і коефіцієнти, що показують вплив кожного з цих показників (коефіцієнти вагової значимості)

Таблиця 5.2

Часткові показники	Значення показника	Ваговий коефіцієнт	Величина
	1	1	1
	0,9	1	0,9
	0,91	0,75	0,683
	0,956	0,5	0,478
	1	0,3	0,3

На основі даних табл. 5.2 проведемо розрахунок комплексного показника технологічності за формулою:

Визначимо числове значення базового комплексного показника технологічності К_Б:

К_Б =К_А·К_СП·К_ТУ·К_ОП·К_ОТ·К_ПР,

де:

К_А - комплексний показник технологічності для виробу - аналогу;

К_СП - коефіцієнт складності (технічної досконалості) нового виробу у порівнянні з виробом-аналогом;

К_ТУ - коефіцієнт, що враховує зміну технічного рівня основного виробництва заводу-виробника нового виробу у порівнянні з заводом виробником виробу-аналогу;

К_ОП, К_ОТ - коефіцієнти, що враховують застосування рівня організації виробництва до праці заводу виробника виробу-аналогу;

К_ПР - враховує зміну типу виробництва.

Відповідно з рекомендаціями приведеними в [21], приймаємо:

;

;

;

Звідки:

К_Б = ··1?1;

Коли відомо комплексний базовий показник технологічності , оцінка рівня технологічності розроблюваного виробу виражається відношенням досягнутого показника до базового :

?1

Таким чином, , тобто рівень технологічності розробленого пристрою відповідає вимогам.

5.2 Обґрунтування технологічної схеми збірки

Вихідними даними для розрахунку параметрів і організації дільниці складально-монтажного виробництва являються: номенклатура виробів, річна програма випуску виробів, технологічний процес складання виробу, трудоємність операцій складання.

Розрахунок такту потокової лінії визначимо за формулою:

де T_Ф - Фонд робочого часу за плановий період (рік);

N_річ - планова норма випуску на рік, з врахуванням браку, шт.

N_річ = 2000 шт.

Розрахунок фонду робочого часу за плановий період(рік) визначимо за формулою:

T_Ф =(365 - T_вих)·T_зм·К

Де T_вих = 105 - кількість неробочих днів;

T_зм = 480 - тривалість зміни, хв.;

К = 0,95 - поправочний коефіцієнт.

T_Ф =(365 - 105)·480·0,95=1,187·10⁵ хв.

Отже, такт потокової лінії:

хв./шт.

Обрахуємо трудоємність виготовлення виробу по операціях - для цього скористуємось нормами часу на складально-монтажну операцію і занесемо їх до таблиці 5.3

Таблиця 5.3

Назва роботи	Норма часу, хв.	Кількість дій, шт.	Загальний час, хв.
Інсталяція акумулятора	0,7	3	2,1
Монтаж плати в корпус	0,5	1	0,5
Встановлення верхньої кришки	0,1	1	0,1
Встановлення передньої панелі корпусу	0,5	4	2
Встановлення задньої панелі корпусу	0,5	4	2
Маркування	0,1	1	0,1
Загальний час (Тзаг), хв.		6,8

Кількість робочих місць розрахуємо за формулою:

N = Т_заг /ф

N=6,8/93,6=0,073

Для складання даного виробу доцільно залучати одного робітника.

Як видно, такт потокової лінії виходить багато більший, ніж середній час виконання певної операції одним робітником, тобто є можливість збільшувати обсяги виробництва.

6. Економічна частина

6.1 Аналіз ринку

Прийняття рішення про розробку та освоєння виробництва нового виробу повинно починатись з аналізу ринкової ситуації. Дослідження ринку товарів є самостійною, складною задачею, тому під час виконання економічної частини дипломного проекту розглянемо лише окремі питання цієї проблеми.

Приведемо стислу характеристику розробленого GSM/GPS/GPRS мобільного терміналу охоронної системи для автомобіля та визначимо його основні функціональні характеристики.

