Построение устройства защиты от ошибок, обеспечивающего выполнение заданных требований по достоверности и максимизирующего значение скорости передачи системы

3. Проведена оценка уровня снижения транспортного шума, проникающего во внутрь помещения, окном.

4. Описаны виды, причины и мероприятия по предотвращению возникновения чрезвычайных ситуаций.



6. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА

6.1 Расчет стоимости устройства

Целью разработки в дипломном проекте нового образца кодирующего устройства является существенное сокращение массы и габаритов устройства при выполнении заданных требований по уровню технических характеристик.

Разработанное кодирующее устройство решает поставленную задачу за счет использования интегральных микросхем средней степени интеграции, обладающих минимальными массогабаритными показателями и низкой потребляемой мощностью.

Планируется выпуск устройств для перевооружения узлов связи на протяжении 3 лет: в 1-ый год - 60 шт, во 2-ой - 50 шт, в 3-ий год - 40 шт.

Разрабатываемое устройство сравнивается с базовым устройством, параметры которого приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Параметры базового устройства

Наименование показателей	Единица измерения	Значение показателей
Потребляемая мощность КПД Рош Размер Масса Стоимость	Вт --- --- мм кг руб	230 0,8 110-7 660Ч550Ч390 21 15000

6.2 Расчет затрат на стадии исследования и разработки

Разработка кодирующего устройства ведется на специализированном предприятии, оснащенного соответствующим оборудованием и механизмами, поэтому производство работ сторонними организациями, командировочные расходы, амортизационные отчисления на оборудование не учитываем.

Затраты на разработку устройства складываются из расходов по следующим статьям:

- заработная плата разработчиков;

- затраты на электроэнергию;

- затраты на изделия и полуфабрикаты.

Составим таблицу расходов на заработную плату разработчиков устройства:

Таблица 6.2

Заработная плата разработчиков кодирующего устройства

Этапы разработки	Исполнители	Почасовая ставка руб..	Количество исполнителей	Трудоемкость Тi, дней	Затраты, Зчi, руб.
1. Разработка ТУ на схемную проработку	Ведущий инженер	8	1	2	128
2. Разработка схемы	Инженер	7	1	5	280
3. Лабораторный макет	Техник	6,5	1	4	208
4. Испытания	Инженер Техник	7 6,5	1 1	3 3	168 156
5. Оформление протоколов	Инженер	7	1	1	56
6. Разработка ТУ на конструкцию	Ведущий инженер	8	1	2	128
7. Разработка конструкции	Инженер-конструктор	7	2	5	560
8. Опытный образец УЗО	Техник	6,5	2	5	520
9. Оформление протокола испытаний	Техник	6,5	1	2	104
10. Испытания нового образца	Инженер	7	1	1	56
11. Оформление документации	Техник Инженер	6,5 7	1 1	2 2	104 112
ИТОГО					2580

Основная заработная плата определяется по формуле:

,(6.1)

гдеT_i - трудоемкость i-го вида работ, ч; S_чi - часовая тарифная ставка исполнителя при выполнении i-го вида работ.

Тогда основная заработная плата составит

З_о = 2580 руб.

На статью «дополнительная зарплата» относятся выплаты, связанные с очередными и дополнительными отпусками, оплатой времени по выполнению государственных и общественных обязанностей и т.п.

Дополнительная заработная плата определяется следующим образом:

, (6.1а)

где k - коэффициент, учитывающий дополнительные выплаты. При проведении научно-исследовательских опытно-конструкторских работ (НИОКР) можно принять k=1,1…1,2.

Тогда дополнительная з/п, составляющая 10% от основной, будет равна:



З_д = 258010 = 258 руб.

ВСЕГО = З_о + З_д =2580 + 258 = 2838 руб.

Единый социальный налог берется от суммы основной и дополнительной зарплаты в размере r = 35,6%:

, (6.2)

Тогда отчисления в фонд внебюджетного страхования будут равны:

R_вн = (2580+258)·0,356 = 1010 руб.

