Розробка об’єктно-орієнтованої надбудови в середовищі AutoCAD

4.1 Функціональне призначення та технологічні особливості розробки

Проектована об'єктно-орієнтована надбудова реалізована засобами мов AutoLISP та DCL. Програмний продукт може функціонувати в середі AutoCAD 2000 та наступних версій. Розробка призначена для автоматизації креслення типових різьбових виробів в середі AutoCAD. Зображення типових виробів створюються на основі державних стандартів та відвідають усім необхідним вимогам.

Розробка базується на методі параметричного моделювання, суть якого полягає в наступному. Типові об'єкти створюються на підставі параметричного типового креслення шляхом зміни певних параметрів. У даному випадку змінні параметри - це таблиця значень розмірів кріпильних виробів.

Кінцевими користувачами розробленої надбудови є інженери та конструкторам, що можуть використовувати надбудову для автоматизації виконання креслень.

4.2 Опис особливостей креслення геометричних об'єктів системи

До кріпильних різьбових виробів відносяться болти, шпильки, гайки, гвинти і фітінги. З їх допомогою здійснюються нерухомі роз'ємні з'єднання деталей машин і механізмів.



Рис. 4.1 Приклади виконання кріпильних різьбових виробів

Болт є циліндровий стрижень з головкою на одному кінці і різьбленням для гайки на іншому (рис. 4.1). Головки болтів бувають різної форми, яка встановлюється відповідним стандартом. Hаибольшее застосування в машинобудуванні мають болти з шестигранною головкою (нормальної точності) ДОСТ 7798 - 70. На рис.4.2 показаний варіант виконання болта з шестигранною головкою.

Рис. 4.2 Варіант виконання болта з шестигранною головкою.

4.3 Розробка логіко-функціональной схеми надбудови

Логіко-функціональна схема системи наведена на рис.4.3.



Рис.4.3 Логіко-функціональна схема системи

4.4 Інструкція по інсталяції програмного продукту

Для того, щоб інсталювати програму необхідно провести наступні дії. У каталозі Support програмної теки AUTOCAD створити теку blts і помістити туди всі файли, які входять до складу системи. Далі необхідно завантажити додаток krpz.lsp у AUTOCAD. Це робиться таким чином. Необхідно вибрати в меню Сервіс - Додатки. У вікні (рис. 4.4), що з'явилося, необхідно вибрати файл krpz.lsp і натиснути кнопку Завантажити.

Для запуску додатку в командному рядку необхідно ввести ім'я команди: _krpz. Проте на практиці зручніше помістити на панель інструментів кнопку, яка відповідатиме цій команді.

Для цього необхідно клацнути правою клавішею по будь-якій з панелей інструментів і вибрати в меню Адаптація.

В області вікна Список команд натиснути на кнопку Створити. В списку з'явиться ще одна команда (Команда 2).

У правій частині вікна виберемо значок, який буде зображений на кнопці. Далі за допомогою лівої клавіші мишки перетягнемо кнопку із списку на панель інструментів в зручне нам місце.

В області вікна Властивості в полі Макроси необхідно ввести рядок:

^C^C(if (eq c:krpg nil) (load "support/blts/krpz.lsp")) ^C^C_krpg

4.5 Опис інтерфейсу користувача

На рис.4.9 наведено діалогове вікно проектованої надбудови в одному із варіантів робочих режимів. Спочатку користувачеві необхідно обрати із випадаючого списку тип кріпильного різьбового виробу. Це може бути болт, гвинт, гайка або шайба. Потім користувач повинен обрати із списку варіант виконання виробу. В області вікна Вибір виду для креслення необхідно обрати потрібний вид (це може бути головний вид, вид зверху чи вид зліва). Також користувач обирає, чи потрібно креслити осьову лінію. В графічній частині вікна відображується відповідний слайд з зображенням параметричного типового креслення обраного виду для відповідного виробу.

Після цього користувачу необхідно обрати розміри виробу, що буде розміщений на кресленні. При цьому на основі таблиць ДОСТ автоматично обчислюються всі необхідні для побудови параметри. В нижній частині вікна відображена підказка, тобто що означає обраний із списку параметр.

Після того, як користувач натисне кнопку ОК, зображення геометричного об'єкту буде автоматично сформоване. Користувачу залишається тільки обрати координати точки вставки та натиснути Enter, для того, щоб зафіксувати зображення в просторі креслення.

4.6 Опис файлів, які є складовою частиною надбудови

Складовими частинами проектованої надбудови є наступні файли:

krpz.lsp - головний модуль завантажуваного застосування; krpz.dcl - файл, що містить інформацію про діалогове вікно системи; blts.lsp - промальовування болта; gks.lsp - промальовування гайки; vint.lsp - промальовування гвинта; shb.lsp - промальовування шайби; Файли з розширенням dat містять табличну інформацію про параметри кріпильного виробу відповідної серії. Їх назва має наступну структуру. Наприклад, b7796.dat. Тут (b - болт, g - гайка, s - шайба, v - гвинт), далі слідує номер ДОСТу виробу.

Файли з розширенням slb містять слайди (графічні зображення) параметричних типових креслень відповідних виробів. Розглянемо детальніше процес створення слайдів. Слайд це моментальний знімок графічного екрану AUTOCAD. Хоча слайд і містить образи графічних об'єктів, він не зберігає в собі їх описів. Неможливо ні виконати імпорт слайду в поточний малюнок, ні відредагувати, ні надрукувати його. Його допускається тільки проглядати на екран.

Файли слайдів можна використовувати для:

*Створення презентацій в AutoCAD®

*Проглядання образів інших малюнків, не виходячи з програми

*Створення меню з пунктами у вигляді картинок (графічних меню)

Для створення слайду

1. Показати на екрані вигляд, який планується зберегти на слайді.

2. У командному рядку ввести дслайд.