Призначення

Розроблений пристрій - мобільний термінал охоронної системи для автомобіля - відноситься до апаратури спеціального призначення і характеризується рядом підвищених вимог щодо надійності, працездатності та захисту від несанкціонованого доступу.

Цільове аудиторія

Подібні пристрої, за специфіки їх використання, не потребують масштабних рекламних заходів щодо їх популяризації. Цільовою аудиторію для пропозиції аналогічних пристроїв є управлінський (керівний) персонал підприємств, охоронні структури та організації, які пропонують логістичні та охоронні послуги, або будь-які інші підприємства та організації, які бажають підвищити рівень безпеки власного рухомого транспорту та вантажних перевезень.

Інформаційне забезпечення

Враховуючи специфіку роботи такої апаратури, найзручнішими джерелами інформації про неї можуть слугувати спеціалізовані каталоги (періодичні галузеві видання) та мережа Internet (сайти фірми-виробника).

Ринок збуту

Розроблений виріб призначений для реалізації на ринку України та ринках країн СНД. Обсяг виробництва складає приблизно 2000 примірників на рік, та може варіюватися в невеликих межах.

Обслуговування

Післяпродажне та гарантійне обслуговування проводиться фірмою-виробником за умовами «Гарантійного та післягарантійного обслуговування».

Мета розробки

Метою розробки терміналу було забезпечення його максимальної функціональності та унікальності на ринку для зменшення впливу конкуренції. Як один із головних показників контролювалась невисока вартість, як всієї системи взагалі, так і мобільного терміналу зокрема.

Особливості пристрою

Важливою особливістю розроблюваного терміналу є надання споживчій аудиторії явних економічних переваги над конкурентами та простоти у розрахунку економічного ефекту від введення згаданої вище охоронної системи в дію. До таких переваг можна віднести відсутність абонентської плати за користування транзитним сервером (практикується в багатьох існуючих системах) та свободу вибору оператора зв'язку. Таким чином, при купівлі системи покупець здійснює разовий платіж і самостійно відповідно до сформованих вимог до каналу зв'язку обирає провайдера.

Проведемо розрахунок рівня якості і конкурентоздатності розробленого мобільного GSM/GPS/GPRS терміналу.

Таблиця 5.1 - Характеристики мобільного терміналу охоронної системи для автомобіля та виробів-аналогів

№ в розрахунках	1	2	3	4	5	6	7	8
Модель	SHS-RICS	ИТЕК-БН 3.0	МТ-МТ	Мобільний термінал	Гелікс 2	PINSyS	Trim Track	SCAR navi
Кількість каналів GPS	8	12	32	50	8	50	8	12
GPS чутливість, dBm	-130	-142	-159	-142	-138	-160	-138	-142
Автономність, год	-	-	48	24	10	-	600	33
Габарити, мм	145104 35	6075 50	482 133360	1358030	9518045	240128 80	144118 30	230160 47

Технічні характеристики мобільного терміналу та виробів-аналогів наведені в таблиці 5.1.

6.2 Оцінка рівня якості виробу

Оцінка рівня якості приладу проводиться з метою порівняльного аналізу визначення найбільш ефективного в технічному відношенні варіанта інженерного рішення. Така оцінка проводиться на стадіях створення нової і модернізації діючої техніки, при впровадженні її в виробництво, в процесі проведення функціонально вартісного аналізу тощо.

На різних етапах оцінка рівня якості виробу має свої особливості. На стадії створення нових або модернізації діючих виробів (при проведенні функціонально-вартісного аналізу) коли по варіантах, що підлягають розгляду недостатньо інформації щодо кількісної характеристики властивостей виробу узагальнюючи показник рівня якості - коефіцієнт технічного рівня () розраховується для кожного варіанту інженерного рішення за формулою:

(1)

де , - коефіцієнт вагомості і-го параметра якості j-гo варіанта в сукупності прийнятих для розгляду параметрів якості; - оцінка і-го параметра якості j-гo варіанта виробу в балах; п - кількість параметрів виробу, які прийняті для оцінки.