Аналогичным образом определяются накладные расходы, учитывающие затраты на управление и хозяйственное обслуживание проводимых работ.

,(6.3)

где - коэффициент, учитывающий накладные расходы. В научных организациях и конструкторских бюро (КБ) накладные расходы м составляют от 20 до 100% суммы основной и дополнительной заработной платы.

Пусть накладные расходы составляют 43% от з/п:

Н_р = 2838·0,43 = 1220 руб.

Для расчета других статей расходов (стоимость материалов и комплектующих изделий, затрат на электроэнергию) составим таблицы 6.3 - 6.5.

Расчеты затрат на электроэнергию выполняется с учетом потребляемой мощности отдельных электроприемников Р_g (кВт)_, длительности эксплуатации оборудования при проведении ОКР t_g (ч) и тарифа на электроэнергию Ц_э (руб./кВтч).

.(6.4)

Таблица 6.3

Затраты на электроэнергию

Наименование прибора	Длительность эксплуатации, tg, ч.	Потребляемая мощность, Pg, кВт	Расход электроэнергии, кВт·ч	Тарифруб./к·Втч	Стоимость руб.
Осциллограф С1-55	50	0,1	5	0,8	4,0
Вольтметр В3-33	40	0,07	2,8	0,8	2,24
Паяльник	100	0,04	4	0,8	3,2
Сверлильный Станок	5	1	5	0,8	4,0
Освещение	---	---	100	0,8	80

Воспользовавшись данными таблицы 6.3 рассчитаем затраты на электроэнергию:

З_э = (500,1+400,07+1000,04+51+100)0,8=93,4 руб.

Суммарные затраты на сырье и материалы, а также затраты на комплектующие изделия можно определить по формулам:

,(6.5)

где P_j - норма расхода j-го материала; f_j - цена единицы материала; l_k - количество комплектующего изделия k-го типа; Z_k - цена единицы k-го изделия.

Таблица 6.4

Расходные материалы

Наименование материалов	Единица измерения	Норма расхода	Цена единицы, руб.	Стоимость руб.
Припой ПОС-60	кг	0,4	100	40
Канифоль	кг	0,2	20	4
Стеклотекстолит	кг	0,5	40	20
Монтажный провод МГВШ	м	30	23	690
Вспомогательные материалы 5%				37,7

Таблица 6.5

Комплектующие изделия

Наименование изделия	Тип, марка	Количество, шт	Цена за единицу, руб.	Стоимость, руб.
Микросхемы	К155ЛП5	3	2	6
	К531ТМ8	4	3.5	14
	К155ЛИ5	2	1.5	3
	К155ЛЛ1	1	2	2
Разъемы	---	1	15	15
Трансп.-загот. расходы 7%				2.8 руб.

Тогда стоимость материалов и комплектующих составит

С_м = 0,4100+0,220+0,540+3023+37,7=792 руб.

С_к = 32+43,5+21,5+12+115+2,8=43 руб.

Общие затраты на проведение НИОКР определяется путем суммирования отдельных составляющих:

,(6.6)

гдеk_тр - коэффициент транспортно-заготовительных расходов (обычно принимаются в размере 1,05).

Тогда общие затраты на проведение НИОКР по формуле (6.6):

руб.

Такими образом, в данном подразделе были рассчитаны расходы на проведение научно-исследовательской опытно-конструкторской работы по проектированию устройства защиты от ошибок.

6.3 Расчет себестоимости изделия

Себестоимость определяется путем суммирования отдельных составляющих затрат на изготовление изделия. Методика определения их аналогична ранее изложенной для расчета стоимости ОКР.

Основными статьями расходов является:

- сырье и материалы;

- комплектующие изделия;

- затраты на электроэнергию;

- основная и дополнительная з/п производственных рабочих;

- отчисления в фонд внебюджетного страхования;

- расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, цеховые, общезаводские расходы, которые могут быть учтены через накладные и внепроизводственные расходы.

