Блок терморегулятора инкубатора
Разработка схемы электрической структурной блока терморегулятора инкубатора. Энергосберегающий режим SLEEP. Расчет схемы сопряжения с нагревателем, потребляемой мощности и схемы индикации. Расчет норм времени по операциям технического процесса.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.06.2017 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Измеренная температура отображается на семисегментном индикаторе. К линиям RB0 - RB3 подключен преобразователь кода. Преобразователь кодаDD2 принимает 2-10 код от микроконтроллера и преобразует его в семисегментный код, который поступает на семисегментный индикаторHG1. Управление общими катодами полупроводникового семисегментного индикатора обеспечивает транзисторный ключ. По линиям RA0 - RA2 выбирается знакоместо, которое необходимо зажечь. На одной из линий RA0 - RA2 устанавливается уровень логической 1, ток поступает на базу одного из транзисторовVT1 - VT3, появляется базовый ток индикатора HG1 через коллектор транзистора к общему проводу источника питания. Через сегменты индиктора протекает ток, знакоместо отображает цифру. Время выбора знакоместа 4мс.
Для формирования временного интервала 4мс используется таймер. К таймеру подключается предделитель и выбирается коэффициент деления предделителя 16. Таймер запускается загрузкой в него числа 9. Прерывания микроконтроллера маскируемые, поэтому необходимо разрешить прерывание от таймера загрузкой в регистр INTCON кода 10100000. При переполнении таймера TMR0формируется прерывание, выполняется обработчик прерывания, начинающийся с адреса 0х04.
После сравнения измеренной температуры с установленным диапазоном программа опрашивает кнопки. Если кнопкаSB1 не нажата линии RB5 присутствует логическая 1, программа вновь переходит к взаимодействию с термодатчиком.
Нажатием кнопки SB1 на линии RB5 формируется логический 0 и выполняется опрос кнопки SB2.Начинается установка нижнего порога температуры. КнопкойSB2 устанавливается нужное число десятых долей градусов (от 0 до 9), при этом мигает младший разряд индикатора. Нажатием кнопки SB3 происходит переход кустановке единиц градусов или десятков градусов. В режиме установки единиц градусов мигает средний разряд индикатора HG1. В режиме установки десятков градусов мигает старший разряд индикатора HG1. Нажатием кнопки SB1 второй раз, блок терморегулятора переключается в режим установки верхнего порога температуры. Процедура установки верхнего порога температуры аналогична установке нижнего порога. Третье нажатие на кнопку SB1 обеспечивает выход из режима установки и блок терморегулятора обеспечивает поддержание температуры в заданных пределах. Все введенные значения сохраняются в энергонезависимой памяти данных микроконтроллера EEPROM.
6. Расчётная часть
6.1 Расчёт фильтров по питанию
При переключении микросхем устройства в цепи питания возникают низкочастотные помехи. Чтобы исключить низкочастотные помехи, при монтаже печатной платы необходимо установить вблизи разъема подключения питания развязывающий конденсатор ёмкостью 0,1 мкФ на 1 интегральную микросхему.
Рассчитывается ёмкость конденсатора C3 по формуле
, (6.1)
где С - емкость 0,1, мкФ;
N- количество интегральных микросхем.
мкФ,
C3 = 0,2 мкФ.
Согласно стандартному ряду емкостей выбирается конденсатор, емкостью 47 мкФ. Выбирается конденсатор К50-35-16В-47мкФ±10%.
Для исключения высокочастотных помех на печатной плате устанавливаются развязывающие конденсаторы ёмкостью 0,002 мкФ на 1 интегральную микросхему. Конденсаторы рекомендуется размещать по площади печатной платы из расчёта один конденсатор на группу не более 10 интегральных микросхем.
Рассчитывается ёмкость конденсаторов С1, С2 по формуле
, (6.2)
где - емкость 0,002, мкФ;
- количество интегральных микросхем.
,
С = 0,004 мкФ.
Выбираются конденсаторы С1, С2 К10-17АН500.1 мкФ±10%.
