Проектирование 2-канальной системы сбора информации насосной станции на базе микроконтроллера АТmega8U2

ЗПнакл=2?283,2=566,4 рублей.

Отдельно в накладных расходах выделяем затраты на амортизацию спецоборудования, применяемого при сборке опытного образца, за время выполнения данной работы.

Форма расчета стоимости спецоборудования приведена в табл. 4.8.

Амортизация рассчитывается по формуле 4.1:

/8?T,

где A - сумма амортизации, рублей;

Ha - норма амортизации за год, %;

247 - число рабочих дней в году, дни (для 2021г.);

8 - количество рабочих часов в одном дне, ч.;

T - время использования оборудования при сборке опытного образца, ч.



Таблица 4.8 - Расчёт амортизации спецоборудования (производственного участка)

Наименование прибора, оборудования	Технические характеристики прибора, название завода изготовителя	Потре б-ное количество	Цена, рублей	Время использование по теме	Норма амортиз ации, %	Сумма аморти зации
			единицы	всего
LUKEY-868, Станция паяльная термовоздушная + паяльник	HUAHUI СOMMUNICAT ION	2	7000,00	14000	1 год	100	7,09
Настольный фрезер гравер с ЧПУ MAGIC 30	ООО "Гравбиз" (Россия)	0,5	299 800,0 0	149 900,00	10 лет	10	75,87
Компьютер DELL Vostro 3670	DELL	2	36--190,00	72 380,00	5 лет	20	36,63
Итого:	119,59

4.3.6 Расчет стоимости арендной платы

За месяц арендная плата производственного помещения составляет 12000 рублей.

Арендная плата за длительность технологического процесса рассчитывается по формуле 4.2:

где А - арендная стоимость за длительность технологического процесса, рублей;

Ам - арендная плата за месяц, рублей;

22 - количество рабочих дней, дн.,

8 - кол-во рабочих часов;

Т - время использования оборудования при сборке опытного образца, ч.

В соответствии с формулой стоимость арендной платы составит 68,18 рублей на единицу производимой продукции.

4.4 Сводный расчет

Используется укрупненный метод калькулирования величины накладных расходов. Результаты расчётов отдельных статей затрат, включаемых в себестоимость опытного образца, представлены в таблице 4.9.

Таблица 4.9 - Калькуляция себестоимости опытного образца проектируемого изделия

№ п/п	Наименование статей затрат	Опытный образец (сумма, руб.)	Порядок определения затрат
1	Основные и вспомогательные материалы	33,93	табл. 4.4
2	Комплектующие изделия	6712,5	табл. 4.5
3	Затраты на электроэнергию	43,56	табл. 4.7
4	Основная и дополнительная заработная плата основных производственных рабочих	283,20	табл. 4.6
5	Страховые взносы во внебюджетные фонды	84,96	табл. 4.6
6	Арендная плата	68,2	расчет из п.п. 4.3.4.3
7	Накладные расходы	566,40	расчет из п.п.3.4.2
	в т.ч. амортизация	119,59	табл. 4.8 (не вкл. в сумму)
8	Общепроизводственные расходы (120% от основной заработной платы)	339,84	120% от п.п.4
	Полная себестоимость	8 252,18

Для наглядности отобразим себестоимость сборки опытного образца проектируемого изделия на диаграмме рисунок Г.2 приложение Г.

4.5 Расчёт цены единицы продукции

В случае возможной продажи устройства цена изделия рассчитывается по формуле 4.3.

Цена изделия = Себестоимость полная + Прибыль

Прибыль устанавливается от планируемой рентабельности производства.

Рентабельность - это показатель экономической эффективности работы компании. Проще говоря термин означает прибыльность компании.

Рентабельность рассчитывается по формуле 4.4.

Рентабельность=Прибыль/Себестоимость?100%

Средняя рентабельность в электротехнической промышленности - свыше 15%.

Рентабельность изделия - 20%.

Прибыль, получаемая от реализации нашего изделия - 20%.

Прибыль = 8 252,18·0,2 = 1 650,436 рублей.

Цена изделия = 8 252,18 + 8 252,18·0,2 = 9 902,616 рублей. Таким образом, цена нашего образца - 9 902,616 рублей.

Количество продукции, при котором возместятся затраты (единовременные) рассчитывается по формуле 4.5.

Ц ? ?? = Зединоврем + Себест ? ??,

где Q - количество продукции;

Ц - цена изделия;

Зединоврем - единовременные затраты;

Себест - себестоимость изделия.

Произведем расчет:

Q=Зединоврем / (Ц-Себест) = 68228,68 / (9902,616-8252,18) = 41 шт.

