Разработка конструкции многофункционального индикатора напряжения сети

75 544 200

Годовая потребность в комплектующих изделиях определяется по формуле:

, (9.11)

где - затраты на комплектующие изделия на единицу продукции (см. табл. 9.2).

344 619 000

Инвестиции в прирост собственного оборотного капитала составят:

Таким образом, инвестиции в производство нового изделия составят:

243 712 259руб.

9.4 Расчет показателей экономической эффективности проекта

При оценке эффективности инвестиционных проектов необходимо осуществить приведение затрат и результатов, полученных в разные периоды времени, к расчетному году, путем умножения затрат и результатов на коэффициент дисконтирования , который определяется следующим образом:

, (9.12)

Где - требуемая норма дисконта, 15%;

- порядковый номер года, затраты и результаты которого приводятся к расчетному году;

- расчетный год, в качестве расчетного года принимается год вложения инвестиций, = 1.

Расчет чистого дисконтированного дохода за четыре года реализации проекта и срока окупаемости инвестиций представлены в таблице 9.5.

Таблица 9.5-Экономические результаты работы предприятия

Рассчитаем рентабельность инвестиций (РИ) по формуле:

(З=И), (9.13)

где - среднегодовая величина чистой прибыли за расчетный период, руб., которая определяется по формуле:

, (9.14)

где - чистая прибыль, полученная в году t, руб.

,

В результате технико-экономического обоснования инвестиций по производству нового изделия были получены следующие значения показателей их эффективности:

1. Чистый дисконтированный доход за четыре года производства продукции составит 73764846,82 руб.;

2. Все инвестиции окупаются на третий год;

3. Рентабельность инвестиций составляет 45%.

Таким образом, производство разработка и производство индикатора напряжения сети многофункционального является эффективным и инвестиции в его производство целесообразны.

10. ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Реализация эргономических требований к рабочему месту инженера по радиоэлектронике при работе с персональным компьютером

Целью дипломного проектирования является разработка радиоэлектронного устройства - индикатора напряжения сети многофункционального. При проектировании данного устройства был использован персональный компьютер, который состоит из следующих основных частей: монитор 24" LG W2486L-PF черный (D-Sub+DVI+HDMI, 2 ms (TN), 61 cm 16:9 1920x1080x60Hz Full HD, 250кд/м2, 2000000:1 DFC, 176°/170°, матов. покрытие экрана); клавиатура: A4Tech KIPS-800 Internet Phone Keyboard чёрно-серебристая (USB, 103КЛ+13КЛ дополнительно, пирамидальное расположение клавиш, тонкая, встроенная звуковая карта, встроенная трубка для IP-телеф., дополнительные гнезда наушников и микрофона); мышь : A4Tech XL-750BH Black-Brown (USB, 7кл, 3600 dpi, длина провода 1.8 м, технология «Абсолютный контроль курсора», 64 Кб встроенной памяти, кнопка «тройной клик», 6 режимов разрешения с цветным индикатором, регулируемое время отклика, прорезиненные вставка); колонки: Microlab B-55 чёрные (2x0.5Вт, 120-16000 Гц, магнитное экранирование, Ш85xВ198xД45, пласт., питание от USB); корпус системного блока: ATX Midi Tower InWin EN-021 чёрный (400W); видеокарта Palit GeForce GTS 250 E-Green (512MB, 256-bit, GDDR3, PCI-Ex 2.0 x16, DX 10, Shader Mod. 4.0, DVI+D-Sub+HDMI, HDCP, c экстремально низким энергопотреблением); привод DVD±RW SATA Samsung SH-S223C/BEBE чёрный (Cache 2MB, CD-R/48x, CD-RW/32x, DVD+-R/22x, DVD-RW/6x, DVD-R9/12x, DVD+RW/8x, DVD+R9/16x, DVD-RAM/12x); жесткий диск HDD SATA 2TB WD WD20EARS (SATA-II, 5400RPM, 64MB); оперативная память DIMM DDR2-800 2048 MB PC-6400 Corsair; материнская плата Socket AM2 Gigabyte GA-MA770-UD3; кулер CoolerMaster Vortex 752 для LGA775 & AM2/AM2+/940/939/754, потребляемая мощность 3,0 Вт, TDP 95 Вт, 2 медных тепловых трубки и медное основание, алюминиевый радиатор, вентилятор 92х25 мм, 800-2200 об/мин, 18 dBA, PWM; процессор Socket AM3 AMD Phenom 2 X4 955 (3.2GHz, 4x512kB L2, 6144kB L3, HT4000MHz, 125W); принтер лазерный+Сканер+Копир+Факс HP LaserJet M1319f MFP (19 cтр/мин, 1200 dpi, сканер протяж. 600x600 ppi (19200 ppi), 32 Мб, масштаб. 25-400%., рекомендуемо до 2000 стр.в мес. (8000 макс.), стартовый картридж 1000 стр. (5% заполнения), стандартный картридж (Q2612A) 2000 страниц;