Кращим варіантом інженерного рішення виробу з прийнятих до розгляду є варіант, якому відповідає найбільше значення коефіцієнта технічного рівня

(2)

де - кількість варіантів інженерних рішень, які були прийняті для порівняльної оцінки.

При наявності кількісної характеристики виробу коефіцієнт технічного рівня можна визначити за формулою:

(3)

де - відносний (одиничний) і-й показник якості.

Обираємо і обґрунтовуємо систему параметрів, по яких будуть порівнюватись новий та базовий вироби. Відносні (одиничні) показники якості по будь-якому параметру q,, так як вони находяться в лінійній залежності від якості, (формула 8.3) визначаємо за формулами:

(4)

або

(5)

де - числові значення і-го параметру нового і базового виробів відповідно.

Формула 4 використовується при розрахунку відносних показників якості коли збільшення величини параметра веде до покращення якості виробу (наприклад продуктивність виробу) і формула 5 - коли зі збільшенням величини параметра якість виробу погіршується (наприклад, маса, споживча потужність).

Значення відносного показника якості повинно бути більше одиниці - при покращенні і-го показника і менше одиниці - при його погіршенні.

Порівняльна характеристика параметрів нового і базового виробів наведена в табл. 5.2.

Таблиця 5.2 Характеристика параметрів нового і базового виробів

№	Назва параметра	Абсолютне значення параметру	Показн. якості
		Базовий (Гелікс 2)	Новий (Мобільний термінал)
1	Кількість каналів GPS	8	50	1,8
2	GPS чутливість, dBm	-138	-142	1,03
3	Автономність, год	10	24	2,4
4	Габарити, мм	9518045	1358030	0,42

Визначення коефіцієнтів вагомості параметрів

Вагомість кожного параметра в загальній кількості розгляданих при оціни параметрів визначається методом попарного порівняння. Оцінку проводить експертна комісія, кількість членів якої повинна дорівнювати непарному числу (не менше 7 чол.). Експерти повинні бути фахівцями у даній предметній галузі.

Визначення коефіцієнтів вагомості передбачає: визначення ступеня важливості параметрів шляхом присвоєння їм різних рангів; перевірку придатності експертних оцінок для подальшого використання; виявлення і оцінку попарного пріоритету параметрів; обробку результатів і визначення коефіцієнтів вагомості ().

Після детального обговорення та аналізу кожний експерт оцінює ступінь важливості параметрів шляхом присвоєння їм рангів. Результати експертного рангування даються в табл. 5.3.

Таблиця 5.3. - Результати ранжування параметрів

	Назва параметра	Ранг параметра за оцінкою експерта	Сума рангів,	Відхилення,
		1	2	3	4	5	6	7
Х1	Кількість каналів GPS	3	3	4	3	3	3	3	22	4,5	20,25
Х2	GPS чутливість, dBm	4	4	3	4	4	4	4	27	9,5	90,25
Х3	Автономність, год	2	2	1	2	1	2	2	12	-5,5	30,25
Х4	Габарити, мм	1	1	2	1	2	1	1	9	-8,5	72,25
		10	10	10	10	10	10	10	70	0	213

Перед подальшою обробкою перевіряємо суму рангів по кожному стовпцю (ранг параметра за оцінкою експерта 1 - 7), яка має дорівнювати , де n - кількість оцінюваних параметрів.

Визначення можливості використання результатів ранжування проводимо на підставі розрахунку коефіцієнта конкордації (узгодження) експертних оцінок. Для цього:

а) визначаємо суму рангів кожного показника (по рядках):

(6)

де - ранг і-того параметра визначений 1-м експертом; - число експертів.