Расчет отдельных составляющих можно произвести по ранее приведенным формулам (6.1-6.5). При этом основную заработную плату производственных рабочих следует определять по формуле:

,(6.7)

гдез - коэффициент, учитывающий премию (1,1…1,2); t_d - норма времени изготовления изделия по d-му разряду, нормо-ч.; S_чd - часовая тарифная ставка рабочего d-го разряда, руб/нормо-ч.

Отчисления в фонд внебюджетного страхования считаются по формуле 6.2, отталкиваясь от заработной платы производственных рабочих.

Суммарная себестоимость изделия в результате рассчитывается по формуле:

,(6.8)

гдем - коэффициент, учитывающий величину накладных расходов (зависит от организации изготовителя, составляет от 120 до 180% зарплаты); в - коэффициент, учитывающий внепроизводственные расходы (2…5%); З - сумма основной и дополнительной заработной платы, а также отчислений в социальный фонд, руб.

Расчет себестоимости устройства защиты от ошибок выполним, воспользовавшись ранее полученными данными и дополнительно вычислив заработную плату производственных рабочих. Для этого составляем таблицу 6.6.

Таблица 6.6

Основная заработная плата производственных рабочих

Наименование технологической операции	Разряд работ	Норма времени, нормо. ч.	Часовая тарифная ставка, руб.	Заработная плата, по тарифу. руб.
Слесарная	3	10	7	70
Сборочная	3	10	7	70
Монтажная	3	150	7	1050
Регулировочная	4	40	8	320
ИТОГО		210		1510
Доплата за качество 10%				150
ВСЕГО				1660

Результаты расчета отдельных составляющих себестоимости сведены в таблицу 6.7.

Таблица 6.7

Полная калькуляция себестоимости изделия

Статья калькуляции	Сумма, руб.
1. Сырье и материалы	791,7
2. Покупные комплектующие изделия	43
3. Основная з / п производственных рабочих	1660
4. Дополнительная з / п производственных рабочих	166
5. Отчисления в социальный фонд	650
6. Стоимость израсходованной электроэнергии	93

Сумма основной, дополнительной з/п и отчислений в соц. фонд составляет 2476 руб. Накладные расходы возьмем в размере 120% от этой суммы.

Полная себестоимость по формуле (6.8):

руб.

Оптовая цена единицы изделия определяется путем суммирования полной себестоимости и валовой прибыли П_в. Валовая прибыль учитывает экономическую ситуацию в стране, темпы инфляции, риски. С другой стороны она должна учитывать возможное удешевление издержек в условиях мелкосерийного или серийного производства. Ориентировочно П_в можно принять в размере 30…50% от себестоимости изделия.

.(6.9)

Чистую прибыль получают как разность валовой прибыли П_в и налога на прибыль НП.

_.(6.10)

Налог на прибыль установлен в размере 35% (в федеральный бюджет - 11%, в краевой - 7,98%, в городской - 16,02%).

Договорная цена выпускаемого изделия устанавливается с учетом налога на добавленную стоимость НД (НД составляет 20% от оптовой цены).

.(6.11)

Валовую прибыль возьмем в размере 30% от себестоимости:

руб.

Оптовая цена.

руб.

Договорная цена с учетом 18% НДС:

руб.< Ц_баз = 15000 руб.

Чистая прибыль от реализации 1 устройства с учетом налога по формуле (6.10):

руб.

Годовая прибыль от реализации устройств с учетом неодинакового по годам количества выпускаемых устройств:

Таким образом, в данном подразделе были рассчитаны себестоимость устройства от ошибок, его оптовая и договорная цена, а также прибыль, получаемая при производстве и реализации устройства.

6.4 Расчет капитальных вложений

Единовременные затраты в сфере производства разработанного изделия включают предпроизводственные затраты К_пп.з и капитальные вложения в производственные фонды завода-изготовителя К_пф.

.(6.12)

Предпроизводственные затраты определяются по формуле:

,(6.13)

Где S_НИОКР - сметная стоимость НИОКР; К_осв - затраты на освоение производства и доработку опытных образцов (ориентировочно можно принять К_осв равным 5…10% от суммарной стоимости общего объема выпуска изделий).