3. У діалоговому вікні «Створення файлу слайду» ввести ім'я слайду і вибрати шлях до нього. AUTOCAD пропонує за умовчанням таке ж ім'я, що і у поточного малюнка, автоматично додаючи розширення.sld.

4. Натиснути кнопку "Зберегти". Вид поточного малюнка залишається на екрані, а отриманий з нього файл слайду зберігається в заданій теці.

4.7 Розробка діалогового вікна системи

Важливим компонентом додатків в середовищі AUTOCAD є діалогові вікна, в яких в потрібній формі відображається корисна для користувача інформація і в яких зручно вводити додаткові дані або указувати настройки, необхідні для роботи. Додатки, написані на мові AUTOLISP, зберігають свої вікна в текстових DCL-файлах. Для створення діалогових вікон розроблена спеціальна мова DCL (Dialog Control Language). Файл, написаний на мові DCL, складається з логічних одиниць - директив, які записуються у вільному форматі. Директиви розташовуються у файлі послідовно. Кожна директива описує поле або групи полий при вирівнюванні усередині діалогового вікна. Полем називається візуальний елемент вікна.

Розглянемо детально структуру файлу krpz.dcl, який відповідає за структуру діалогового вікна системи (рис.4.9).

krpz : dialog {label = "Крепёжные изделия"; // параметр label містить заголовок вікна

За замовчанням система розташовує поля вертикально, одне під іншим. Стовпець елементів вікна відповідає полю column.

: column {

Якщо елементи розташовані горизонтально щодо один одного, вони групуються за допомогою поля row.

:row {

Поле popup_list представляє собою список, що розкривається.

: popup_list {

edit_width = 9; //ширина списку

key = "vkrp"; //код поля

list = "Болты\nВинты\nГайки\nШайбы"; //формування списку

}

Списки можна формувати як на етапі проектування, так і безпосередньо з програми за допомогою функцій AUTOLISP start_list і end_list. Другий список, що містить список ДОСТов, реалізований саме цим способом, тобто параметр list в директиві відсутній.

: popup_list {

edit_width = 35;

key = "prfl";

}

}

Поле boxed_row служить для угрупування елементів вікна і має заголовок.

:boxed_row {

label = "Выбор вида для черчения";

Далі слідує опис елементів, розташованих в цьому полі угрупування. Radio_column є набором радіокнопок, згрупованих в колонку. При цьому одна з радіокнопок може бути включена. Значення атрибуту value, рівне «1» відповідає включеній радіокнопці, а «0» - вимкненій.

:radio_column {

: radio_button {

key = "glv";

label = "головний вид";

value = "1";

width = 12; }

: radio_button {

key = "vsb";

label = "вид зверху";

width = 12; }

: radio_button {

key = "vsv";

label = "вид зліва";

width = 12;}

Перемикачі, у яких може бути встановлений або знятий прапорець, описуються за допомогою поля toggle. Як і у попередньому випадку, значення value = "0" відповідає ситуації, коли прапорець знятий.

: toggle {

label = " не креслити осьову ";

value = "0";

key = "osi";}

}

Поле для виводу зображеня описується таким чином:

:image_block {

key = "image";

height = 8;

width = 25;

color = 444;

}

}

}

На цьому опис елементів, розташованих в першому полі угрупування закінчується. Далі формуються поля групи «Розміри і довідкові дані»

:boxed_row {

label = " Розміри і довідкові дані ";

:column {

:row {

:column {

: popup_list {label = " діаметр різьблення M";

edit_width = 7;

key = "n";

value = "";

}

: popup_list {label = "довжина L";

edit_width = 7;

key = "l_bt";

value = "";

}

: popup_list {

label = " крок різьблення ";

edit_width = 7;

value = "";

key = "s_bt";

}

}

Поле list_box дозволяє розміщувати в діалоговому вікні дані у формі списку

:list_box {

key = "sprav";

width = 12;

height = 6;

}

}

Найчастіше поле, що вживається, яке дозволяє розміщувати в діалоговому вікні напис, - це поле text.

:text {

label = "Пояснення: >>>";

key = "help";

value = "";

width = 22;

}

}

}

Наступна директива розміщує в діалоговому вікні командні кнопки «ОК» і «Відміна».

ok_cancel;}

4.8 Опис програмної реалізації головних функцій проектованої надбудови

При завантаженні додатку відбувається пошук всіх необхідних зовнішніх файлів. Функція findfile шукає файл по імені (короткому або повному). Якщо аргумент містить ім'я файлу без повного шляху, то пошук виконується в робочому каталозі і по стандартних для системи AUTOCAD шляхам пошуку. Функція setq задає значення константам.

(setqdvt1 (findfile "support/blts/blts.lsp")

dvt2 (findfile "support/blts/vint.lsp")

dvt3 (findfile "support/blts/gks.lsp")

dvt4 (findfile "support/blts/shb.lsp")

krcl (findfile "support/blts/krpz.dcl")

basd (findfile "support/blts/b7805.dat")

bas1d (findfile "support/blts/b7808.dat")

...

bas27d (findfile "support/blts/s10906.dat")

) ;_ end of setq

Нижче представлений текст функції, яка виводить відповідний слайд зображення. Функція start_image відкриває процес заповнення графічного поля. Функція fill_image заповнює прямокутник усередині графічного поля одним кольором. Аргументи функції наступні:

(fill_image <x1> <y1> <ширина> <висота> <колір>).

Тут <x1>, <y1> - координати (у пікселах) лівого верхнього кута заповнюваного прямокутника, <ширина>,<высота> - ширина і висота (у пікселах) заповнюваного прямокутника (визначається константами orx і aby), <колір> - ціле число з номером кольору, вибраного для заповнення.

Функція slide_image заповнює графічне поле слайдом з окремого файлу. Як параметр функція приймає name1 - ім'я файлу, що містить слайд. Функція end_image завершує процес формування зображення графічного поля.