6.2 Расчет схемы индикации
Таблица 6.1 - Электрические характеристики индикатора BC56-12GWA
Параметры |
Значение |
|
Максимальная сила света, мКд, при токе 10мА |
10,5 |
|
Максимальное обратное напряжение, В |
5 |
|
Максимальное прямое напряжение, В |
2,5 |
|
Рабочая температура, ?С |
-40..85 |
Таблица 6.2 - Электрические характеристики транзистора КТ315Б
Параметры |
Значение |
|
Максимальный ток коллектора, мА |
100 |
|
Статический коэффициент передачи тока |
50…350 |
|
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В |
0,4 |
|
Напряжение насыщения база-эмиттер, В |
1,1 |
|
Рабочая температура, °С |
-40…85 |
Рассчитывается сопротивление резисторов R6, R10 - R16, ограничивающих ток сегмента индикатора HG1
, (6.3)
где - напряжение высокого уровня на выходе микроконтроллера, В;
Uкэнас - напряжение насыщения коллектор - эмиттер, В;
Uпр - прямое падение напряжения на сегменте, В;
Iпр - прямой ток сегмента, А.
По стандартному ряду сопротивлений выбирается сопротивление резистора 220Ом.
Рассчитывается мощность, рассеиваемая на резисторах R6, R10 - R16по формуле
, (6.4)
где Iпр - прямой ток сегмента, А;
R - сопротивление резистора, Ом.
Выбираются резисторы R6, R10-R16C2-33-0,125-220Ом±10% ОЖО 467.081 ТУ
Рассчитывается максимальный ток, протекающий через общий катод Iок индикатора по формуле
, (6.5)
где Iсег - ток протекающий через сегмент, мА;
n - количество сегментов индикатора.
Рассчитывается ток базы Iб по формуле
, (6.6)
где Iк - ток коллектора, мА;
в - статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ;
K- коэффициент насыщения транзистора.
= 1,6 мА.
Рассчитывается сопротивление резисторов R7 - R9, определяющих ток базы транзисторов VT1 - VT3 по формуле
, (6.7)
где- напряжение высокого уровня на выходе микроконтроллера, В;
Uбэнас - напряжение насыщения база - эмиттер, В;
Iб - ток базы транзистора, А.
По стандартному ряду сопротивлений выбирается сопротивление резисторов 2,4 кОм.
Рассчитывается мощность, рассеиваемая на резисторах R7 - R9 по формуле
, (6.8)
где Iб - ток базы транзистора, мА;
R - сопротивление резистора, кОм.
P = (1,6мА)2 Ч 2,4кОм = 0,006 Вт.
Выбираются резисторыR7-R9С2-33Н-0,125-2,4кОм±10% ОЖО 467.081 ТУ.
6.3 Расчет схемы сопряжения с нагревателем
Расчет действующего тока Id производиться по формуле
,(6.9)
где P - мощность нагревателя, Вт;
Ud - действующие значения напряжения питания, В.
Расчета действующего значения напряжения питанияUd производиться по формуле:
, (6.10)
где - напряжение питания нагревателя, В.
,
.
Для коммутации переменного напряжения 220 В и тока минимум 0,68А выбирается релеV23026-A1001-B201. Электрические характеристики реле представлены в таблице 6.3.
Таблица 6.3 - Электрические характеристики реле V23026-A1001-B201
Параметры |
Значение |
|
Ток срабатывания не более, мА |
13,5 |
|
Максимальный коммутируемый ток, А |
1 |
|
Максимальное коммутируемое напряжение, В |
250 |
|
Номинальное рабочее напряжение, В |
5 |
|
Рабочая температура, °С |
-40…85 |
6.4 Расчет потребляемой мощности
Расчет потребляемой мощности P производиться по формуле
,(6.11)
где Uпит - напряжение питания, В;
Iпот - потребляемый ток, мА.
Расчет потребляемой мощности приведен в таблице 6.4.
