Разработка технологического процесса изготовления детали

Приобретая данное мехатронное устройство, потребитель получает высокоточное устройство с гарантией качества и работоспособности. Ему предоставляются необходимые консультации по работе с устройством. При гарантийных случаях неполадок производится бесплатное устранение неисправностей. В отличие от подобных механизмов подач зарубежных производителей, данное мехатронное устройство сопровождено технической и эксплуатационной литературой полностью на русском языке.

Возможность изготовления различных модификаций мехатронного устройства в зависимости от требуемой грузоподъёмности, размера деталей и условий их перемещения.

В комплекте к мехатронному устройству для автоматической подачи заготовок во фрезерные станки серии GSM прилагается:

· кабели интеграции данных станка и мехатронного устройства;

· кабель USB;

· инструкция по эксплуатации.

В мехатронном устройстве точность позиционирования схвата определяется с помощью двух высокоточных лазерных дальномеров и датчиком положения, расположенном внутри линейного мехатронного модуля.

Существует огромное множество различных кранов и кран-балок. Вследствие чего, сложно реально оценить конкурентоспособность на рынке сбыта. Однако, данное мехатронное устройство может считаться универсальным для конкретного типа станков.

На рисунке 10.1 представлена маркетинговая модель в виде блок-схемы.

Рисунок 10.1 - Маркетинговая модель в виде блок-схемы

10.3 Исследование и анализ рынка

Мехатронное устройство для автоматической подачи заготовок во фрезерные станки серии GSM может использоваться на любых предприятиях со станками серии GSM, а так же на других станках, конструкцией позволяющей осуществлять подачу заготовки данным образом.

Ориентировочная сегментация потребителей приведена в таблице 10.2.



Таблица 10.2 - Сегментация потенциальных потребителей

Сегменты рынка	Планируемые объемы продаж по годам (шт.)
	2013г.	2014г.	2015г.
	3 кв	4 кв	1 п/г	2 п/г
Предприятия в Ростове-на-Дону	5	5	10	10	20
Предприятия по ЮФО	-	10	20	20	60
Предприятия по России	-	40	50	60	120
Предприятия в остальных странах	-	20	50	80	150
Итого	5	75	130	170	350

10.4 Производственный план

Процесс изготовления мехатронного устройства включает в себя следующие этапы:

· изготовление основы для печатной платы;

· установка микросхем и других элементов на печатные платы;

· пайка;

· изготовление линейного мехатронного модуля;

· изготовление винта;

· изготовление захватного устройства;

· сварка основной конструкции мехатронного устройства;

· изготовление корпуса механизма подачи;

· установка основных элементов мехатронного устройства;

· установка прочих элементов мехатронного устройства;

· проводка;

· установка прочих элементов мобильного устройства;

· проверка работоспособности, устранение неисправностей;

· выпуск инструкции по эксплуатации.

Производство мехатронных устройств будет осуществляться на собственном предприятии. Изготовление и сборка печатных плат будет производиться квалифицированными и опытными радиомонтажниками. Изготовление мехатронного модуля и захватного устройства будет производиться квалифицированными рабочими-сборщиками, а изготовление основной конструкции крана и корпуса механизма подачи будет производиться сварщиками и сборщиками совместно.

10.4.1 Определение себестоимости и цены мехатронного устройства для автоматической подачи во фрезерные станки серии GSM

Закупка комплектующих для производства мехатронного устройства будет производиться в фирмах г. Ростова-на-Дону, занимающихся оптовой торговлей электронными элементами, или непосредственно на предприятиях-производителях. Потребность в комплектующих и материалах в расчете на одно устройство приведена в таблицах 10.3-10.6.

Потребность в персонале и средствах на оплату труда на производство одного устройства приведена в таблице 10.7.

Таблица 10.3 - Потребность в интегральных микросхемах

Тип микросхемы	Цена за единицу, руб	Количество	Сумма, руб
133ЛН3	257	4	1028
LT1105CN8	181	2	362
NCP1200D60R2G	21,5	2	43
PKS603PN	34	1	34
PKS605FN	51	1	51
NCP1396ADR2G	102,5	4	410
LT1357CN8	123	2	246
MCP6271-E/SN	20	10	200
ADS1201U	356	3	1068
AD2S1200WST	798	2	1596
DS1013S-15	168	4	672
DS1004Z-3+	381	1	381
TC7116ACPL	240	2	480
74AC74PC	6	24	144