(defun show_im2 (name1)

(setq orx (dimx_tile "image")

(dimy_tile "image")

) ;_ end of setq

(start_image "image")

(fill_image 0 0 orx aby 444)

(slide_image 0 0 orx aby name1)

(end_image)

) ;_ end of defun

Далі представлений фрагмент програми, за допомогою якого визначається ім'я слайду графічного зображення.

Функція cond (оператор багатоваріантного вибору) є аналогом функції CASE. Залежно від того, які параметри вибрані в діалоговому вікні. (defun name ()

(cond

((and (eq vk_rp "0"); Тип кріпильного виробу

; Варіанти видів виробу (для ідентифікації радіокнопок використовуються відповідні коди)

(eq glv1 "1")

(eq vsb1 "0")

(eq vsv1 "0")

(or(eq pr_fl nil)

(eq pr_fl "0")

(eq pr_fl "1")

(eq pr_fl "2")

(eq pr_fl "3")

) ;_ end of or

) ;_ end of and

; У константу заноситься ім'я файлу, що містить слайд

(setq name1

"support/blts/vnt(1).slb"

) ;_ end of setq

)

((and (eq vk_rp "1")

(eq glv1 "1")

(eq vsv1 "0")

(or(eq pr_fl nil)

(eq pr_fl "0")

) ;_ end of or

) ;_ end of and

(setq name1

"support/blts/vnt(4).slb"

) ;_ end of setq

)

...

Саме завантаження діалогового вікна відбувається таким чином.

(defun show (/ dcl_id)

(setq dcl_id

(load_dialog

krcl

) ;_ end of load_dialog

);Загрузити DCL-файл

(if(not (new_dialog "krpz" dcl_id)) ;Ініціалізувати діалог

(exit)

);(вийти, якщо не працює)

(defun sn_def ()

(setq glv1 "1"

vsb1 "0"

vsv1 "0"

rr "0"

) ;_ end of setq

) ;_ end of defun

Тут функція load_dialog завантажує DCL - файл в пам'ять. Аргумент krcl - константа, що містить шлях до файлу. Функція new_dialog откривет на екрані діалогове вікно, якщо його діалог вже завантажений в пам'ять у складі DCL-файлу. Функція повертає nill, якщо виникла помилка відкриття. В цьому випадку відбувається вихід з системи.

Далі відбувається вибір файлу - таблиці параметром виробу.

(defun name_fil ()

(cond

((and (eq vk_rp "0") (eq pr_fl "0")) (setq fil bas2d))

((and (eq vk_rp "0") (eq pr_fl "1")) (setq fil bas3d))

((and (eq vk_rp "0") (eq pr_fl "2")) (setq fil basd))

...

) ;_ end of cond

) ;_ end of defun

Функція notes дозволяє вивести пояснення внизу діалогового вікна, залежно від вибраного варіанту.

(defun notes ()

(cond

((and (or (eq pr_fl "0")

(eq pr_fl "1")

(eq pr_fl "2")

(eq pr_fl "3")

) ;_ end of or

(eq vk_rp "0")

(eq spr "0")

) ;_ end of and

(set_tile "help" "Пояснення: >>> Діаметр головки болта")

)

...

) ;_end of and

(progn (done_dialog) (close x))

) ;_ end of if

) ;_ end of defun

Далі, залежно від того, який варіант кріпильного виробу вибраний, завантажується зовнішній lsp-файл, що містить набір команд для промальовування.

(cond((and (eq vk_rp "0")

(or (eq pr_fl "0")

(eq pr_fl "1")

(eq pr_fl "2")

(eq pr_fl "3")

) ;_ end of or

(/= rr nil)

) ;_ end of and

(blts)

)

...

) ;_ end of cond

Розглянемо структуру цих файлів на прикладі gks.lsp, команти, що містить, для викреслювання гайки.

(defun gk_gl_sb (); Малювання головного виду гайки

Функція polar проводить обчислення координат точки по відстані і напряму, що задається кутом.

(defun gkgl ()

(setq pt1 (polar cpt (/ (* pi 3) 2) (/ (* sgb 0.9) 2.0)))

(setq pt2 (polar cpt (/ pi 2) (/ (* sgb 0.9) 2.0)))

(setq

pt3 (polar pt1

(/ (* pi 5) 3)

(/ (/ (- dgb (* sgb 0.9)) 2.0) (cos (/ pi 6)))

) ;_ end of polar

) ;_ end of setq

...

Таким чином, спочатку відбувається обчислення координат необхідних крапок, потім за допомогою функції command відбувається передача команд і параметрів в командний рядок AutoCAD.

(command "_line"

pt2

pt4

pt8

pt6

pt5

pt7

pt3

pt1

""

Тут pt2... - набір крапок, через які проходитиме ламана. Параметр "" - аналогічний натисненню Enter в командному рядку, тобто це завершення команди. Таким же чином відбувається промальовування іншого примітиву - дуги.

"_arc"

pt12

cpt

pt11

"_arc"

pt9

ept

pt10

)

Після формування зображення, воно буде перетворено на блок (edat3 - це ім'я блоку):

(command "._block" edat3 cpt sset "")

(setvar "aperture" apsz)

(setvar "osmode" osmd)

(setvar "clayer" clay)

Завершуючий етап - блок з вказаним ім'ям вставляється в простір креслення.

(command "._insert" edat3 pause 11 pause)

5. ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ РОЗРОБКИ ПРОГРАМНОГО ПРОДУКТУ

5.1 Організаційно-економічна частина

Подібний програмний продукт може бути реалізовано в одиничному екземплярі чи тиражований та реалізований деякій кількості замовників. Звичайно прийнято проводити розрахунок економічної ефективності використання розробки для її споживача.

Важливим фактором, що впливає на процес формування ціни, є конкуренція на ринку, необхідність обліку якої очевидна. З метою підвищення конкурентноздатності продукту може виникнути необхідність зниження його ціни на ринку. Важливо відмітити, що цілям підвищення конкурентноздатності служить не тільки зниження ціни, але, також, і якість товару і його вигідні відмітні ознаки в порівнянні з аналогічним товаром конкурентів.