Таблица 6.4 - Потребляемая мощность устройства
Схема |
Потребляемый ток, мА |
Напряжение питания, В |
Потребляемая мощность схемы, мВт |
Количество |
Потребляемая мощность, мВт |
|
Микроконтроллер |
4,5 |
5 |
22,5 |
1 |
22,5 |
|
Реле |
15 |
5 |
75 |
1 |
75 |
|
Схема индикации |
80 |
5 |
400 |
1 |
400 |
|
Общая потребляемая мощность устройства |
497,5 |
7. Конструкторско-технологический раздел проекта
7.1 Выбор и обоснование выбора конструкции изделия с учетом требований технического задания
Технические параметры характеристики:
- Iпотр: 25мА;
- Uпит: 5В;
- Рпотр: 497,5мВт.
Модуль первого уровня представляет собой печатную плату с установленными на ней модулями нулевого уровня и электрическим соединителем. Модулем нулевого уровня является электронный компонент, то есть микросхемы и дискретные элементы.
Условия эксплуатации - УХЛ - 4:
- УХЛ - умеренно холодная климатическая зона. Температура от +40 до -60 ?С. Относительная влажность воздуха 60% до 80%;
- 4 - эксплуатация в крытых помещениях с отоплением и с искусственной вентиляцией.
Тип производства: серийное.
Серийное производство - тип производства, характеризующий ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска.
Исходными данными являются схема электрическая принципиальная и условия эксплуатации. Конструктивные параметры элементной базы приведены в таблице7.1.
Таблица 7.1 - Конструктивные параметры элементной базы
Наименование ЭРЭ |
Кол-во (шт.) |
Конструктивные параметры |
|||||
Кол-во выводов (шт) |
Диаметр выводов (мм) |
Штыревые или планарные |
Установочная площадь() |
Тип формовки |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Диод |
|||||||
КД512Б |
1 |
2 |
0,5 |
штыревые |
5·2,5=12,5 |
140 |
|
Разъемы |
|||||||
PLS-2R |
1 |
2 |
1 |
штыревые |
10,1·7,6=77,2 |
320 |
|
MF - 2 |
1 |
2 |
1 |
штыревые |
10,1·7,6=77,2 |
320 |
|
B3B - ZR |
1 |
3 |
0,5 |
штыревые |
7,6·2,5=19 |
320 |
|
Резисторы |
|||||||
С2-23 0,125 |
16 |
2 |
0,5 |
штыревые |
6?2,2=13,2 |
140 |
|
Резонатор кварцевый |
|||||||
HC49U |
1 |
2 |
1 |
штыревые |
11,5?5,3=61 |
211 |
|
Конденсаторы |
|||||||
К10-17 |
4 |
2 |
0,6 |
штыревые |
7,3?4,8=35,04 |
180 |
|
К50-68 |
1 |
2 |
0,5 |
штыревые |
5,5?5,5=30,25 |
180 |
|
Кнопки |
|||||||
TC-0404 |
3 |
2 |
0,3 |
штыревые |
6,1?7,2=43,92 |
180 |
|
Микросхемы |
|||||||
PIC16F84 |
1 |
18 |
1 |
штыревые |
25,5?4,5=114,75 |
320 |
|
СD4511BE |
1 |
12 |
1 |
штыревые |
20,5?4,5=92,25 |
320 |
|
Индикатор семисегментный |
|||||||
BC56-12GWA |
1 |
12 |
1 |
штыревые |
38,1?20,3=773,4 |
320 |
|
Реле |
|||||||
V23026-A1001- B201 |
1 |
6 |
1 |
штыревые |
13?7,6=98,8 |
400 |
|
Транзисторы |
|||||||
КТ315Б |
1 |
3 |
0,3 |
штыревые |
7,2?3=21,6 |
230 |
Допустимые уровни эксплуатации элементной базы приведены в таблице 7.2.