На персональном компьютере установлена операционная система Windows XP SP3. При проектировании были использованы программные комплексы: Microsoft Office 2007 Service Pack 2 (оформление пояснительной записки), P-CAD 2004 (разработка печатной платы), AutoCad 2008 (разработка конструкции изделия и оформление чертежей), Specctra 15 (трассировка печатной платы), Opera 10 (поиск информации в интернете), Adobe Reader 8.1.2 (чтение файлов формата PDF, открытие datasheet на радиоэлементы), ABBYYLingvo12 (перевод английского языка на русский), классификатор ЕСКД АСКОН 2.06 (классификатор изделий), Triana (моделирование тепловых процессов), ACDSee 9.0.55 (просмотр изображений) и другие.

Специфика труда инженера по радиоэлектронике заключается в больших зрительных нагрузках в сочетании с малой двигательной активностью, монотонностью выполняемых операций, вынужденной рабочей позой. Эти факторы отрицательно сказываются на самочувствии работающего. Рабочее место должно отвечать эргономическим и техническим требованиям, обеспечивающим максимальную комфортность условий работы за компьютером, должно способствовать сохранению работоспособности и хорошего самочувствия в течение дня [17]. Рабочее место для выполнения работ в положении сидя организуется в соответствии с ГОСТ 12.2.032-88, ГОСТ 22269-88, ГОСТ 21829-88 и требованиям технической эстетики.

Для рабочего места инженера по радиоэлектронике необходимы: монитор, по своим визуальным характеристикам удовлетворяющий требования Республики Беларусь, с регулируемой яркостью и контрастностью экрана и со специальной подставкой - для установки экрана монитора под нужным углом наклона; регулируемый стол для компьютера, позволяющий изменять высоту положения клавиатуры, ширину стола; клавиатура; регулируемое кресло, позволяет изменять высоту, угол наклона спинки; подставка для ног - если конструкция стола и кресла не позволяет регулировать их по высоте; достаточно длинный кабель для клавиатуры, чтобы разместить ее в удобном положении; подставка для документов.

К выбору монитора нужно подходить особенно тщательно, потому что он является основным звеном безопасности в работе с персональным компьютером.

Низкая производительность процессора вызывает у пользователей лишь чувство раздражения, а плохой монитор может стать вполне реальной угрозой здоровью инженера по радиоэлектронике. Следовательно, инженеру по радиоэлектронике при работе с персональным компьютером достаточно использовать процессор с тактовой частотой 1,2ч1,4 ГГц и мониторы высшего класса для профессиональной графической работы с диагональю 48,26 см (19 дюймов) и выше. Мониторы позволяют одновременно отобразить максимальную область проектирования, а также все палитры и инструментальные панели. Также можно использовать одновременно два монитора, что способствует лучшему обзору информации. Современные hi-tech рабочие станции используют всё необходимое, что нужно для плодотворной работы инженера по радиоэлектронике, который работает за персональным компьютером [19]. Одна из таких технологий представлена на рисунке 10.1.

Монитор должен соответствовать таким требованиям: экран должен иметь антибликовое покрытие; цвета знаков и фона должны быть согласованы между собой. При работе с текстовой информацией наиболее благоприятным для зрительной работы инженера по радиоэлектронике является представление черных знаков на светлом фоне, так как при одинаковом контрасте разборчивость знаков на светлом фоне лучше, чем на темном [18]. Располагать клавиатуру надо на расстоянии 10-30 см от переднего края стола, чтобы запястья рук опирались на стол. Клавиатура должна быть достаточно плоской, иметь опорное приспособление, позволяющее изменять угол наклона ее поверхности в пределах от 5 до 15 градусов [18]. Кресло и клавиатура должны быть размещены так, чтобы не приходилось тянуться. При изменении положения тела обязательно надо переменить расположение клавиатуры.