Проводимо перевірку загальної суми рангів, яка повинна дорівнювати

 (7)

б) обчислюємо середню суму рангів (T) за формулою:

(8)

в) визначаємо відхилення суми рангів кожного параметру () від середньо суми рангів () (таблиця 2.2):

(9)

сума відхилень за всіма параметрами дорівнює 0, що свідчить про те, що розрахунки проведені вище виконані правильно;

г) обчислюємо квадрат відхилень за кожним параметром () та загальну суму квадратів відхилень (таблиця 2.2):

(10)

д) визначаємо коефіцієнт узгодженості (конкордації) за даними

таблиці 2.2:

(11)

Розрахункове значення коефіцієнт узгодженості більше нормативного. Для радіотехнічних виробів , тому визначені дані заслуговують на довір'я і придатні до використання.

Користуючись отриманими від кожного експерта результатами ранжування параметрів, проводимо попарне порівняння всіх параметрів і результати заносимо в таблицю 5.4.

Таблиця 5.4 - Результати попарного порівняння параметрів

Параметри	Експерти	Підсумкова оцінка	Числове значення коефіцієнтів переваги ()
	1	2	3	4	5	6	7
X1 і Х2 Х1 і Х3 Х1 і Х4	< > >	< > >	> > >	< > >	< > >	< > >	< > >	< > >	0,5 1,5 1,5
Х2 і Х3 Х2 і Х4	> >	> >	> >	> >	> >	> >	> >	> >	1,5 1,5
Х3 і Х4	>	>	<	>	<	>	>	>	1,5

Найбільш широко використовуються наступні значення коефіцієнтів переваги ():

де х_i i х_j.- параметри, які порівнюються між собою.

На основі числових даних (Таблиця 5.4) складаємо квадратну матрицю (Таблиця 5.5).

Таблиця 5.5 - Коефіцієнти вагомості параметрів

Хі	Параметри Хі	Перша ітерація	Друга ітерація	Третя ітерація
	Х1	Х2	Х3	Х4
Х1	1,0	0,5	1,5	1,5	4,5	0,281	16,25	0,275	59,125	0,274
Х2	1,5	1,0	1,5	1,5	5,5	0,344	21,25	0,36	77,875	0,361
Х3	0,5	0,5	1,0	1,5	3,5	0,219	12,25	0,208	44,875	0,208
Х4	0,5	0,5	0,5	1,0	2,5	0,156	9,25	0,157	34,125	0,158
Всього					16	1,0	59	1,0	216	1

Розрахунок вагомості кожного параметра ц_і, проводиться за наступними формулами:

; (12)

, (13)

де - вагомість і-го параметра за результатами оцінок всіх експертів визначається як сума значень коефіцієнтів переваги () даних усіма експертами по і-му параметру.

Відносні оцінки вагомості () розраховуємо декілька раз, доки наступне значення буде незначно відхилятися від попереднього (менше 5%). На другій ітерації значення коефіцієнта вагомості () розраховуємо так:

(14)

де визначаємо так:

(15)

Результати розрахунків занесено в таблицю 2.4.

Відносну оцінку, яку отримали на останній ітерації розрахунків, приймаємо за коефіцієнт вагомості () і-го параметру.

Визначимо за отриманими значеннями коефіцієнта вагомості ; та відносного показника якості q ( коефіцієнт технічного рівня) за формулою (3):

6.3 Розрахунок собівартості виробу

Проведемо розрахунок собівартості спроектованого виробу. Розрахунок собівартості передбачає складання калькуляції відповідно до встановленого в галузі переліку статей витрат.

Калькуляція собівартості

Калькуляцію собівартості складаємо згідно з "Типовим положенням планування, обліку і калькулювання собівартості (робіт, послуг) у промисловості" Будемо враховувати калькуляції, які найчастіше використовуються на підприємствах приладобудівних галузей виробництва.

Сировина та матеріали

Витрати на придбання матеріалів обчислюємо на підставі норм їх витрачання цін з урахуванням транспортно-заготівельних витрат.