Таблица 10.4 - Потребность в других электронных элементах

Наименование элементов	Тип или номинал	Цена за единицу, руб	Количество	Сумма, руб
Резисторы МЛТ-0.25	220R	3	7	21
	300R	4	1	4
	330R	4	3	12
	510R	5	2	10
	1K	6	33	198
	1K5	6	1	6
	2K	8	1	8
	2K5	8	6	48
	3K3	10	1	10
	4K7	10	7	70
	10K	10	1	10
Конденсатор КМ-6	0,0047М	12	73	846
Конденсатор К50	2М2	24	2	48
	20М	43	2	86
Диод	КД512А	1	2	2
	КД525Б	1	2	2
Светодиод	АЛ307БМ	19	3	57
Индикатор	АЛС314А	200	4	800
Кварцевый резистор	IT145H	130	1	130
Транзистор	КТ817А	5	4	20
Переключатель	КН1	15	1	15
	ТМ3	20	2	40
Разъём	ГРПП	95	3	285
	2РМ24Б	100	2	200
Итого				2928

Таблица 10.5 - Потребность в прочих комплектующих

Наименование	Цена за единицу, руб	Количество	Сумма, руб
Лазерный датчик Dimetix EDS-C	5000	2	10000
Нап. рельс Р-33, L=11 м, ТУ 14-2-297-78	2500	3	7500
Катки «Лидер»	800	6	4800
Пн. Сер. SC, D=80 мм, ход штока 700 мм	7904	1	7904
Итого			30204



Таблица 10.6 - Потребность во вспомогательных материалах

Наименование материала	Цена за 1 кг, руб	Количество, кг	Сумма, руб
Припой ПОС-61	620	0,1	62
Флюс КЭ	175	0,1	17,5
Сталь лист. AISI 430, 12Х17, 2B, 0,8x1250х2500	70	100	7000
Спирт этиловый	35	0,5	17,5
Итого			7097

Таблица 10.7 - Потребность в персонале и оплате труда на производство одной единицы товара

Категория персонала	Численность, чел	Оплата труда за один час, руб	Потребное время на работу, ч	Суммарная заработная плата на производство одной единицы товара, руб
Радиомонтажник	2	300	12	7200
Рабочий-сборщик	3	300	34	30600
Инженер-электронщик	1	250	12	3000
Сварщик	2	450	24	21600
Рабочий-токарь	1	300	36	10800
Итого				73200

Страховые взносы на заработную плату (СВ_з) приняты в размере 30% от заработной платы на производство одного устройства (З_пр):

СВ₃=0,3·3_пр=0,3·73200=21960 руб.

Себестоимость мехатронного устройства определяем в таблице 10.8.

Таблица 10.8 - Калькуляция затрат на производство одной единицы товара

Статьи затрат	Сумма, руб
Комплектующие изделия и материалы, за вычетом возвратных отходов (Мз)	49414
Заработная плата производственных рабочих (Зпр)	73200
Страховые взносы (СВз)	21960
Общепроизводственные расходы (Опр) (420% от Зпр)	307440
Общехозяйственные расходы (Охр) (120% от Зпр)	87840
Коммерческие расходы Кр (4% от Мз)	8776
Итого себестоимость мехатронного устройства (С)	548630

Для определения цены рассчитывается плановая прибыль (П). Предположим, что будет обеспечена рентабельность Р=35% (можно принять рентабельность от 35 до 55%), тогда прибыль составит:

П=С·,

П=548630·=192020 руб.

Определяется оптовая цена устройства (Ц_о) по формуле:

Ц_о=С+П,

Ц_о=548630+192020=740650 руб.

Свободная отпускная цена (Ц_пр) определяется по формуле:



Ц_пр=Ц_о+НДС,

где НДС - налог на добавленную стоимость (НДС - 18% от С).

Ц_пр=740650+98753=839403 руб.

10.4.2 Определение величины собственных капиталовложений на разработку и производство мехатронного устройства

Величина собственных капиталовложений на разработку и производство мехатронного устройства для автоматической подачи заготовок во фрезерные станки серии GSM (З_к) будет обусловлена величиной единовременных (капитальных) затрат, затрат на НИОКР, технологическую подготовку производства, маркетинг.

Единовременные (капитальные) затраты (К) включают затраты на приобретение: двух сварочных аппаратов BestWeld PR 300 - 9180р, токарного станка с ЧПУ SK40P - 1005000р, сетевого импульсного паяльника Weller 9200 UC Standart - 1600р, а так же на подготовку рабочих кадров - 100000р.

К=К_об+К_пк,

где

К_об=1015780 руб. - затраты на приобретение оборудования;

К_пк=100000 руб. - затраты по подготовке кадров рабочих.

К=1015780+100000=1115780 руб.

Кроме того, потребность в капиталовложениях определяется затратами на НИОКР, технологическую подготовку производства, маркетинг. Расчёт данных затрат производится на основании расчёта себестоимости устройства.