Найбільш важливим моментом для розроблювача, з економічної точки зору, є процес формування ціни. Очевидно, що програмні продукти являють собою досить специфічний товар з безліччю властивих їм особливостей. Багато їхніх особливостей проявляються й у методах розрахунків ціни на них. На розробку програмного продукту середньої складності звичайно потрібні досить незначні засоби. Однак, при цьому вона може дати економічний ефект, що значно перевищує ефект від використання досить дорогих систем.

Варто підкреслити, що у програмних продуктів практично відсутній процес фізичного старіння й зношування. Для них основні витрати доводяться на розробку зразка, тоді як процес тиражування являє собою, звичайно, порівняно нескладну й недорогу процедуру копіювання магнітних носіїв і супровідної документації.

Система призначена для автоматизації креслення кріпильних виробів в середі AutoCAD і може бути використана інженерами та конструкторами при виконанні креслень.

5.2 Розрахунок економічного ефекту по упровадженню програмного продукту

Економічна доцільність розробки укладається в економії працевтрат у порівнянні з ручною обробкою та одержання більш вірогідної інформації за більш короткий час.

Таблиця 5.1

Витрати на видаткові матеріали

№ п/п	Найменування матеріалу	Витрата, шт.	Ціна, грн./шт.	Сума, грн.
1	Допоміжна література	2	47	94
2	Диск CD-RW	1	4	4
3	Диск CD-R	2	1,20	2,40
4	Канцтовари	-	-	85
Разом 185,40

Основні виробничі фонди:

- Програмне забезпечення AutoCAD 2000 - 1 шт за ціною 400 грн;

- Комп'ютер класу Pentium IV - 1 шт за ціною 3300 грн;

- Принтер - 1 шт за ціною 1100 грн.

Загальна сума виробничих фондів складає - 4800 грн.

Вартість устаткування збільшується на вартість транспортування - 10% та вартість монтажу - 15%. Разом вартість устаткування складе:

С_об= 4800 + 480 + 720 = 6000 грн.

Амортизація комп'ютера складає 15% у квартал від залишкової вартості, тобто А = Ф*На, де Ф - залишкова вартість на початок кварталу, На - норма амортизації.

I квартал 6000*0,15=900 грн.

II квартал (6000-900)*0,15=765 грн.

III квартал (6000-900-765)*0,15=650,25 грн.

IV квартал (6000-900-765-650,25)*0,15=552,71 грн.

Разом амортизація = 2867,96 грн.

Таблиця 5.2

Основна заробітна плата програміста ПП

№ п/п	Виконувачі	Трудомісткість, люд.дн.	Оклад, грн.	Витрати по з/п, грн.
1	Програміст	20	1300	1238,10

Додаткова заробітна плата програміста складає 20 % від основної заробітної плати:

1238,10*0,20=247,62 грн.

Фонд заробітної плати являєє собою суму основної й додаткової заробітної плати:

1238,10+247,62=1485,72 грн.

Відрахування на заробітну плату складає:

33,2% - пенсійний фонд;

1,5% - соціальне страхування;

1,3% - відрахування в державний фонд сприяння зайнятості;

1,3% - відрахування на соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання, які спричинили втрату працездатності.

Разом відрахування на соціальні нужди складають 37,3% від фонду оплати праці:

1485,72*0,373=554,17 грн.

Накладні витрати складають 250 % від величини основної заробітної плати:

1238,10*2,5=3095,25 грн.

Таблиця 5.3

Калькуляція

№ п/п	Найменування статей витрат	Витрати, грн.
1	Амортизація основних засобів	2867,96
2	Видаткові матеріали	185,40
3	Основна заробітна плата програміста	1238,10
4	Додаткова заробітна плата програміста	247,60
5	Відрахування на соціальне страхування	554,13
6	Накладні витрати	3095,25
7	Інші витрати	100,00
Разом витрат Зк= 8288,44

Витрати на ручну обробку інформації визначаються по формулі:

,

де - об'єм інформації, що обробляється вручну, Мбайт;

- вартість однієї години праці, грн. / рік;

- коефіцієнт, що враховує додаткові витрати часу на логічні операції при ручній обробці інформації; - норма виробітку, Мбайт / рік.

У даному випадку: О_и = 700 Мбайт (загальний розмір даних, що обробляються),

Заробітна плата бухгалтера 1100 грн.

Ц=1100/21/8=6,55 грн. / година,

Г_д = 2,5 (встановлений експериментально),

Н_в = 0,004 Мбайт / година.

Отже, витрати на ручну обробку інформації дорівнюють:

Зр=700*6,55*2,5/0,004=2865625 грн.

Витрати на автоматизовану обробку інформації розраховуються по наступній формулі:

,

де - година автоматизованої обробки, рік.;

- вартість однієї години машинного часу, грн./рік;

- година роботи оператора, рік.;

- вартість однієї години роботи оператора, грн./рік.

Для даного випадку:

t_a = 180 год.,

Номінальний фонд робочого часу розраховується по формулі :

к - кількість відпрацьованих годин за рік;

к1 - щоденні втрати 9-10% (відпустка, декретна відпустка та ін.)

к2 - внутрішні втрати робочого часу, 1- 2% (пільгові години, перерви та ін.).

К = д * р * м

д - середня кількість робочих днів у місяці = 21;

р - тривалість робочого дня = 8;

м - кількість робочих місяців за рік = 11;

К = 21 * 8 * 11 = 1848 годин за рік.

= 1663,2 год.

Час роботи оператора = 1663,2 годин за рік

Вартість однієї години машинної години дорівнює:

Ц_м = Ц_э*Р

Ц_э - вартість 1квт електроенергії (0,24 грн.)