Таблица - 7.2 Допустимые уровни эксплуатации элементной базы
Наименование ЭРЭ |
Кол-во (шт) |
Допустимые условия эксплуатации |
||
Диапазон рабочих Температур (°С) |
Влажность, % |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
С2-23 0,125 |
16 |
-55 - +125 |
85 |
|
К10-17 |
4 |
-40 - +95 |
90 - 95 |
|
К50-68 |
1 |
-40 - +95 |
90 - 95 |
|
Продолжение таблицы 7.2 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
PIC16F84 |
1 |
-40 - +95 |
100 |
|
СD4511BE |
1 |
40 - +95 |
100 |
|
PLS-2R |
1 |
-55 - +140 |
90-95 |
|
MF - 2 |
1 |
-20 -+105 |
90-95 |
|
B3B - ZR |
1 |
-20 -+105 |
90-95 |
|
HC49U |
1 |
-20 - +70 |
50 - 60 |
|
TC-0404 |
3 |
-50 - +125 |
90-95 |
|
V23026-A1001- B201 |
1 |
-40 - +85 |
90-95 |
|
КТ315Б |
1 |
-40 - +95 |
90 - 95 |
|
BC56-12GWA |
1 |
-40 - +85 |
90 - 95 |
Допустимая относительная влажность воздуха для элементов от 60% до 100%. Таким образом, по всем параметрам ЭРЭ соответствуют условиям эксплуатации УХЛ - 4.
7.2 Разработка технологического процесса сборки и монтажа
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой и изготовлением изделия ограниченными партиями. Коэффициент закрепления операции в соответствии с ГОСТ 3.1119-83 [7] для серийного производства меньше единицы. Таким образом, на рабочем месте допускается выполнение одной или более операций. При этом используется универсальное, специальное и автоматизированное оборудование, которое расставляется по поточному принципу.
Из этого следует, что организационной формой техпроцесса является последовательной.
Последовательный тип производства - это организационная форма производства, при которой следующая операция начинается после полного окончания работы на предыдущей операции. Передача деталей с предыдущей на последующую операцию производится только целыми партиями.
Печатный узел собран на односторонней печатной плате, сделанной из стеклотекстолита СФ-1-35-1,5 по ГОСТ 10316-78 [5]. Стеклотекстолит, облицован с одной стороны медной электрической гальванической фольгой толщиной 35 мкм, толщина самого текстолита 1,5 мм. Стеклотекстолит фольгированный СФ-1-35-1,5 применяется в радиотехнике, приборостроении, электронике для изготовления обычных и многослойных печатных плат. Предельно допустимая температура от -60°С до +105°С. Имеет очень высокие механические и электроизоляционные свойства, хорошо поддается механической обработке резкой, сверлением, штамповкой. Температура хранения от -10°С до +35°С.
Предельно допустимая температура от -60°С до +105°С. Имеет очень высокие механические и электроизоляционные свойства, хорошо поддается механической обработке резкой, сверлением, штамповкой. Температура хранения от -10°С до +35°С.
Покрыть проводники ПОС 61 15 опл по ГОСТ 21930-76 [9]. Маркировать краской МК ЭБ ТУ 22.02-359 - 70. Шаг координатной сетки 2.54 мм, так как шаг контактов у микросхемы 2.54.
Исходя из требований технического задания, выбирается субтрактивный метод изготовления печатной платы.
Субтрактивный метод изготовления печатных плат - это метод формирования проводящего рисунка на фольгированном материале, путем удаления ненужных участков фольги.
Процесс монтажа печатного узла представлен в приложении Б.
Распаковка осуществляется с помощь монтажного ножа XN 200. Проверка на целостность и отсутствие внешних повреждений осуществляется с помощью лупы 4-х ГОСТ 7594-55 [8].Проверка осуществляется на столе монтажном СП-02-02.После проверки происходит комплектовка и укладка ЭРЭ в технологическую тару с помощью пинцета ПЗП - 120 АТТ6.890.0133.