Если стол регулируется по высоте, то высоту рабочей поверхности стола необходимо устанавливать в зависимости от роста пользователя (68-80 см) [18]. Высота нерегулируемого стола должна составлять 72,5 ширина и глубина - не меньше 80 см. В конструкции стола необходимо предусмотреть наличие выдвижных горизонтальных панелей для клавиатуры и манипулятора "мышь" на уровне 5-10 см ниже поверхности стола, чтобы обеспечить оптимальное угловое соотношение в локтевых и кистевых суставах. Если в процессе работы пользователю приходится иметь дело с большим количеством литературы и документов, на поверхности стола должно быть свободное пространство для их размещения. Принтер, сканер, ксерокс требуют дополнительной площади. Поэтому не следует ограничивать размеры рабочей поверхности стола минимальными [18].

Лучшим сиденьем будет удобное кресло. Сиденье кресла должно быть короче бедра, чтобы край кресла не давил на артерии под коленями. Кресло должно учитывать динамичность позы сидения. Форма спинки кресла должна повторять форму спины сидящего. Специалисты по эргономике ранее считали, что угол между бедрами и позвоночником должен составлять 90 градусов, но недавно проведенные исследования показали, что большинство людей предпочитают сидеть немного откинувшись [18]. Нужно учитывать, что низкая и очень свободная спинка создает дополнительную опору только для поясничного отдела позвоночного столба. Остальные мышечные группы при такой спинке находятся в постоянном напряжении, это приводит к быстрой утомляемости, способствует развитию профессиональных искривлений позвоночника.

Чтобы удовлетворить всем требованиям эргономики, кресло должно иметь: ширину и глубину поверхности сидения - не менее 40 см; поверхность сидения с закругленным передним краем; высоту опорной поверхности спинки - около 30 см; ширину спинки не менее 38 см; форму спинки, соответствующую естественному прогибу позвоночника и нижней части спины; пневматическую амортизацию сиденья; обивку из мягкого, упругого, нескользящего, неэлектризующего материала [18].

Если рабочее место инженера по радиоэлектронике устроено таким образом, что нет возможности регулировать высоту стола и кресла, необходимо иметь подставку для ног. Ее размеры: ширина не мене 30 см; глубина не менее 40 см; регулировка по углу наклона опорной поверхности до 20 градусов. Подставка должна иметь рифленую поверхность и бортик по переднему краю высотой 1 см [18].

Если при работе часто приходится смотреть на документы, необходимо установить подставку с оригиналом документа вертикально в одной плоскости с экраном и на одной с ним высоте. Работа глаз из стороны в сторону предпочтительнее, чем сверху вниз от экрана к горизонтальной копии, а затем вновь к экрану. И так до бесконечности. Если по ходу работы надо чаще смотреть на оригинал, чем на экран, то необходимо повернуть кресло или экран таким образом, чтобы прямо перед инженером располагался оригинал, а не экран компьютера. Расположение материала следует периодически менять, размещая его то слева, то справа от экрана. Движение вперед-назад, слева-направо от экрана к копиям снижают опасность возникновения визуального стресса и совершенствуют визуальные характеристики глаз.

Таким образом рекомендуемое рабочее место инженера по радиоэлектронике представлено на рисунках 10.2-10.4.

Правильная поза при работе с компьютером. Глаза от экрана на расстоянии вытянутой руки - 60-70 см (не ближе 50 см). Уровень глаз на 15-20 см выше центра экрана. Вертикально прямой позвоночник. Голову при этом тоже держите прямо, не выдвигая ее вперед, не опуская вниз и не наклоняя в стороны, чтобы глаза находились на одном уровне. Не сутультесь. Правильная поза обеспечивает максимальный приток кислорода ко всем частям тела. Наиболее часто встречаемым типом неправильного сидения является сутулость, и изгибание нижней части спины назад. Задняя поверхность бедер соприкасается с сиденьем. Уровень колен на уровне бедер. Благодаря этому вы избежите напряженности мышц ног. Обе ступни на полу не перекрещиваются. Постановка ступней на полу обеспечивают хорошую релаксацию. Если ноги не достают до пола, то поставьте опору для ног. Плечи опущены и расслаблены - благодаря этому руки также будут расслабляться [18].