Р - споживана потужність комп'ютера в рік 160 Вт

Ц_м=0,24*0,16=0,04грн/рік

t₀ = 180 год,

Ц₀ =1100/ 21/8=6,55 грн. (заробітна плата бухгалтера 1100 грн)

Отже, витрати на автоматизовану обробку інформації дорівнюють:

За=180*0,04+180*(6,55+0,04) =1193,40 грн.

Таким чином, річна економія від упровадження дорівнює:

Э_у = 2865625 - 1193,40 - 8288,44= 2856143,16 грн.

Економічний ефект від використання програмного забезпечення за рік визначається по формулі, грн.:

.

Эг=2856143,16 - 4800*0,2=2855183,16 грн.

Ефективність розробки може бути оцінена по формулі:

.

Ер=2855183,16* 0,4/8288,44=137,79

Якщо Ер > 0,20, то наша розробка є економічно доцільною.

Вартісна оцінка результатів застосування програмного забезпечення за розрахунковий період Т визначається по формулі:

,

де Т - розрахунковий період ;

Р_t - вартісна оцінка результатів t розрахункового періоду, грн.;

- дисконтуюча функція, яка вводитися з ціллю приводу всіх витрат та результатів до одного моменту часу.

Дисконтуюча функція має вигляд:

= 1 / (1 + р) ^t,

де р - коефіцієнт дисконтування (р = Е_н = 0,2, Е_н - нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень).

Таким чином,

.

Якщо програмне забезпечення заміняє ручну працю, отже, набір корисних результатів у принципі не міняється. У якості оцінки результатів застосування програмного забезпечення за рік береться різниця (економія) витрати, які виникають у результаті використання програмного забезпечення, тобто Р_t = Э_у.

Припускається, що дана розробка без змін та дороботок буде використовуватись у плині п'яти років. Тоді вартісна оцінка результатів застосування програмного забезпечення (економія) за розрахунковий період Т = 3 роки складе:

=2856143,16+2380119,3+1983432,75+1652860,625=

= 8872555,84 грн.

Економічний ефект від використання програмного забезпечення за розрахунковий період Т = 3 роки складе:

Э_т = 8872555,84 - 8288,44 = 8864267,4 грн.

Таким чином, у результаті аналізу встановлено, що впровадження розробки виправдано й економічно доцільно.

6. ОХОРОНА ПРАЦІ

Охорона праці - це система законодавчих актів, соціально-економічних, організаційних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.

Поліпшення охорони праці розглядається як одна з основних задач подальшого соціологічного розвитку нашої країни.

Правила охорони праці поширюються на всі підприємства, заклади, організації, юридичних осіб незалежно від форми власності, які здійснюють розробку виробництва та застосування ПЕОМ і ПК.

Правила встановлюють вимоги безпеки і санітарно-гігієнічні вимоги до устаткування робочих місць користувачів відповідно з сучасним станом техніки й наукових досліджень в сфері безпечної організації робіт з експлуатування та з обліком положень міжнародних нормативно-правових актів.

6.1 Інженерна охорона праці

Робочим місцем вважається місце постійного чи періодичного перебування працюючого для спостереження й ведення виробничого процесу чи експерименту. Організація робочого місця заключається у виборі робочої пози, визначенні робочих зон, розміщенні органів управління, індикаторів, інструментів і заготовок. Частина простору робочого місця, в якому здійснюються робочі процеси, може бути розділена на зони. Робоча поза буде найменш втомлювальною при умові, що робоча зона сконструйована правильно, тобто забезпечується відповідність цієї зони з оптимальним полем зору працюючого.

Робоче місце, устатковане відео-терміналом, забезпечується:

1. належними умовами освітлення приміщення й робочого місця, відсутністю відблисків;

2. відповідністю оптимальних параметрів мікроклімату;

3. належними ергономічними характеристиками основних елементів робочого місця.

При розміщенні відео-термінала обраховується наявність шуму та вібрації, м'якого рентгенівського випромінювання, електромагнітного випромінювання, ультрафіолетового та інфракрасного, електростатичного поля, а також наявність пилу, озону, окислів азоту та аероіонізації.

Відповідно діючим нормативним документам площа приміщення 13,0 мІ; об'єм - 20 мі. Стіна, стеля, підлога приміщення виготовляються з матеріалів, дозволених для оформлення приміщень санітарно-епідеміологічним наглядом. Підлога приміщення вкрита діелектричним килимком, випробуваним на електричну міцність.

Висота робочої поверхні столу для відео-терміналу - 690 мм, ширина повинна забезпечувати можливість виконання операцій в зоні досягнення моторного ходу; висота столу 725 мм, ширина 800 мм, глибина 900 мм. Простір для ніг: висота 600 мм, ширина 500 мм, глибина на рівні колін 500 мм, на рівні витягнутої ноги 650мм.

Ширина й глибина сидіння 400 мм, висота поверхні сидіння 450 мм, кут нахилу поверхні від 15є вперед до 5є назад. Поверхня сидіння плоска, передній край закруглений.

Заземлення конструкцій, які знаходяться в приміщенні надійно захищені діелектричними щитками. В приміщенні з ПЕОМ кожен день проводиться вологе прибирання.

В доступних місцях знаходяться аптечки першої медичної допомоги.

Приміщення з ПЕОМ оснащено системою автоматичної пожежної сигналізації, а також устатковане засобами пожежегасіння. Підходи до засобів пожежегасіння вільні. Приміщення має кімнати для відпочинку, приймання їжі, психологічної розгрузки та інші побутові приміщення.

6.2 Фізичні й психофізіологічні небезпечні та шкідливі виробничі фактори при роботі на комп'ютері й заходи по їх знищенню

Одна з найважливіших задач охорони праці - забезпечення безпеки працюючих, тобто забезпечення такого стану умов праці, при якому виключено дію на працюючих небезпечних і шкідливих виробничих чинників.