Капитальные вложения в производственные фонды рассчитываются по формуле:

,(6.14)

Где К_оф - стоимость всех видов основных производственных фондов, непосредственно связанных с изготовлением проектируемого изделия. При этом, если изготовление новых изделий возможно на имеющемся оборудовании, должна быть учтена среднегодовая остаточная стоимость основных производственных фондов изготовителя; К_ос - пополнение оборотных средств. В состав оборотных средств включаются запасы сырья, материалов, топлива и полуфабрикатов, а также незавершенное производство (К_ос можно принять в размере 10…20% от себестоимости годового выпуска продукции); К_пр - прочие капитальные вложения, связанные с предотвращением отрицательных социальных, экологических и других последствий, созданием социальной инфраструктуры (К_пр можно принять в размере 5% от К_оф+К_ос).

Все составляющие капитальных вложений в производственные фонды определяются прямым счетом на основе соответствующей проектно-сметной и технической документации, действующих прейскурантов цен, норм и нормативов.

Капитальные вложения в основные фонды могут быть также рассчитаны исходя из показателей удельной фондоемкости или капиталоемкости действующего производства с учетом их корректировки в зависимости от увеличения объема производимых изделий.

Предпроизводственные затраты по формуле (6.13) составят:

К_осв = 0,1(50·6694)=33470 руб.

К_ппз = 6037,7+33470 = 39507,7 руб.



Капиталовложения в основные фонды с учетом того, что производство идет на имеющимся оборудовании (осциллограф, сверлильный станок, вольтметры и т.д.) приблизительно оценены в 10000 руб. (К_оф = 10000 руб.).

Оборотные средства возьмем в размере 15% от себестоимости среднегодового выпуска продукции:

К_ос = 0,15(50·6694) = 50205 руб.

Прочие капиталовложения:

К_пр = 0,05(10000+50205) = 3010,25 руб.

Капиталовложения в производственные фонды по формуле (6.14):

К_пф = 10000+50205+3010,25 = 63215,25 руб.

Полные капиталовложения в (5.12):

К_п =39507,7 +63215,25 = 102723 руб.

Для реализации данного проекта берется кредит в банке под 30% годовых с равномерными выплатами по кредиту в течение 3 лет. Расчет выплат по ведем по формуле

,

Где К_m - платеж на m - том шаге с учетом процентов; Е_к - номинальная годовая процентная ставка в банке.

руб. ежегодно в течение 3 лет.

Дисконтируя капиталовложения, получим при норме дисконта Е = 20% (0,2):

руб.

Таким образом, были рассчитаны капитальные вложения, необходимые при производстве устройства.

6.5 Расчет общих экономических показателей

Чистый дисконтированный доход (без учета амортизации) рассчитывается по формуле:

, (6.15)

Где П_m - чистая прибыль, получаемая на m - том шаге; Е - норма дисконта; К_m - капитальные вложения на m - том шаге.

При норме дисконта Е = 0,2:

руб.

Поскольку ЧДД > 0, можно говорить об эффективности проекта.

Рассчитаем внутреннюю норму доходности (Е_вн).

Денежный поток к расчету ВНД имеет следующий вид:

0 шаг119146 руб.

1 шаг78300 руб.

2 шаг65250 руб.

3 шаг52200 руб.

Предполагаем, что Е_вн лежит в диапазоне 30…35%. ЧДД при норме дисконта Е = 30% равен 3454 руб. (положителен), при Е = 35% ЧДД = - 4127 руб. (отрицателен).

Сужая диапазон нахождения Е_вн до 32…33%, уточним значение ВНД.

Рассчитаем также срок окупаемости капиталовложений с учетом дисконтирования. Сроком окупаемости называется время, за которое поступления от производственной деятельности предприятия покрывают затраты на инвестиции. Срок окупаемости измеряется в годах или месяцах. Так как доход предприятия по годам распределяется неравномерно, то срок окупаемости рассчитывается прямым подсчетом числа лет, в течение которых инвестиции будут погашены кумулятивным доходом.