Выполнение многочисленных эргономических требований к организации рабочего места позволит улучшить условия работы и уменьшить воздействия на костно-мышечную систему пользователя.

Cуществуют жестко определенные рамки периодов работы и отдыха для деятельности, которая предполагает длительное пребывание перед экраном монитора. Согласно СанПиН 9-131 РБ 2000 "Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, электронно-вычислительным машинам и организации работы" режим труда и отдыха при работе с персональным компьютером определяются видом и категорией трудовой деятельности. Виды трудовой деятельности разделяются на 3 группы: группа А - работа по считыванию информации с экрана персонального компьютера; группа Б - работа по вводу информации; группа В - творческая работа в режиме диалога с персональным компьютером [21]. При выполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовой деятельности, за основную работу с персональным комьютером следует принимать такую, которая занимает не менее 50% времени в течение рабочего дня [19]. Инженер по радиоэлектронике относится к группе В.

Для видов трудовой деятельности устанавливается 3 категории тяжести и напряженности работы с персональным компьютером, которые определяются: для группы А - по суммарному числу считываемых знаков за рабочую смену, но не более 60 000 знаков за смену; для группы Б - по суммарному числу считываемых или вводимых знаков, но не более 40 000 знаков за смену; для группы В - по суммарному времени непосредственной работы с ПЭВМ за рабочую смену, но не более 6 часов за смену [21].

В течение рабочего дня, чтобы избежать нервного напряжения, утомления зрительной и опорно-двигательной системы, следует устраивать перерывы. Время перерывов в течение рабочего дня для 8- часовой смены распределяется следующим образом: для А категории - 2 перерыва по 15 мин. через 2 часа после начала смены и после обеденного перерыва4; для Б категории - через 2 часа после начала смены и через 1.5-2 часа после обеденного перерыва по 15 мин. каждый час; для В категории - через 1,5-2 часа после начала смены и через 1.5-2 часа после обеденного перерыва по 20 мин. каждый час [21]. Не рекомендуется работать за персональным компьютером больше 2 часов подряд без перерыва. В процессе работы по возможности, чтобы уменьшить отрицательное влияние монотонности, следует менять тип и содержание деятельности. Например, чередовать редактирование и ввод данных или их считывание и осмысление. Чтобы снять напряжение в глазах, неизбежное при работе за компьютером, необходимо: каждые 1-2 часа переключать зрение: смотрите вдаль 5-10 минут , закрывайте глаза для отдыха на 1-2 минуты, проделывайте 4-5 простых упражнений, вовлекающих в работу большие группы мышц. [20]

Рабочее место с персональным компьютером должно располагаться по отношению к оконным проемам таким образом, чтобы естественный свет падал сбоку, предпочтительнее слева. Компьютер должен быть установлен так, чтобы подняв глаза от экрана, можно было увидеть самый удаленный предмет в комнате. Возможность перевести взгляд на дальнее расстояние - один из самых эффективных способов разгрузки зрительной системы во время работы с компьютером. Следует избегать расположения рабочего места в углах комнаты или лицом к стене - расстояние от компьютера до стены должно быть не менее 1 м. Если компьютер все же размещен в углу комнаты, то специалисты рекомендуют установить на столе зеркало. С его помощью легко увидеть самые дальние предметы комнаты, расположенные за спиной инженера по радиоэлектронике [18].

При наличии нескольких компьютеров в одной комнате расстояние между экраном одного монитора и задней стенкой другого должно быть не менее 2 м. Расстояние между боковыми стенками двух соседних мониторов должно быть не меньше 1,2 м. Не допускается расположение мониторов экранами навстречу друг другу, т.е. пользователь не должен иметь визуального контакта с экранами других дисплеев. Данное расположение представлено на рисунке 10.5 [21].

Рисунок 10.5 - Размещение рабочего места с персональным компьютером.

Таким образом, для оптимальной работы инженера по радиоэлектронике необходимо, что бы ему было удобно и безопасно, а также что бы ничто ни отвлекало. Правильная организация рабочего места положительно влияет на работоспособность инженера и не оказывает вредного влияния на здоровья.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения дипломного проекта было разработано устройство индикатор напряжения сети многофункциональный.