Нанесення травми людині в умовах виробництва обумовлене наявністю небезпечних виробничих чинників:

підвищенні значення електричного струму, статичної електрики та рівня електромагнітних випромінювань;

підвищений рівень рентгенівських випромінювань;

підвищений рівень шуму;

несприятливі мікрокліматичні умови;

недостатнє або надмірне освітлення;

психофізіологічні шкідливі і небезпечні виробничі чинники.

6.2.1 Електромагнітне випромінювання

Дія електромагнітних полів на організм людини виявляється у функціональному розладі центральної нервової системи. В результаті тривалого перебування в зоні дії електромагнітних полів наступають передчасна стомлюваність, сонливість або порушення сну, з'являються часті головні болі.

Джерелами випромінювання електромагнітних полів (ЕМП) в ПЕОМ є система відхилення випромінювання монітору, а також елементи блоків живлення системного модуля, монітору, принтера.

Систематичний вплив на працюючого ЕМП з рівнями, що перевищують допустимі, призводить до порушення стану його здоров'я. При цьому можуть виникати зміни в нервовій, серцево-судинній та інших системах організму людини.

При впливі ЕМП значної інтенсивності на організм можуть виникати поразки кришталиків ока, нервово-психічні захворювання і трофічні явища (випадення волосся, ломкість нігтів).

Ступінь шкідливого впливу ЕМП на організм людини визначається напругою електромагнітного поля, довжиною хвилі і тривалістю перебування організму в зоні діяльності ЕМП.

6.2.2 Рентгенівське випромінювання

Електронно-променеві трубки, які працюють при напрузі понад 6 кВ є джерелами „м'якого” рентгенівського випромінювання. При напрузі понад 10 кВ рентгенівське випромінювання виходить за межі скляного балону і розсіюється в навколишньому просторі виробничого приміщення.

Шкідливий вплив рентгенівських променів зв'язаний з тим, що, проходячи через біологічну тканину, вони викликають в тканині іонізацію молекул тканинної речовини, що може призвести до порушення міжмолекулярних зв'язків, що в свою чергу, призводить до порушення нормальної течії біохімічних процесів і обміну речовин.

6.2.3 Підвищений рівень шуму

При роботі на ПЕОМ людина наражається на шумовий вплив з боку багатьох джерел, наприклад, шум викликаний роботою принтера (70 дБ), вентиляторів і кондиціонерів (до 100 дБ).

Під впливом шуму відбувається зниження слухової чутливості, що тим значні, ніж вище інтенсивність шуму і більше його експозиція.

Діючи на слуховий аналізатор, шум змінює функціональний стан багатьох систем органів людини внаслідок взаємодії між ними через центральну нервову систему. Це виявляє вплив на органи зору людини, вестибулярний апарат і рухові функції, а також призводить до зниження мускульної дієздатності.

При роботі в умовах шуму спостерігається підвищена втомлюваність і зниження дієздатності, погіршується увага і мовна комутація, створюються передумови до помилкових дій працюючих. Являючись причиною частих головних нездужань, нестійкого емоційного стану, шум створює передумови до погіршення психологічного стану. Шкідливий вплив шуму на організм людини, як правило, посилюється за наявності інших шкідливих або несприятливих виробничих чинників.

6.2.4 Несприятливий мікроклімат

Мікроклімат виробничих приміщень і стан повітряної середи в робочій зоні - головні чинники, які визначають умови праці. Основні параметри мікрокліматичних умов - температура, вологість, швидкість руху повітря і барометричний тиск впливають на теплообмін і загальний стан організму людини.

На організм людини і обладнання ПЕОМ великий вплив виявляє відносна вологість. При відносній вологості повітря більш 75-80% знижується опір ізоляції, змінюються робочі характеристики елементів, зростає інтенсивність відмов елементів ПЕОМ. Швидкість руху повітря і запиленість повітряного середовища виявляють вплив на функціональну діяльність людини і роботу приладів ПЕОМ.

Одним з найважливіших фізіологічних механізмів організму є терморегуляція, що залежить від мікрокліматичних умов навколишньої середи. Терморегуляція підтримує тепловий баланс організму людини при різноманітних метеорологічних умовах і тяжкості роботи, що виконується за рахунок звуження або розширення поверхні кровоносних судин і відповідної роботи потових залоз.

Несприятливий мікроклімат в процесі роботи викликає недомагання і втому організму, порушує нервову і розумову діяльність, сприяє зниженню спостережливості і швидкості реакції.

Системи опалення - це комплекс елементів, необхідних для опалення приміщень в холодний період року. Основними елементами систем опалення є джерела тепла, теплопроводи, нагрівачі (радіатори). Теплоносіями можуть бути нагріта вода, пар або повітря. Системи опалення розділяються на місцеві та центральні.

До місцевих відносять пічне й повітряне опалення, а також опалення місцевими газовими й електричними засобами. Місцеве опалення застосовують в житлових та побутових приміщеннях, а також в невеликих виробничих приміщеннях малих підприємств.

До систем центрального опалення відносять водяне, парове, панельне, повітряне, комбіноване.

6.2.5 Освітлення

Значення освітлення в процесі життєдіяльності і особливо виробничої діяльності сучасного суспільства величезне.

Організація раціонального освітлення робочих місць - одне з основних питань охорони праці.

Залежно від джерела світла виробниче освітлення може бути трьох видів: природне, штучне і суміщене.

Природне освітлення

Для природного освітлення характерна висока дифузна (неуважність) денного світла від небозводу, що вельми сприятливе для зорових умов роботи.

Природне освітлення підрозділяють на бічне, здійснюване через світлові віконні отвори; верхнє, здійснюване через аераційні і зенітні ліхтарі, отвори в перекриттях; комбіноване - бічне з верхнім.