Затраты на НИОКР, технологическую подготовку и маркетинг (З*) определяются укрупнёно как 30% от произведения себестоимости одного изделия на среднеквартальный выпуск изделий в 1-м полугодии планируемого периода:

З*=0,3•С•N_ср=0,3•548630((5+75)/2)=6583560 руб. (10.6)

Таким образом, общая потребность в капиталовложениях будет определена по формуле:

З_к=К+З*,)

З_к=1115780+6583560=7699340 руб.

10.5 План маркетинговых действий

10.5.1 Товарная политика предусматривает

высокое качество товара, которое обеспечивается применением прогрессивной технологии и высоким профессионализмом кадров. Производство будет осуществляться на новейшем высокоточном оборудовании по технологиям и конструкторским соображениям высококвалифицированных специалистов, имеющих опыт работы и хорошие рекомендации;

постоянную работу по совершенствованию объекта производства. С течением времени, оборудование будет заменяться на усовершенствованные модели, что будет давать ещё большую точность и надёжность, несмотря на и так высокие показатели качества;

выпуск различных модификаций устройства. Будет возможно изготовление мобильного робота на заказ, основываясь на потребностях заказчика.

10.5.2 Ценовая политика предусматривает

использование гибких цен в зависимости от модификации. Цена на изделие будет зависеть от объёма работы и затраченных ресурсов, а не от эксклюзивности выпускаемого устройства;

постепенное снижение цены за счет снижения издержек производства.

10.5.3 Сбытовая политика предусматривает

сбыт продукции непосредственно предприятием-изготовителем. Часть территории предприятия будет использована под демонстрационный зал, в котором будут установлены образцы различных модификаций изделия;

рекламную деятельность (выпуск рекламных проспектов и их рассылка потенциальным потребителям). Основным рекламным ядром предприятия будет реклама в интернете. Но, на случай проведения выставок на выезде и показательных выступлений, будут заказаны информационные буклеты по каждому типу изделия.

10.6 Финансовый план

В финансовом плане определяются доходы и затраты, чистая прибыль, возможность погашения собственных капиталовложений и условия безубыточности.

Предполагаемые доходы от продаж (Q) определяются по формуле:

Q=Ц_о·N,

где

N - объем продаж по периодам, шт.; Ц_о - оптовая цена устройства (без НДС).

Издержки производства (И) определяются по формуле:

И=С·N,

где С - себестоимость устройства.

Доходы и затраты заносятся в таблицу 10.9, в результате определяется чистая прибыль по периодам.

В таблице 10.10 рассчитывается возможность погашения капиталовложений.

Таблица 10.9 - Доходы и затраты, тыс. руб.

Показатели	2013 г.	2014 г.	2015 г.
	3 кв	4 кв	1п/г	2 п/г
Планируемый объем продаж, шт.	5	75	130	170	350
Доходы от продаж	3703,25	55548,75	96284,5	125910,5	259227,5
Затраты на производство	2743,15	41147,25	71321,9	93267,1	192020,5
Прибыль от реализации	960,1	14401,5	24962,6	32643,4	67207
Налог на прибыль (20%)	192,02	2880,3	4992,52	6528,68	13441,4
Чистая прибыль	768,08	11521,2	19970,08	26114,72	53765,6

Таблица 10.10 - Расчёт возможности погашения капиталовложений, тыс. руб.

Показатели	2013 г.	2014 г.	2015 г.
	3 кв	4 кв	1п/г	2 п/г
1. Сумма капиталовложений	7699,34	-	-	-	-
2. Ожидаемая чистая прибыль за период	768,08	11521,2	19970,08	26114,72	53765,6

Продолжение таблицы 10.10

3. Дисконтированная чистая прибыль ( п.2/(1+к)t)*	698,254	10473,818	18154,618	23740,654	44434,38
4. Неп. ост. капит. на кон. пер.	7001,086	-	-	-	-
5. Остаток чистой прибыли (нарастающим итогом)	-	3472,732	21627,35	45368,004	89802,384

*к - показатель, характеризующий уровень инфляции (10%);

t - показатель, характеризующий временной период (1-й год t=1, 2-й год t=2 и т.д.). Погашение капиталовложений возможно в IV квартале 2013 года. Срок возврата капиталовложений - три месяца.



10.7 Расчёт безубыточности

Объемом безубыточности производства является объем продаж, при котором предприятие уже не несет убытков, но еще не имеет прибыли (объем производства принимается равным объему продаж).

Для определения объема безубыточности все затраты на производство продукции разделяются на переменные и постоянные. Переменные затраты прямо пропорциональны объему производства, постоянные затраты, практически, не зависят от объемов производства.

Переменные затраты (V) определяют прямым счетом на единицу продукции, к ним условно можно отнести: материальные затраты, заработную плату, страховые взносы:

V=М_з+З_пр+СВ_з,

V=49414+73200+21960=144574 руб.