ЭРЭ загружаются на линию монтажа печатных плат, где производится формовка, лужение и установка элементов на плату в соответствии с ГОСТ 29137-91[6]. После того, как линия монтажа печатных плат произвела формовку и лужение элементов, производится их установка на печатную плату по вариантам:
- элементы VD1, R1-R16 по варианту 140;
- элементы DD1, DD2, HG1, XP1, XP2, XS1, SB1-SB3 по варианту 320;
- элементы по C1-C5 варианту 180;
- элементы ZQ по варианту 211;
- элементы K1 по варианту 400;
- элементы VT1-VT3 по варианту 230.
На рисунке 7.1 изображен вариант установки элементов 140.
Рисунок 7.1 - Вариант установки 140
На рисунке 7.2 изображен вариант установки элементов 320.
Рисунок 7.2 - Вариант установки 320
На рисунке 7.3 изображен вариант установки 180.
Рисунок 7.3 - Вариант установки 180
На рисунке 7.4 изображен вариант установки 211.
Рисунок 7.4 - Вариант установки 211
На рисунке 7.5 изображен вариант установки 230.
Рисунок 7.5 - Вариант установки 230
На рисунке 7.6 изображен вариант установки 400.
Рисунок 7.6 - Вариант установки 400
Преобладает вертикальная установка элементов с целью автоматизации сборки и монтажа радиоэлементов.
Далее на контакты установленных элементов наносится флюс, после чего производится пайка волной припоя. Далее производится очистка печатного узла от остатков флюса с последующей сушкой.
После всех операций печатный узел необходимо проверить на отсутствие дефектов пайки и на соответствие сборочному чертежу с помощью лупы 4-х на монтажном столе СП-02-02.
Выбор основных и вспомогательных материалов является основной задачей и от правильности выбора зависят конструктивно - технологические, экономические и эксплуатационные показатели.
Для изготовления данного печатного узла используются следующие основные и вспомогательные материалы:
а) припой ПОС 61 ГОСТ 21931-76 [9] - оловянно - свинцовый, используется для пайки, лужения деталей и соединений. Выбран как наиболее дешевый и легкодоступный припой. Технические характеристики приведены в таблице 3.7;
б) флюс ФКСп ТУ 81-05-51-76 - используется для обработки выводов во время пайки. Выбран как наиболее дешевый и легкодоступный флюс.
Таблица 7.3 - Технические характеристики припоя ПОС 61
№ п/п |
Характеристики |
Значения |
||
1 |
Температура плавления, °C |
Начальная |
Жидкость |
|
183 |
190 |
|||
2 |
Плотность, г/см3 |
8,5 |
||
3 |
Удельное электросопротие, Ом*мм2/м |
0,139 |
||
4 |
Теплопроводность, ккал/см*с*сград |
0,12 |
||
5 |
Временное сопротивление разрыву, кгс/мм2 |
4,3 |
||
6 |
Относительное удлинение, % |
46 |
||
7 |
Ударная вязкость, кгс/см2 |
3,9 |
||
8 |
Твердость по Бриннелю, НВ |
14,0 |
Входной контроль, проверка на отсутствие дефектов пайки выполняется с помощью лупы 4-х. Лупа 4-х представлена на рисунке 7.7.
Рисунок 7.7 - Лупа 4-х
Формовка выводов ЭРЭ, лужение, установка на плату, монтаж и отмывка производятся на линии монтажа печатных плат. Линия представлена на рисунке 7.8.
Рисунок 7.8 - Линия монтажа печатных плат
Характеристики линии представлены в таблице 7.4.
Таблица 7.4 - Технические характеристики линии монтажа печатных плат
Характеристики |
Значение |
|
Операционная система |
Windows |
|
Максимальная производительность |
15000 комп./ч. |
|
Точность монтажа |
40 микрон @ 3 сигма для ЧИП-компонентов |
|
Устанавливаемые компоненты |
От 0,4 х 0,2 мм (01005), опционально 100 х 32 мм |
|
Максимальная высота компонентов |
18 мм |
|
Максимальный размер платы (Д х Ш) |
510 х 460 мм |
|
Минимальный размер платы (Д х Ш) |
50 х 50 мм |
7.3 Расчет надежности
Расчёт надежности - это процедура определения значений показателей надежности печатного узла.