(16)

це - норма витрат і-го матеріалу на одиницю продукції, грн.; - ціна одиниці і-го матеріалу, грн.; - коефіцієнт, який враховує транспортно-заготівельні витрати ()

Розрахунки зводимо у табл. 5.6.

Таблиця 5.6 - Витрати на матеріали

Матеріал	Стандарт або марка	Одиниця виміру	Норма витрат на виріб	Ціна одиниці, грн.	Сума, грн.
1.Паста паяльна	623602W-38	0,5 кг	0,01	622	6,22
2.Захисне покритття	Dynamask	0,5 кг	0,003	318	0,95
4.Припій	Sn60/Pb30 Multicore Solders	0,5 кг	0,015	185	2,78
Разом	9,95
Разом невраховані матеріали, 10 %	0,96
Транспортно-заготівельні витрати, 5 %	0,5
Всього	11,41

Отже, витрати на матеріали складають 11,41 грн.

Покупні комплектуючі вироби, напівфабрикати, роботи і послуги виробничого характеру сторонніх підприємств та організацій

Ціни на покупні комплектуючі вироби, напівфабрикати, тощо визначені за прайс-листами з сайтів фірм-постачальників:

· http://imrad.kiev.ua ООО «Имрад»;

· http://radiodetali.com.ua ООО "ДЛС-Радиодетали";

· http://www.radioman.com.ua «Радиоман»;

· www.megaprom.kiev.ua Компания «Мегапром»

Таблиця 5.7 Витрати на покупні вироби та напівфабрикати

Вироби, напівфабрикати	Стандарт або марка	Кількість	Сума, грн.
1. Друкована плата	двостороння	1	27
2. Корпус	MT-MT GPRS	1	12
3. Конденсатор	SMD	43	1,7
4. Запобіжник	MF-RX375	1	0,27
5. Мікросхема		11	923
6. Індуктивність	SMD	2	0,5
7. Резистор	SMD	84	0,84
8. Діод	SMD	27	2,25
9. Транзистор	SMD	4	1,6
10. Роз'єм		13	4
11. Кварц	SMD	1	0,9
12. Антена	GPS/GSM	1	270
13. Акумулятор		1	17
14. Наклейка	Логотип	1	0,19
Разом	1261,25
Транспортно-заготівельні витрати, 10%	126,13
Всього	1387,38

Основна заробітна плата

Витрати за цією статтею розраховуємо по кожному виду робіт (операцій залежно від норми часу (нормативної трудомісткості) та погодинної тарифної ставки робітників:

(17)

де - погодинна тарифна ставка для і-го виду робіт (операцій), гри.; - норма часу для і-го виду робіт (операцій), н. годин.

Перелік робіт (операцій) відповідає технологічному процесу виробництва виробу. Норми часу для монтажних робіт визначаються типовими нормами часу на монтажні роботи табл. 5.8.

Таблиця 5.8 - Основна заробітна плата

Найменування робіт (операцій)	Середня часова тарифна ставка, грн.	К-ть, шт.	Норма часу, годин	Сума, грн.
1. Підготовка друкованої плати	15	1	0,0083	0,1245
2. Нанесення паяльної пасти	15	1	0,0083	0,1245
3. Встановлення SMD/BGA ЕРЕ на плату	17	172	0,083	1,411
4. Пайка в конвекційній печі	17	1	0,05	0,85
5. Видалення забруднень в УЗВ ванні	15	1	0,033	0,495
6. Встановлення вивідних ЕРЕ на плату	15	14	0,017	0,255
7. Ручний монтаж ЕРЕ (пайка)	17	14	0,1	1,7
8. Завантаження ПЗ МП	15	2	0,23	3,45
9. Монтаж плати у корпус	15	1	0,067	1,005
10. Кліматичні випробовування	17	1	0,05	0,85
11. Вихідний контроль	20	1	0,067	1,34
12. Складання виробу в тару	12	1	0,017	0,204
Разом	11,81
Інші невраховані роботи, 25%	2,95
Всього	14,76

Згідно розрахунку основна заробітна плата становить 14,76 грн.