Постоянные затраты (W) определяют в целом на объем выпуска продукции за расчетный период, а при калькулировании себестоимости единицы продукции эти затраты распределяются на объем произведенной продукции:

W=О_пр+О_хр+К_р,

W=307440+87840+8776=404056 руб.

Расчеты объемов безубыточности на первый и третий годы реализации проекта проводятся в таблице 10.11.



Таблица 10.11 - Расчёт безубыточности

Показатели	2013г.	2015г.
1. Объем продаж (QПР) , шт.	80	350
2. Объем продаж (QПР) , тыс. руб.	59252	259227,5
3. Постоянные затраты за год (W), тыс. руб.	32324,48	141419,6
4. Переменные затраты на 1 шт (V), тыс. руб.	144,574	144,574

Таблица

5. Оптовая цена единицы изделия (Цо), тыс. руб.	740,65	740,65
6. Критический объем продаж (Qкр), шт.	53	233
7. То же, тыс. руб. (стр. 5Чстр. 6 )	39254,45	172571,45
8. Запас финансовой прочности (ЗФП), тыс. руб.	19997,55	86656,05
9. Коэффициент запаса финансовой прочности КЗФП, %	33	33

Объем продаж в точке безубыточности определяется расчетом по следующей формуле:

Q_кр=.

Запас финансовой прочности:

ЗФП=Q_пр-Q_кр.

Коэффициент запаса финансовой прочности К_ЗФП определяется отношением величины запаса финансовой прочности к объему продаж. Он характеризует степень финансовой устойчивости, рекомендуемая нижняя граница - 30% к объему продаж:

К_ЗФП=.)

Данный расчет иллюстрируется построением графика безубыточности, построив который можно определить, сколько необходимо выпустить и реализовать продукции, чтобы покрыть все издержки, а также при каком объеме продаж производство убыточно, а при каком - прибыльно.

График безубыточности приведен на рисунке 10.2.

Рисунок 10.2 - График безубыточности на 2013 г.



Заключение

Целью дипломного проекта была разработка мехатронного устройства для автоматической подачи заготовок во фрезерные станки серии GSM. В ходе выполнения работы были произведены расчёты захватного устройства с учётом характерных особенностей обрабатываемых деталей на данном станке. Также, для вертикального перемещения схвата, был рассчитан мехатронный модуль линейного движения, движение которого осуществляется с помощью шарико-винтовой передачи. Для двухкоординатного перемещения детали в горизонтальной плоскости были рассчитаны и выбраны два двигатели постоянного тока. Для их управления были рассчитаны широтно-импульсные преобразователи.

Для управления мехатронным устройством были выбраны соответствующие системы управления и необходимых компоненты системы управления.

Применение данного мехатронного устройства позволит значительно уменьшить воздействие на человека физических опасных производственных факторов.



Список использованных источников

1.Википедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/Козловой_кран

2.Балканкар-сервис. http://telfermag.ru/stati/preimushchestva-podvesnogo-krana

3.А. Г. Косилова, Р. К. Косилова «Справочник технолога-машиностроителя». Т.1- М.: Машиностроение, 1986 г.

4.В. И. Анурьев «Справочник конструктора-машиностроителя». Т.2 - М.: Машиностроение, 1992 г.

5.О. Д. Гольдберг, Я. С. Гурин, И. С. Свириденко «Проектирование электрических машин» - М.: Высш.шк., 1984г.

6.Н. Ф. Карнаухов «Электромеханические модули мехатронных систем. Основы расчета и проектирования: Учебное пособие». -- Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2001.

7.В. В. Длоугий «Приводы машин: Справочник» - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982.

8.Гольдфарб Л.С., Балтрушевич А.В., Круг Г.К. «Теория автоматического управления». Ч1 - М: «Высшая школа», 1968г.

9.НТЦ электропривода Вектор. http://vectorgroup.ru/

10.Сид Катцен; пер с англ. А. В. Евстифеева «PIC-микроконтроллеры. Полное руководство». - М.: Додэка-XXI, 2010.

11.Acuity Laser Measurement. http://www.acuity.ru/AR1000/index.shtml

12.ChipDind. http://www.chipfind.ru/datasheet/honeywell/hoa1874.htm

13.Промэлектроника. http://www.promelec.ru/catalog/1712/1734/1739/0/126871/

14.Датчики для измерения и автоматизации. http://www.sensor.ru/catalog/datchiki_polojeniya/inductivnye/element_275.html

15.ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

16.ГОСТ 12.1.003-83.

17.ГОСТ 12.3.002-75.

18.Расчеты по безопасности и экологичности технологических процессов и производств. Учебное пособие. / ДГТУ. Ростов-на-Дону, 2004 г.

19.ГОСТ 12.0.005-84.

20.ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ; ГОСТ 464-79; ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80; ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96; ГОСТ Р 50571.22-2000 (МЭК 60364-7-707-84).

Размещено на Allbest.ru