Необходимо реализовать 41 шт. изделий, чтобы окупить затраты, связанные с опытно-конструкторскими работами.

Построим график безубыточности (Приложение Г).

При реализации 41 изделий возмещаются вложенные средства, т.е. прибыль равна нулю. А при реализации 1000 штук прибыль рассчитаем по формуле (4.6):

П = В - (Зпост + Зпер),

где П - прибыль, рублей;

В - выручка, рублей;

Зпост - постоянные затраты;

Зпер - переменные затраты.

Таким образом, прибыль составит:

П = 9 902616 - (68228,68+ 8 252180) = 1 582 207,32 рублей.

Выводы по разделу

Произведен расчет экономического обоснования проектирования. Рассмотрена актуальность производства изделия.

Произведен расчет стоимости проектирования и разработки, произведен расчет стоимости производства. Произведена калькуляция трудозатрат, стоимости компонентов и материалов, прочих затрат, не связанных напрямую с производством продукции, но влияющих на стоимость.

Произведен расчет точки безубыточности и прибыли.



5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТНОГО РЕШЕНИЯ

5.1 Характеристика объекта разработки и рабочего помещения

Типовое рабочее место монтажника радиоаппаратуры и устройств в критериях единичного мелкосерийного производства содержит в себе:

- однотумбовый стол и кресло;

- регулируемый по высоте и по горизонтали осветительный прибор;

- ящик для отходов, крепящийся на шарнирах;

- ввод для электропаяльника и промышленного фена;

- газоприемник местного отсоса;

- панель для включения контрольно-измерительных устройств с клеммой для заземления.

Верхняя крышка стола покрывается жаропрочным пластиком. По мере необходимости регулирования температуры нагрева электропаяльника и промышленного фена рабочее место оснащается автотрансформатором либо автоматическим устройством для регулирования температуры жала электропаяльника. Искусственное освещение предусматривает освещенность в рабочей зоне 300..400 лк. Клеммы ввода электроэнергии к рабочему месту ограждаются во избежание случайного прикосновения. Локальный климат в производственном помещении поддерживает механическая общеобменная вентиляция.

В прохладный и переходный периоды года температура в рабочей зоне составляет 18..20°С, относительная влажность воздуха - 60..40%, скорость движения воздуха - 0,2 м/с; в теплый период года:

- температура 22..25° С;

- относительная влажность воздуха - 60..40%;

- скорость движения воздуха - 0,3 м/с.

Пол под ногами радиомонтажника всегда сухой и изолированный от железных частей. Напряжение питания электропаяльника, промышленного фена и контрольно-измерительной аппаратуры составляет 220 В. Все не подсоединенные к полосам заземления предметы (инструменты, компактные приборы, комплектующие изделия в железной антистатической таре либо без нее и пр.) размещены на заземленной металлической пластинке на рабочем столе.

При работе с полупроводниковыми устройствами и микросхемами необходимо помнить о заземлении:

- рук радиомонтажника с помощью браслета;

- корпуса электропаяльника;

- корпуса автоматических установок;

- корпуса измерительной и иной аппаратуры.

Рациональное размещение инструментов содействует правильной планировке рабочего места, устранению лишних движений, уменьшению утомляемости, что уменьшает утраты рабочего времени и наращивает, таким образом, производительность труда.

5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов

При производстве печатной платы РЭА на работников возможно воздействие опасных и вредных факторов. Поэтому необходимо проанализировать вредные факторы, разработать методы борьбы с ними.

На работников, занятых пайкой изделий, возможно воздействие следующих опасных и вредных производственных факторов:

- повышенная загазованность воздуха рабочей зоны парами вредных химических веществ;

- повышенная температура поверхности изделия, оборудования, инструмента, расплавов припоев и солей;

- повышенная температура воздуха рабочей зоны.

При травлении меди с пробельных участков плат используют ряд растворов. Наиболее широкое распространение получил травильный раствор на основе хлористого железа. Травление происходит при температуре +35°С, что способствует более ускоренному выделению паров хлора в атмосферу.

Травильный раствор на основе хлорной меди CuCl2 содержит такие вещества как HCl, NaCl. Травление при температуре 28..36°С может быть сопровождено выделением в атмосферу паров хлора и аммиака. Выделяющийся при травлении водород в смеси с воздухом при определенном соотношении может создать в рабочем помещении и в оборудовании взрывоопасные концентрации.

При работе по обезжириванию деталей возможно поражение работников. Например, кратковременное вдыхание паров трихлорэтилена при малых его концентрациях вызывает головокружение и шум в голове, а при больших - происходит нарушение сердечной деятельности, на коже образуются пузыри, поражаются зрительные нервы и расстраивается зрение. При обезжиривании деталей венской известью на руках может появиться экзема.