Додаткова заробітна плата

Витрати за цією статтею визначаються у відсотках до основної заробітної плати:

(18)

де - коефіцієнт, який враховує додаткову заробітну плату.

Відрахування на соціальні заходи

За діючими нормативами відрахування на соціальне страхування складає 1,5%, до пенсійного фонду 33,2%, до фонду зайнятості 1,3% від суми основної та додаткової заробітної плати, 1% до фонду страхування від нещасних випадків на виробництві. Тоді відрахування на соціальні заходи складуть:

де - коефіцієнт, що враховує відрахування на соціальні заходи.

Загальновиробничі витрати

Враховуючи, що собівартість виробу визначається на ранніх стадіях його проектування в умовах обмеженої інформації щодо технології виробництва та витрат на його підготовку у загальновиробничі витрати включаються, крім власне цих витрат, витрати на: освоєння основного виробництва; відшкодування зносу спеціальних інструментів і пристроїв цільового призначення; утримання та експлуатацію устаткування. При цьому загальновиробничі витрати визначаються у відсотках до основної заробітної плати. При такому комплексному склад загальновиробничих витрат їх норматив досягає 100-200%. Приймемо норму загальновиробничих витрат . Тоді маємо:

(19)

Адміністративні витрати

Ці витрати відносяться на собівартість виробу пропорційно основній заробітній платі і на приладобудівних підприємствах вони становлять 100 - 200 %. Приймемо норму загальногосподарських витрат . Тоді маємо:

(20)

Витрати на збут

Витрати за цією статтею визначаються у відсотках до виробничої собівартості (звичайно 2,5-5%). Візьмемо норму позавиробничих витрат . Тоді маємо:

 (21)

Сума за усіма наведеними вище статтями калькуляції є повною собівартістю продукції.

Результати виконаних розрахунків зводимо до таблиці 5.9.

Таблиця 5.9 Калькуляція собівартості виробу

№	Статті витрат	Сума, грн.	Питома вага, %
1	Матеріали	11,41
2	Покупні комплектуючі вироби, напівфабрикати, роботи і послуги виробничого характеру сторонніх підприємств та організацій	1387,38
3	Основна заробітна плата	14,76
4	Додаткова заробітна плата	5,9
5	Відрахування на соціальне страхування	7,64
6	Загальновиробничі витрати	29,52
	Виробнича собівартість	1456,61
7	Адміністративні витрати	22,14
8	Витрати на збут	41,62
	Повна собівартість	1520,37	100

Згідно з проведеними розрахунками повна собівартість розробленого пристрою становить 1520,37 грн.

6.4 Визначення ціни виробу

Для визначення ціни виробу на стадії проектування застосуємо метод лімітних цін. При цьому визначається нижня та верхня межа ціни.

Нижня межа ціни

Нижня межа ціни () захищає інтереси виробника продукції і передбачає що ціна повинна покрити витрати виробника, пов'язані з виробництвом та реалізацією продукції, і забезпечити рівень рентабельності не нижчий за той, що має підприємство при виробництві вже освоєної продукції.

(22)

(23)

де - оптова ціна підприємства, грн.; - повна собівартість виробу, грн.; - нормативний рівень рентабельності, % (); - податок на додану вартість, % (); Тоді маємо:

Верхня межа ціни

Верхня межа ціни () захищає інтереси споживача і визначається тією ціною, яку споживач готовий сплатити за продукцію з кращою споживчою якістю.

(24)

де - ціна базового виробу, грн.; - рівень якості нового виробу відносно базового (порахований за формулою 3).

Договірна ціна

Договірну ціну () встановлюємо за домовленістю між виробником споживачем в інтервалі між нижньою та верхньою лімітними цінами.