Величины приведенных (дисконтированных) годовых эффектов по годам расчетного периода равны:

Величина дохода за первые два года составит:

,

что меньше величины дисконтированных капиталовложений (119146 руб.).

За 3 года:

,

что больше величины дисконтированных капиталовложений.

Тогда срок окупаемости составит:

года.

Результаты технико-экономического расчета в целом по дипломному проекту могут быть представлены в виде таблицы 6.8.

Таблица 6.8

Результаты технико-экономического расчета

N п/п	Показатели	Варианты	Отношение показателей
		исходный	проектируемый
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.	Потребляемая мощность, Вт Масса устройства, кг Напряжение сети, В Коэффициент полезного действия Рош Стоимость установки, руб Чистый дисконтированный доход при производстве и реализации, руб Внутренняя норма доходности, % Срок окупаемости, лет	230 21 220 0,8 110-7 15000 --- --- ---	120 8,5 220 0,92 110-7 10442,64 21625 32,21 2,3	0,52 0,4 1,15 0,69 --- --- ---

Выводы:

Таким образом, разработанное кодирующее устройство по своим тактико-техническим и экономическим показателям не уступает, а по некоторым превосходит существующий образец. Из расчетов технико-экономической эффективности следует, что стоимость устройства с учетом всех расходов на производство составит 10442,64 рубля, срок окупаемости устройства составит 2,3 года, при этом предприятие получит доход в размере 21625 руб.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе дипломного проектирования решалась задача разработки кодирующего устройства для аппаратуры передачи данных. При этом разработанное устройство является лишь составной частью всего комплекса приемо-передающего оборудования.

В результате проведенной работы можно сделать следующие выводы:

1. Анализ каналов связи, применяемых для передачи данных, показал, что для информационного обмена в автоматизированных системах наиболее целесообразно применять каналы связи с обратной связью.

2. На основе анализа параметров каналов передачи данных с обратной связью определены критерии эффективности корректирующих кодов, используя которые проведен выбор кода, обеспечивающего заданную достоверность и максимизирующего скорость информационного обмена.

3. На основе принципов линейного кодирования была разработана структурная схема, на основе которой построена функциональная схема проектируемого устройства, произведена разработка электрической принципиальной схемы, осуществлен подбор элементной базы.

4. Проведенные расчеты надежности и стоимости устройства показали, что устройство является не дорогим, обладает большим запасом времени наработки на отказ, достаточной вероятностью безотказной работы и достаточно малой интенсивностью отказов.

5. Итогом проектирования является принципиальная схема устройства.

Спроектированное устройство предлагается использовать для модернизации существующих моделей аппаратуры передачи данных



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Весоловский К. Системы подвижной радиосвязи [Текст]/ Весоловский К.// М.: Горячая Линия - Телеком, 2006 - 536 с.

2. Воронин А.А. Основы построения систем передачи данных [Текст]/ Воронин А.А. Ростовцев Ю.Г., Цыбрин В.Г.//Л.: ВИКИ, 1978 - 419 с.

3. Волков Л.Н. Система цифровой радиосвязи. Базовые методы и характеристики [Текст]/ Волков Л.Н., Немировский М. С., Шинаков Ю.С.// М.: Эко-Трендз, 2005 - 392 с.

4. Гаврилов Л.П. Мобильные телекоммуникации в электронной коммерции и бизнесе [Текст]/ Гаврилов Л.П., Соколов С.В. // М.: Финансы и статистика, 2006 - 336 с.

5. Гадзиковский В.И. Теоретические основы цифровой обработки сигналов [Текст]/ Гадзиковский В. И.// М.: Радио и связь, 2004 - 344 с.

6. Дж. Парк Передача данных в системах контроля и управления Серия: Безопасность и системы промышленной автоматизации. Опыт практического применения [Текст]/ Дж. Парк, С. Маккей, Э. Райт //М.: ООО «Группа ИДТ», 2007 - 480 с.