Надежность - это способность изделия сохранять свои эксплуатационные показатели с течением времени в определенных эксплуатационных условиях. Надежность комплексное понятие, с помощью которого оценивают такие важнейшие характеристики как работоспособность, долговечность, безотказность.
Интенсивность отказов -- это соотношение числа отказавших компонентов в единицу времени к среднему числу объектов, исправно работающих в данный отрезок времени при условии, что отказавшие объекты не восстанавливают и не заменяют исправными. Интенсивности отказов элементов представлены в таблице 7.5.
Таблица 7.5 - Интенсивность отказа элементов
Название элементов |
Интенсивность отказов элементов |
Количество элементов |
|
1 |
2 |
3 |
|
Кварцевый резонатор |
0,74 |
1 |
|
Конденсаторы К10-17 |
0,022 |
4 |
|
Конденсатор К53-10 |
0,06 |
1 |
|
Микросхемы |
0,01 |
2 |
|
Разъемы |
0,124 |
3 |
|
Резисторы |
0,065 |
16 |
|
Диоды |
0,02 |
1 |
|
Реле |
0,168 |
1 |
|
Кнопки |
0,15 |
3 |
|
Индикатор семисегментный |
0,16 |
1 |
Значения интенсивности отказов указаны в «Обеспечение надежности при проектировании РЭС» [4].
Расчет интенсивности отказов изделиял рассчитывается по формуле
, (7.1)
где лi - интенсивность отказа элементов, установленных на печатную плату, 1/час;
n - количество элементов, шт.
л = (0,74 Ч 1) + (0,022 Ч 4) + (0,06 Ч 1) + (0,01 Ч 2) + (0,014 Ч 3) + (0,065 Ч 16) + (0,02 Ч 1) + (0,168 Ч 1) + (0,15 Ч 3) + (0,16 Ч 1) = 2,726 Ч 10-6.
Расчет среднего времени наработки на отказTср рассчитывается по формуле
,(7.2)
час.
Вероятность безотказной работыP(t) рассчитывается по формуле
, (7.3)
где t - условное время работы до первого отказа.
Вероятность отказаQ(t) рассчитывается по формуле
Q(t) = 1 - P(t), (7.4)
Q(t) = 1 - 0,99 = 0,1.
Таким образом, исходя из расчетов вероятности безотказной работы устройства, которая равна 0,99 делается вывод, что устройство надежно и имеет малую вероятность отказать во время работы.
7.4 Расчет элементов рисунка печатного монтажа
Для расчета печатного монтажа необходимо выбрать класс точности платы печатной по ГОСТ 53429-2009 [3].
Таблица 7.6 - Параметры отдельных классов печатных плат
Параметры |
Значение, для класса, мм |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||
Минимальная ширина проводников t, мм |
0,75 |
0,45 |
0,25 |
0,15 |
0,1 |
0,075 |
0,050 |
|
Минимальное расстояние между двумя соседними проводниками S, мм |
0,75 |
0,45 |
0,25 |
0,15 |
0,1 |
0,075 |
0,050 |
|
Минимальная радиальная толщина контактной площадки, мм |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
0,025 |
0,020 |
0,015 |
|
Предельное отклонение от ширины печатных проводников без покрытия, to |
±0,15 |
±0,1 |
±0,05 |
±0,03 |
0..-0,03 |
0..-0,02 |
0..-0,015 |
Таким образом, исходя из параметров отдельных классов и требований технического задания и условий эксплуатаций, выбираем 3-ий класс точности для расчета элементов рисунка печатного монтажа.
Расчет номинального значения диаметра отверстийd элементов рассчитывается по формуле
d=dэл+r, (7.5)
где dэл - диаметр вывода элемента, мм;
r - зазор, необходимый для свободной установки элемента, с учетом отклонений диаметра отверстий, r = 0,4 мм, так как монтаж производится на автомате.
d1= 0,5 + 0,4 = 0,9 мм,
d2 = 0,6 + 0,4 = 1 мм,
d3 = 1 + 0,4 = 1,4 мм,
d4 = 0,3 + 0,4 = 0,7 мм.