При производстве печатных плат также широко используется сплав олово- свинец. Так как процесс изготовления происходит при повышенных температурах, следует опасаться выделяемых в атмосферу тяжелых паров, свинца, вызывающих раздражение слизистых оболочек, а при больших концентрациях - рак кожи и дыхательных путей. При сверлении отверстий в платах образуется пыль, которая при попадании в дыхательные пути человека, может вызвать раздражение.

Для получения рисунка на слое при фотохимическом способе печати необходим фотошаблон. Для получения фотошаблона предварительно изготавливают оригинал, своего рода фотографическая пластинка с нанесенным на нее рисунком изготовляемой платы. Далее плату покрывают специальным светочувствительным составом, называемым фоторезист, и с помощью фотошаблона проецируют рисунок схемы на плату.

При использовании фоторезиста на основе поливинилового спирта применяют растворенный в воде бихромат аммония, который диссоциируя распадается на монохромат аммония и свободную хромовую кислоту. Хромовая кислота при попадании на кожу рук и лица может вызвать местные поражения кожи (язвы, экземы и т.п.), а также хромовая кислота вызывает раздражение дыхательных путей человека. Монохромат аммония, растворяясь в воде, может образовать соединения аммиака и оксида хрома. Выделяясь в атмосферу, аммиак оказывает раздражающее воздействие на слизистые оболочки глаз, носа и рта. Вредное воздействие оксида хрома аналогично воздействию хромовой кислоты.

Используя фоторезисты на основе диазосоединений, пользуются растворами щелочей, фосфатов щелочных металлов и аммиаком. Аммиак, выделяясь в атмосферу, раздражает слизистые оболочки человека. Щелочи и фосфаты щелочных металлов могут вызвать раздражение глаз, дыхательных путей, а при попадании на кожу рук и лица - местные поражения.

В последнее время при проецировании фотошаблона на печатную плату, покрытую фоторезистом, широко используют главным образом ртутные и ксеноновые лампы. При повреждении колбы, в атмосферу выделяется большое количество паров ртути и тяжелого инертного газа ксенона, которые при попадании в дыхательные пути человека могут вызвать язвы, экземы, а также рак слизистых оболочек.

5.3 Мероприятия по устранению или уменьшению влияния вредных факторов при производстве печатных плат

Меры безопасности при работе с ядовитыми и опасными электролитами:

- в гальванических цехах все операции технологического процесса необходимо выполнять в строгой последовательности по установленному режиму;

- за 10 - 15 минут до загрузки деталей в ванны с ядовитыми электролитами необходимо включать бортовую вентиляцию;

- работать необходимо в исправной спецодежде, резиновых сапогах, прорезиненном фартуке ниже колен, в нарукавниках выше локтя, резиновых перчатках. Каждый рабочий должен иметь респиратор и предохранительные очки. Перчатки, фартуки и нарукавники следует ежедневно после работы промывать, проветривать и сухими помещать в шкаф;

- для предохранения дыхательных путей следует смазывать перед работой слизистую оболочку носа чистым вазелином. Полезно также применять ингаляцию парами эфирных масел;

- все упавшие в ванну стальные детали следует извлекать магнитом, а медные, латунные - перфорированным совком, имеющим длинный черенок;

- случайные ранения кожи рук во время работы необходимо немедленно защитить водонепроницаемым бинтом;

- если на кожу попала хромовая кислота, ее необходимо немедленно тщательно промыть водой, а если хромовый раствор попадает в глаза, то нужно немедленно промыть их 1%-ным раствором гипосульфата натрия.

В целях безопасности при работе по травлению металлов, ванны с кислотными растворами необходимо устанавливать так, чтобы верхние борта находились на расстоянии 0,9..1 м от пола, а рабочим не приходилось нагибаться при загрузке и выгрузке деталей.

Меры безопасности при работе по обезжириванию химическим и ультразвуковым методами:

- ванны и обезжиривающие установки необходимо оборудовать местной вентиляцией, а рабочих снабжать спецодеждой и соответствующими защитными средствами (резиновые перчатки, фартуки, очки и др.) для предохранения от вредного воздействия растворов. Горючие растворители необходимо исключить из применения;

- вредные пары трихлорэтилена, дихлорэтана и других растворителей необходимо удалять из рабочей зоны посредством мощных бортовых отсосов. Трихлорэтилен и дихлорэтан для обезжиривания ввиду их большой вредности следует применять в специальных случаях и только в специальных аппаратах;

- одним из важнейших и наиболее эффективных мероприятий по технике безопасности на ультразвуковой установке является комплексная автоматизация линии, включающей все операции технологического процесса;

- звукоизоляция ванн, работающих в зоне низких слышимых частот (100.. 1000 Гц), понижает уровень шума от 70..75 до 55..60дБ, а в диапазоне высоких частот (10..20 кГц) - от 100..110 до 70..75дБ;

- ультразвуковые генераторы необходимо снабжать электрической блокировкой, световой сигнализацией включения накала и высокого напряжения;

- магнитострикционные генераторы необходимо заземлять, а подводящие провода укладывать в резиновые или хлорвиниловые трубки.