В нашому випадку: . Приймаємо договірну ціну нового виробу

6.5 Визначення мінімального обсягу виробництва продукції

Собівартість річного випуску продукції:

(25)

де - повна собівартість одиниці продукції, грн; - відповідно умовно-змінні та умовно-постійні витрати у склад собівартості одиниці продукції (); - розрахункова виробнича потужність підприємства з випуску продукції шт/рік ( шт/рік); - річний обсяг випуску продукції, шт/рік ( шт/рік).

Тоді маємо:

Вартість річного випуску продукції:

(26)

Визначимо при якому обсязі продукції () виторг від реалізації продукції та ї собівартість співпадають (прибуток дорівнює 0), що відповідає беззбитковості виробництва:

 (27)

Визначимо при якому обсязі продукції () буде досягнуто запланований рівень рентабельності:

(28)

Річний прибуток при досягненні запланованого рівня рентабельності складе:

(29)

Будуємо графік (рис. 1), за допомогою якого визначаємо обсяги виробництва при яких відповідно буде беззбитковість виробництва або досягнуто запланований рівень рентабельності.

Рис. 5.1. Визначення мінімального обсягу виробництва

Будуємо графік (рис. 5.1), за допомогою якого визначаємо обсяги виробництва при яких відповідно буде беззбитковість виробництва або досягнуто запланований рівень рентабельності.

Висновок

В розділі була приведена стисла характеристика розробленого GSM/GPS/GPRS мобільного терміналу охоронної системи для автомобіля; були визначені його основні функціональні характеристики; дана оцінка якості та конкурентноздатності; проведені аналіз ринку збуту та розрахунки собівартості ціни виробу. Договірна ціна на розроблений виріб була встановлена вищою за базову і склала 4960 грн. за одиницю продукції. Мінімальний обсяг виробництва, при якому виробництво буде беззбитковим становить 351 виріб. При досягненні запланованого рівня рентабельності річний прибуток очікується у розмірі грн.

7. Охорона праці

Метою даного розділу дипломного проекту є виявлення небезпечних та шкідливих виробничих чинників, які мають місце при розробці, виготовленні та експлуатації мобільного терміналу охоронної системи для автомобіля. Необхідно перевірити чи відповідають ці фактори вимогам санітарних норм і якщо ні, то передбачити заходи по зменшенню або повному усуненню їх впливу на робочий персонал та оточуюче середовище. Основну увагу у розділі приділено питанням електробезпеки, негативному впливу шкідливих речовин при проведенні процесу пайки та поліпшенню умов праці у робочому приміщенні, в якому виконувалася дана розробка, а також забезпеченню необхідного рівня пожежної безпеки.

7.1 Наявність небезпечних та шкідливих виробничих факторів в робочій зоні

До основних шкідливих та небезпечних факторів, що впливають на людей, зайнятих на виробництві радіоелектронної апаратури (РЕА), можна віднести:

· Недостатня освітленість робочої зони (умови освітленості виробничих приміщень повинні задовольняти нормам, зазначеним в ДБН В 2-5-28-2006);

· Підвищені рівні електромагнітних випромінювань (рівні випромінювань і полів повинні відповідати ГОСТ 12.1.006-84 та ДСНіП №239);

· Небезпека ураження електричним струмом;

· Невідповідність параметрів мікроклімату робочої зони санітарним

нормам (величини показників мікроклімату у виробничих приміщеннях повинні відповідати нормам, зазначеним у ГОСТ 12.1.005-88 і

ДСН 3.3.6.042-99);

· Наявність у повітрі робочої зони шкідливих речовин різного характеру впливу в концентраціях, що перевищують гранично допустимі (гранично допустима концентрація (ГДК) шкідливих речовин у повітрі робочої зони повинні відповідати нормам, зазначеним у ГОСТ 12.1.005-88 і ГОСТ 12.1.007-80);

· Підвищений рівень шуму на робочому місці (припустимі рівні звукового тиску в октавних смугах частот, рівні звуку і еквівалентні рівні звуку на робочих місцях варто приймати відповідно до санітарних норм припустимих рівнів шуму на робочих місцях ДСН 3.3.6.037-99);