В таблице 7.7 представлены данные результатов расчетов диаметров отверстий элементов и представлены типоразмеры.
Таблица 7.7 - Результаты расчетов и типоразмеров
Результат |
Типоразмер |
Название ЭРЭ |
|
0,9 |
1 |
Резисторы, Конденсаторы(К10), Разъем |
|
1 |
Конденсатор(К50) |
||
1,4 |
1,4 |
Микросхема, Разъемы, Резонатор кварцевый, Индикатор семисегментный, Реле |
|
0,7 |
0,7 |
Кнопки, Транзисторы |
Расчет номинального диаметраdk контактной площадки рассчитывается по формуле:
dk= d + 2b + c, (7.6)
где d - диаметр отверстия, мм;
b - необходимая радиальная толщина контактной площадки, b=0,1 мм;
c - коэффициент, учитывающий влияние разброса межцентрового расстояния, с=0,6 мм.
d1 = 1+2?0,1+0,6 = 1,8 мм,
d2 = 1,4+2?0,1+0,6 = 2,2 мм,
d3 = 0,7+2?0,1+0,6 = 1,5 мм.
Расчет номинальной ширины проводниковt рассчитывается по формуле
t = tн + |t0|, (7.7)
где t - номинальная ширина проводника;
tн - необходимая ширина проводника, tн = 0,25 мм;
t0 - предельное отклонение ширины проводника, t0 =0,05 мм.
t= 0,25 + 0,05 = 0,3 мм.
Расчет номинального расстоянияb между проводниками рассчитывается по формуле
b = bн + |t0|, (7.8)
где bн - необходимая ширина проводника, мм;
t0 - предельное отклонение ширины проводников,t0 =0,05 мм.
b = 0,25 + 0,05 = 0,3 мм.
Рассчитаем площадьSУ печатной платы используя формулу
, (7.9)
гдеSyi- установочная площадь i элементов (ЭРИ), мм;
kSZ - коэффициент, зависящий от назначения и условий эксплуатации аппаратуры;
n-количество радиоэлементов.
SУ=3Ч(12,5Ч1+77,2Ч2+19Ч1+92,25Ч1+114,75Ч1+13,2Ч16+24,96Ч1+61Ч1+35,04Ч4+30,25Ч1+ +43,92Ч3+773,1Ч1+21,6Ч3) = 5387,13 мм2.
Исходя из расчета площади печатной платы выбирается размер печатной платы. В таблице 7.8 представлены размеры печатных плат в соответствии с ГОСТ 10317-79 [10].
Таблица 7.8 - Размер печатной платы
Ширина, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
|
20 |
30 |
60 |
90 |
100 |
120 |
140 |
150 |
|
40 |
100 |
130 |
200 |
|||||
140 |
110 |
150 |
150 |
150 |
||||
160 |
||||||||
170 |
||||||||
170 |
180 |
|||||||
30 |
40 |
|||||||
200 |
||||||||
40 |
60 |
75 |
75 |
120 |
120 |
|||
45 |
75 |
140 |
||||||
80 |
90 |
150 |
160 |
170 |
||||
70 |
160 |
200 |
||||||
170 |
170 |
180 |
||||||
50 |
60 |
80 |
130 |
180 |
||||
80 |
140 |
200 |
200 |
|||||
100 |
90 |
90 |
280 |
|||||
150 |
120 |
|||||||
60 |
60 |
150 |
130 |
200 |
300 |
360 |
||
80 |
170 |
Выбираем размер печатной платы 60х90.
7.5 Расчет комплексного показателя технологичности
Технологичность - это совокупность свойств, определяющих её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и выполнения работ.
Технологичность изделия оценивается количественно по показателю уровня технологичности, который определяется комплексным и базовым уровнем технологичности. Нормативы комплексных показателей технологичности конструкции представлены в таблице 7.9.