Меры безопасности при борьбе с шумом:

- наиболее рациональной мерой является уменьшение шума в источнике или же изменение направленности излучения. Однако это требует конструкторской переделки шумоизлучающего узла или механизма в целом, что для приборов цеха не приемлемо;

- шум от источников аэродинамического шума можно уменьшить применением виброизолирующих прокладок, устанавливаемых между основанием прибора и опорной поверхностью. В качестве прокладок используют резину, войлок, пробку, различной конструкции амортизаторы. Настольные приборы должны быть установлены на мягкие коврики из синтетических материалов, а под ножки столов, на которых они установлены, прокладки из мягкой резины, войлока толщиной 6..8 мм. Крепление прокладок возможно путем приклейки их к опорным частям. Замена прокладок из резины производится через 4..5 лет, из войлока - 2..2,5 года.

Совместно с функцией защиты от шума, прокладки выполняют роль демпфирующих элементов, что важно при точной пайке.

В вентиляционный воздух на участках пайки и лужения выделяются токсичные газы (оксид углерода, фтороводород), аэрозоли (свинец и его соединения) и т.п. Удельные выделения аэрозоля свинца (размер частиц 0,7..7мкм) при лужении и пайке оловянно-свинцовыми припоями (ПОС-61) при пайке электропаяльниками мощностью 20..60 Вт составляют 0,02..0,04 мг/100 паек; при лужении погружением в припой (отнесено к поверхности ванны) 300..500 мг(м 2 •ч); при лужении и пайке волной (отнесено к поверхности волны) - 3000..5000 мг/(м2 •ч).

5.4 Экологичность проекта

Биосфера представляет собой равновесную систему, в которой процесс обмена веществ и энергии происходит за счет микроорганизмов. По мере развития промышленности, энергетики и транспорта антропогенное загрязнение биосферы, обусловленное деятельностью человека, непрерывно нарастало.

Атмосфера загрязняется промышленными выбросами, содержащими оксиды серы, азота, углерода, углеводорода, частиц пыли. В водоемы и реки попадает нефть и ее продукты, вещества органического и минерального потребления.

Вредные вещества, содержащиеся в воздухе даже в незначительных концентрациях, способны проникать в организм человека различными путями с разнообразными клиническими проявлениями.

Если рассматривать отдельно электротехническую промышленность, а в частности, производство печатных плат, то нужно отметить, что в процессе изготовления печатных плат должны соблюдаться правила и положения, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды, чтобы хоть как-то компенсировать загрязнение природы, нужно соблюдать законы и постановления, принятые с этой целью, а также требования техники безопасности, которые вплотную соприкасаются с требованиями охраны окружающей среды.

Это, во-первых, меры, которые должны применяться против загрязнения атмосферы от ядовитых паров хлористого водорода и окиси углерода, выделяющихся при пайке, а также паров фтора, выделяющихся при ожоге проводов с фторопластовой изоляцией.

Во-вторых, должны применяться меры для изоляции остатков кислоты, легковоспламеняющихся жидкостей от общей линии канализации.

В-третьих, отходы производства (обрезки изоляции, плат) должны сдаваться для дальнейшей переработки с целью последующего использования.

Для того чтобы снизить уровень загрязнения хотя бы до минимально возможного уровня, необходимо применять специальное оборудование, например, для очистки вентиляционного воздуха необходимо использовать фильтры, которые нейтрализовали бы токсичные вещества.

Выводы по разделу

В данном разделе проанализированы и перечислены опасные и вредные факторы, воздействующие на рабочих при проведении электромонтажных работ. Описаны характеристики объекта разработки и производственного помещения.

Проведен анализ основных вредных и опасных факторов для данного производства. Описаны мероприятия по снижению влияния опасных производственных факторов.

Приведены правила и положения, которые должны соблюдаться при производстве печатных плат, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном проекте была проведена работа по проектированию 2-канальной системы сбора информации насосной станции на базе микроконтроллера АТmega8U2.