Природне освітлення характеризується тим, що створювана освітленість змінюється в надзвичайно широких межах залежно від часу дня, року, метеорологічних чинників. Тому природне освітлення неможливе кількісно задавати величиною освітленості. Як нормована величина для природного освітлення прийнята відносна величина - коефіцієнт природної освітленості (КЕО), який є вираженим у відсотках відношенням освітленості в даній крапці усередині приміщення до одночасного значення зовнішньої горизонтальної освітленості, створюваної світлом повністю відкритого небозводу, тобто



Штучне освітлення

Штучне освітлення передбачається у всіх виробничих і побутових приміщеннях, де не досить природного світла, а також для освітлення приміщень в нічний час.

По функціональному призначенню штучне освітлення підрозділяють на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне, чергове. Робоче освітлення забезпечує зорові умови нормальний роботи, проходу людей і руху транспорту. Аварійне освітлення влаштовують для продовження роботи при раптовому відключенні робочого освітлення. При цьому нормована освітленість повинна складати 5 % від робочого освітлення. Евакуаційне освітлення передбачається для евакуації людей з приміщень при аваріях в місцях, небезпечних для проходу людей, на сходових клітках (повинно бути в приміщеннях не менше 0,5, а на відкритих територіях - не менше 0,2 лк).

По розподілу світлового потоку в просторі розрізняють світильники прямого, розсіяного і відображеного світла, а по конструктивному виконанню - світильники відкриті, закриті, захищені, пилонепроникні, вологозахисні, вибухозахищені, вибухобезпечні. За призначенням світильники діляться на світильники загального і місцевого освітлення.

Штучне освітлення може бути загальним (рівномірним або локалізованим) і комбінованим (до загального додається місцеве). Застосування тільки місцевого освітлення забороняється.

В силу тісного взаємозв'язку зору людини з роботою мозку освітлення виявляє істотний вплив на центральну нервову систему, яка керує всією життєдіяльністю людини. Раціональне освітлення сприяє підвищенню продуктивності і безпеки праці і збереженню здоров'я працюючих.

Недостатнє освітлення робочих місць - одна з причин низької продуктивності праці. В цьому випадку очі працюючого сильно напружені, важко розрізняють предмети, у людини знижується темп і якість роботи, погіршується загальний стан.

На органах зору негативно відбивається як недостатнє так і надмірне освітлення. Надмірна освітленість призводить до осліплення, що характеризується різзю в очах, при цьому очі працюючого швидко втомлюються і зорове сприймання різко погіршується.

6.2.6 Психофізіологічні шкідливі і небезпечні виробничі чинники

Психофізіологічні шкідливі і небезпечні виробничі чинники по характеру дії поділяються на фізичні і нервово-психічні перевантаження.

При експлуатації ПЕОМ можуть виникнути негативні явища в організмі людини. Розлади, що виникають в результаті постійного виконання дій, що повторюються, стосуються працівників, що використовують в своїй роботі клавіатуру. При цьому виникає синдром тунельного зап'ястя, який викликає розпухання сухожиль, і що супроводжується постійною біллю при виконанні будь-яких дій, навіть не зв'язаних безпосередньо з професійною діяльністю.

Враховуючи перераховані вище шкідливі виробничі чинники, негативно діючі на здоров'я людини, проблемам охорони праці необхідно приділяти ще більшу увагу.

6.3 Організаційні і технічні заходи по зменшенню рівня шкідливих виробничих чинників

6.3.1 Захист від електромагнітних випромінювань

На сьогоднішній день основним засобом захисту від електромагнітних випромінювань, що застосовуються в обчислювальній техніці є екранування джерел випромінювання. Сьогодні всі монітори, що випускаються, а також блоки живлення мають корпус, виконаний зі спеціального матеріалу, що практично повністю затримує проходження електромагнітного випромінювання. Застосовуються також спеціальні екрани, що зменшують ступінь впливу електромагнітних і рентгенівських променів на оператора.

Для зниження електромагнітного впливу на людину-оператора використовуються також раціональні режими роботи, при яких норма роботи на ПЕОМ не повинна перевищувати 50 % робочого часу.

6.3.2 Захист від ураження електричним струмом

Гранично допустимі рівні напруги дотику і струмів при експлуатації і ремонті обладнання забезпечені:

Ї застосуванням малої напруги;

Ї ізоляцією струмоведучих мереж;

Ї обґрунтуванням і оптимальним вибором елементної бази, що виключає передумови поразки електричним струмом;

Ї правильного компонування, монтажу приладів і елементів;

Ї дотриманням умов безпеки при настанові і заміні приладів і інше.

Захист від небезпечних впливів електричного струму при експлуатації обчислювальних комплексів забезпечені:

Ї застосування захисного заземлення або обнуління;

Ї ізоляцією струмопровідних частин;

Ї дотриманням умов безпеки при настанові і заміні агрегатів;

Ї надійним контактним сполученням з урахуванням перепаду кліматичних параметрів.

6.3.3 Захист від статичної електрики

Для усунення причин утворення статичного заряду застосовуються провідні матеріали для покриття підлоги, панелей, робочих столів, стільців. Для зниження ступеня електризації і підвищення провідності діелектричних поверхонь підтримується відносна вологість повітря на рівні максимально допустимого значення.

На робочих місцях всі металеві та електропровідні неметалеві обладнання заземлені.

6.3.4 Захист від шуму та вібрації

Ефективне рішення проблеми захисту від впливу шуму досягається проведенням комплексу заходів, в які входить ослаблення інтенсивності цього шкідливого виробничого чинника в джерелах і на шляху розповсюдження звукових хвиль.

Зниження виробничого шуму в приміщеннях, де розміщені ПЕОМ, досягається за рахунок акустичної обробки приміщення - зменшення енергії відбитих хвиль, збільшення еквівалентної площі звукопоглинаючих поверхонь, наявність в приміщеннях штучних звукопоглиначів.

З метою зниження шуму в самих джерелах встановлюються віброгасячі і шумогасячі прокладки або амортизатори.