7. Дьяконов В.П. Электронные средства связи [Текст]/ Дьяконов В.П. Образцов А.А., Смердов В.Ю. //М.: Солон-Пресс, 2005 - 432 с.

8. Дэвид Бэйли Радиотехника и телеметрия в промышленности. Практическое руководство [Текст]/ Дэвид Бэйли // М.: ООО «Группа ИДТ», 2008 - 320 с.

9. Ивницкий В.А. Теория сетей массового обслуживания [Текст]/ Ивницкий В.А. // М.: Физико-математическая литература, 2004 - 772 с.

10. Карлащук В.И. Спутниковая навигация. Методы и средства [Текст]/ Карлащук В.И., Карлащук С.В. // М: Солон-Пресс, 2006 - 176 с.

11. Комашинский В.И. Системы подвижной радиосвязи с пакетной передачей информации. Основы моделирования [Текст]/ Комашинский В.И., Максимов А.В.// М.: Горячая Линия - Телеком, 2007 - 176 с.

12. Конахович Г.Ф. Чуприн В.М. Сети передачи пакетных данных [Текст]/ Конахович Г.Ф. Чуприн В.М.// М.: МК-Пресс, 2006 - 272 с.

13. Клочко В.И. Защита от ошибок при обмене информацией в АСУ [Текст]/ Клочко В.И. //Москва: МО СССР, 1980 - 271с.

14. Кучумов А.И. Электроника и схемотехника [Текст]/ Кучумов А.И. // М.: Гелиос АРВ, 2002 - 301 с.

15. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника [Текст]/ Опадчий Ю.Ф., Глудкий О.П., Гуров А.И. // М.: Горячая Линия-Телеком, 2002 - 768 с.

16. Рембовский А.М. Радиомониторинг. Задачи, методы, средства [Текст]/ Рембовский А.М., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. //М.: Горячая Линия - Телеком, 2006 - 504 с.

17. Рихтер С.Г. Кодирование и передача речи в цифровых системах подвижной радиосвязи [Текст]/ Рихтер С.Г. // М.: Горячая Линия - Телеком, 2011 - 304 с.

18. Сердюков П.Н. Защищенные радиосистемы цифровой передачи информации [Текст]/ Сердюков П.Н., Бельчиков А.В.// М.: АСТ, 2006 -

408 с.

19. Смит Дж. Сопряжение компьютеров с внешними устройствами [Текст]/ Смит Дж. // М.: Мир, 2001 - 266 с.

20. Сосновский А.А. Радионавигационные системы [Текст]/ Сосновский А.А., Бакулев П.А. //М.: Радиотехника, 2005 - 224 с.

21. Столлингс В. Беспроводные линии связи и сети [Текст]/ Столлингс В. // М-СПб.: Вильямс 2003 - 640 с.

22. Томаси У. Электронные системы связи [Текст]/ Томаси У.//М.: Техносфера, 2007 - 1360 с.

23. Шаров А.Н. Сети радиосвязи с пакетной передачей информации [Текст]/ Шаров А.Н., Степанец В.А., Комашинский В.И.// Л.: ВАС, 1994 - 216 с.

24. Шахнович И.В. Современные технологии беспроводной связи [Текст]/ Шахнович И.В. // М.: Техносфера, 2006 - 288 с.

25. Шварцман В.О. Теория передачи дискретной информации [Текст]/ Шварцман В.О., Емельянов Г.А. // М.: Связь, 1979 - 424 с.

26. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. 2-е изд., испр. [Текст]/ Шило В.Л. // Челябинск: Металлургия, 1989 - 352 с.

27. Шувалов В.П. Передача дискретных сообщений [Текст]/ Шувалов В.П., Захарченко Н.В. // М.: Радио и связь, 1990 - 462 с.

28. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра [Текст]/ Феер К.// М.: Радио и связь,2003 - 520 с.

29. ГОСТ 12.0.003-74 Опасные и вредные производственные факторы. Классификация

30. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы»

Размещено на Allbest.ru