Выполнены работы по изучению принципов работы пьезоэлектрического датчика давления. Произведен подбор элементной базы. Произведена разработка схемы электрической принципиальной. Произведены расчеты надежности и потребляемой мощности.

Произведена разработка алгоритма управляющей программы, изучены программные средства разработки для микроконтроллеров. Разработана управляющая программа. Произведен расчет печатной платы и разработана печатная плата.

Рассмотрены экономические показатели проекта. Произведен расчет стоимости проектирования и разработки, произведен расчет стоимости производства. Произведена калькуляция трудозатрат, стоимости компонентов и материалов, прочих затрат, не связанных напрямую с производством продукции. Произведен расчет точки безубыточности и прибыли.

Проанализированы и перечислены опасные и вредные факторы, воздействующие на рабочих при проведении электромонтажных работ. Были описаны характеристики объекта разработки и производственного помещения.

Был проведен анализ основных вредных и опасных факторов для данного производства. Были описаны мероприятия по снижению влияния опасных факторов.

Приведены правила и положения, которые должны соблюдаться при производстве печатных плат, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ 29099-91 Сети вычислительные локальные. Термины и определения.

2. ГОСТ 34.936-91 Информационная технология. Локальные вычислительные сети. Определение услуг уровня управления доступом к среде.

3. Блохина, Т. К. Экономика и управление инновационной организацией. Учебник для бакалавров и магистров / Т.К. Блохина, О.Н. Быкова, Т.К. Ермолова. - М.: Проспект, 2016. - 428 c.

4. Гребешков, А. Ю. Вычислительная техника, сети и телекоммуникации. Учебное пособие / А.Ю. Гребешков. - М.: Горячая линия - Телеком, 2016. - 190 c.

5. Гусева, А. И. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Учебник / А.И. Гусева. - Москва: Высшая школа, 2017. - 288 c.

6. Гусева, А.И. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Учебник. Гриф УМО / А.И. Гусева. - М.: Академия (Academia), 2017. - 419 c.

7. Джесси, Р. Измерения в телекоммуникациях / Джесси Рассел. - М.: VSD, 2016. - 901 c.

8. Жиделева, В.В. Экономика предприятия. 2-e изд., перераб. и доп. Жиделева В.В., Каптейн Ю.Н. / В.В. Жиделева, Ю.Н. Каптейн. - Москва: СПб. [и др.]: Питер, 2016. - 736 c.

9. Замятина, О. М. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Моделирование сетей. Учебное пособие / О.М. Замятина. -М.: Юрайт, 2016. -160 c.

10. Замятина, О.М. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Моделирование сетей. Учебное пособие для магистратуры / О.М. Замятина. - М.: Юрайт, 2016. - 786 c.

11. Котерова, Н. П. Экономика организации. Учебник / Н.П. Котерова. - М.: Академия, 2017. - 288 c.

12. Кочергина, Т. Е. Экономическая безопасность / Т.Е. Кочергина. - М.: Феникс, 2017. - 448 c.

13. Крук, Б.И. Телекоммуникационные системы и сети. Т1. Современные технологии [Текст]: учебное пособие / Б.И. Крук [и д.р.] - СПб.: Лань, 2016. - 620с.

14. Лукин, В.Н. Вычислительные процессы. Теория трансляции, управление данными и сети Петри. Учебное пособие. Гриф УМО МО РФ (+ CD-ROM) / Лукин В.Н. - М.: Вузовская книга, 2016. - 899 c.

15. Лапченко, Е. Н. Экономическая безопасность предприятия и риски / Е.Н. Лапченко, А.А. Быков. - М.: Амалфея, Мисанта, 2016. - 184 c.

16. Ломовцева, Н. Н. Экономика и бухгалтерский учет в бюджетных учреждениях. Учебное пособие / Н.Н. Ломовцева. - М.: КноРус, 2017. - 192 c.

17. Лопарева, А. М. Экономика организации (предприятия) / А.М. Лопарева. - М.: Дрофа, 2016. - 400 c.

18. Малых, Н. И. Экономика гостиничного предприятия / Н.И. Малых, Н.Г. Можаева. - М.: Дрофа, 2016. - 320 c.

19. Мелехин, В. Ф. Вычислительные системы и сети / В.Ф. Мелехин, Е.Г. Павловский. - М.: Academia, 2016. - 208 c.

20. Олифер, В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер - СПб.: Питер, 2016. - 672 с.: ил

21. Пятибратов, А.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Учебное пособие / А.П. Пятибратов. - М.: КноРус, 2016. - 973 c.

22. Шевченко, В.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (для бакалавров) / В.П. Шевченко. - Москва: Мир, 2017. - 705 c.

Размещено на Allbest.ru