В якості засобів звукопоглинання застосовуються не горючі або тяжко горючі спеціальні перфоровані плити, панелі, мінеральна вата з максимальним коефіцієнтом поглинання в межах частот 31.5-8000 Гц.

6.3.5 Оздоровлення повітряного середовища

Для створення нормальних умов роботи програмістів і операторів ПЕОМ в машинному залі використовується система кондиціювання, що забезпечує необхідні оптимальні мікрокліматичні параметри і чистоту повітря.

В холодні періоди року температура повітря, швидкість його руху і відносна вологість повітря відповідно складають: 22-24 С; 0,1 м/с; 40-60%; в теплі періоди року температура повітря - 23-25 Сє; відносна вологість 40-60 %; швидкість руху повітря - 0,1 м/с.

Витяжні отвори розташовані у стелі.

6.3.6 Захист від рентгенівського випромінювання

Електронно-променеві трубки, магнетрони, тиратрони та інші електровакуумні прилади, що працюють при напрузі вище 6 кВ, є джерелами „м'якого” рентгенівського випромінювання.

При технічній експлуатації апаратури, в якій напруга вище 15 кВ, використовують засоби захисту для відвертання рентгенівського опромінення операторів і інженерно-технічних робітників, бо при такій напрузі рентгенівське випромінювання розсіюється в навколишньому просторі виробничого приміщення.

Шкідливий вплив рентгенівських променів зв'язаний з тим, що порушення міжмолекулярних зв'язків тканинної речовини може призвести до порушення нормальної течії біохімічних процесів і обміну речовин.

Засобами захисту від „м'якого” рентгенівського випромінювання є застосування поляризаційних екранів, а також використання в роботі моніторів, що мають біо-керамічне покриття і низький рівень радіації.

В якості засобів захисту від чинності м'яких рентгенівських променів застосовуються екрани з сталевого листа (0,5-1 мм) або алюмінію (3 мм), спеціальної гуми.

Для відвертання розсіювання рентгенівського випромінювання по виробничому приміщенню встановлюють захисні огорожі з різноманітних захисних матеріалів, наприклад, свинцю або бетону.

6.3.7 Забезпечення раціонального освітлення

При правильно розрахованому і виконаному освітленні очі працюючого за комп'ютером протягом тривалого часу зберігають здатність добре розрізняти предмети не втомлюючись. Це сприяє зниженню професійного захворювання очей, підвищується працездатність.

Раціональне освітлення відповідає ряду вимог:

-- достатнє, щоб очі без напруги могли розрізняти деталі;

-- постійна напруга в мережі не коливається більше ніж на 4%;

-- рівномірно розподілено по робочим поверхням, щоб очам не приходилося зазнавати різкого контрасту кольорів;

-- не викликає дії, яка сліпить органи зору працюючого (зменшення блищання джерел, що відбивають світло, досягається застосуванням світильників, які розсіюють світло);

-- не викликає різких тіней на робочих місцях.

Задачею розрахунку є визначення необхідної потужності електричної освітлювальної установки для створення у виробничому приміщенні заданої освітленості.

При проектуванні освітлювальної установки необхідно вирішити наступні основні питання:

Ї вибрати тип джерела світла - рекомендуються газорозрядні лампи, за винятком місць, де температура повітря може бути менш +5 ° З і напруга в мережі падати нижче 90 % номінального, а також місцевого освітлення (у цих випадках застосовуються лампи розжарювання);

Ї визначити систему освітлення (загальна локалізована або рівномірна, комбінована);

Ї вибрати тип світильників з урахуванням характеристик світорозподілення, умов середовища (конструктивного виконання) і др.;

Ї розподілити світильники і визначити їх кількість (світильники можуть матися в своєму розпорядженні рядами, в шаховому порядку, ромбоподібно);

Ї визначити норму освітленості на робочому місці.

Для розрахунку штучного освітлення використовують в основному три методи.

Найчастіше її розраховують по світловому потоку. Для цього визначається світловий потік кожної лампи по нормуючій мінімальній горизонтальній освітленості Еmin (лк) з вираження:

F=(E_min·S·K·z) / n1·n·N,

де F - світловий потік лампи в світильнику, лм;

S - площа приміщення, м²;

K - коефіцієнт запасу;

z - коефіцієнт нерівномірного освітлення;

n1 - коефіцієнт використання світлового потоку;

n - кількість ламп в світильнику;

N - число світильників.

Якщо освітлення здійснюється рядами люмінесцентних ламп, те вираження вирішується відносно N.

Значення коефіцієнта n1 визначається по довіднику в залежності від типу світильника, коефіцієнтів відбивання стін Рс, стелі Рп, робітничій поверхні і від розмірів приміщення.

Показник приміщення fi визначається з виразу:

fi= А·В/Нр·(А+В),

де А і В - довжина і ширина освітленого приміщення, м;

Н_р - висота підвісу світильника над робітничою поверхнею, м.

У випадку застосування люмінесцентних ламп потрібна кількість світильників N, яка визначається за формулою:

N=Emin·S·K·z/F·n1·n

Поділивши число світильників N на число вибраних рядів світильників, визначають число світильників у кожному ряду.

Нехай зал має розміри А=8м, В=5м, h=3м, стеля обладнується світильниками Л201Б з люмінесцентними лампами ЛБ80, технічні характеристики ламп і світильників наведені в таблицях 6.1., 6.2. (згідно з ДОСТом 6825-74).

Таблиця 6.1

Тип	Потужність, Вт	Напруга, В	Світловий потік (номін.)	Довжина, мм	Діаметр, мм
ЛБ80	80	110	5220	1500	40

Таблиця 6.2

Серія	Модифікація	Кількість* потужність, шт,Вт	Розміри, мм	Номер групи	Прим.
			Довжина	Ширина	Висота
Л201Б	3	2·8	1575	354	127	9	Стеля

Рівень робітничої поверхні над полом 0,8 м, при цьому Нр=2,2 м.