В процессе работы над дипломным проектом разработано техническое задание, на основании которого и проектировалось устройство, произведён патентный поиск аналогичных устройств, анализ исходных: данных, климатических и дестабилизирующих факторов, обоснованы и выбраны комплектующие и материалы для проектируемого устройства, компоновочная схема, метод и принцип конструирования. Обоснование выбора комплектующих и материалов конструкции проводились с учетом электрических режимов работы элементов и конструктивного исполнения устройства.

Разработанная конструкция устройства предназначена для использования его в условиях макроклиматического района с умеренным и холодным климатами, в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями. Прибор предназначен для использования в помещениях любого типа.

Также были проведены конструкторские расчеты. В результате расчета компоновки платы с габаритными размерами не превышающими заданные по техническому заданию. Расчет надежности показал, что полученные данные удовлетворяют требованиям технического задания по надёжности, и дополнительных мер по повышению надёжности не требуется. Как показали результаты расчета теплового режима - тепловой режим разрабатываемого устройства находится в норме, и необходимости в дополнительной теплозащите нет. Рассмотрены мероприятия по защите от коррозии, влаги, электромагнитных полей и механических нагрузок.

Представлены мероприятия по обеспечению высокой работоспособности разработчиков проектной документации.

Приведено технико-экономическое обоснование проекта. Полученные результаты свидетельствуют о том, что данный проект является экономически целесообразным и его реализация принесет предприятию коммерческий успех.

Для изготовления устройства обнаружения источников радиоизлучений приведена конструкторская документация. Чертёжи данного устройства выполнены с применением пакетов AutoCad, P-Cad

СПИСОК ИСПОЛБЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

[1] Головицына М.В Информационные технологии проектирования радиоэлектронных средств: учебник. - М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

[2] [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://ru.wikipedia.org

[3] [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://ru-patent..info

[4] Журнал Радио Январь 2009

[5] Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов. - М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 528 с.

[6] Базовый принцип конструирования РЭА / Е.М. Парфенов [и др.]. - М. : Радио и связь, 1981.

[7] Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: учеб. пособие для вузов / Е. М. Парфенов, Э. Н. Камышная, В. П. Усачев. - М. : Радио и связь, 1989.

[8] [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://bse.sci-lib.com

[9] [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://mse.org.ua

[10] А.Т. Жигалов, Е.П. Котов, К.Н. Хохлов Конструирование и технология печатных плат. Учебн. пособие для радиотехнических специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1973

[11] Пирогова Е.В. Проетирование и технология печатных плат: Учебник. - М.: ФОРУМ: ИНФА-М, 2005.-560с. (Высшее образование).

[12] Журавлёв, В.И. Тепловой анализ печатных плат в Mentor HyperLynx Thermal: метод. Указания к работам по дисц. «Моделирование и компьютерное проектирование радиоэлектронных средств» / В.И. Журавлёв, В.С. Колбун, Н.А. Смирнова. - Минск: БГУИР, 2009. - 28 с.: ил.

[12] [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://ru.wikipedia.org/wiki/Надёжность

[13] Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства. Курсовое проектирование: Учеб. пособие/ Ануфриев Л.П., Бондарик В.М., Ланин В.Л., Хмыль А.А. - Мн.: “Бестпринт” 2001.-144 с: ил.20

[14] Кривомазов Д.В., Шалаев В.А «Стандартизация в области систем автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов в машиностроении» / М.: Изд-во стандартов, 1987

[15] [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://prodam.slando.by/minsk_city

[16] [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://www.rel.by/

[17] Семич В.П. Охрана труда при работе на персональных электронно-вычислительных машинах и другой офисной технике: Практ. пособие. - Мн.: Высш. шк., 2001.

[18] [Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://www.ref.by/refs/9/20219/1.html

[19] Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://kodgoroda.com.ua/eto-interesno/1054.hi-tech.html

[20] Электронный ресурс]. - Электронные данные. - Режим доступа : http://www.sportime.by/info_dop/32

[21] СанПиН 9-131 РБ 2000 “Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, электронно-вычислительным машинам и организации работы”

Размещено на Allbest.ru