Таблица 7.9 - Нормативы комплексных показателей технологичности конструкций блоков электронно-вычислительной техники
Наименование класса блоков |
Стадии разработки |
|||
Опытный образец |
Установочная серия |
Установочное серийное производство |
||
1.Электронные |
0,40-0,70 |
0,45-0,75 |
0,50-0,80 |
|
2.Электромеханические и механические |
0,30-0,50 |
0,40-0,55 |
0,45-0,60 |
|
3.Радиотехнические |
0,40-0,60 |
0,70-0,80 |
0,80-0,85 |
|
4.Соединительные, коммутационные, распределительные |
0,45-0,55 |
0,50-0,70 |
0,55-0,75 |
Исходные данные для расчета технологичности сборочного узла представлены в таблице 7.10.
Таблица 7.10 - Данные для расчета комплексного показателя технологичности сборочного узла.
Исходные данные |
Обозначение |
Значение показателя |
|
1)Количество монтажных соединений, которые могут осуществляться механизированным или автоматизированным способом, либо которые могут осуществляться вручную. |
Нам |
112 |
|
2)Общее количество монтажных соединений. |
Нм |
112 |
|
3)Общее количество микросхем, микросборок. |
Нмc |
2 |
|
4)Общее количество ЭРЭ. |
Нэрэ |
36 |
|
5)Количество ЭРЭ, подготовка которых может осуществляться автоматизированным или механизированным способом, элементы, не требующие подготовки к монтажу. |
Нмпэрэ |
36 |
|
6)Количество операций контроля и настройки, которые могут осуществляться автоматизированным или механизированным способом. |
Нмкн |
2 |
|
7)Общее количество операций контроля и настройки. |
Нкн |
2 |
|
8)Общее количество типоразмеров ЭРЭ. |
Нт.эрэ |
3 |
|
9)Количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии. |
Нт.ор.эрэ |
0 |
|
10)Количество деталей в штуках, заготовки которых или сами детали получены прогрессивными методами формообразования. |
Дпр |
1 |
|
11)Общее количество деталей без нормализованного крепежа в изделии. |
Д |
1 |
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа Кам рассчитывается по формуле
, (7.10)
где Нам - количество монтажных соединений, которые могут осуществляться или осуществляются механизированным или автоматизированным способом;
Нм - общее количество монтажных соединений.
.
Коэффициент использования микросборок и микросхем Кимс рассчитывается по формуле
, (7.11)
где Нмс - общее количество микросхем в изделии;
Нэрэ -общее количество ЭРЭ.
.
Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ к монтажу Кмпэрэ рассчитывается по формуле
, (7.12)
где Нмпэрэ - количество ЭРЭ подготовка, которых к монтажу может осуществляться или осуществляется механизированным или автоматизированным способом;
Нэрэ - общее количество ЭРЭ.
.
Коэффициент механизации контроля и настройки Кмкн рассчитывается по формуле
, (7.13)
где Нмкн - количество операций контроля и настройки, которые могут, осуществляется механизированным или автоматизированным способом;
Нкн - общее количество операции контроля и настройки.
.
Коэффициент повторяемости ЭРЭ Кпов.эрэ рассчитывается по формуле
, (7.14)
где Нт.эрэ - общее количество типоразмеров ЭРЭ;
Нэрэ - общее количество ЭРЭ.
.
Коэффициент применяемости ЭРЭ Кп.эрэ рассчитывается по формуле
, (7.15)
где Нт.ор.эрэ - количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии;
Нэрэ - общее количество ЭРЭ.
.
Коэффициент прогрессивности ЭРЭ Кф рассчитывается по формуле:
, (7.16)
где Dпр - количество деталей заготовки которых или сами детали получены прогрессивным методом формообразования;
D - общее количество деталей в изделии.
.
Основным показателем для оценки технологичности конструкции является комплексный показатель технологичности. Для его расчета необходим состав базовых показателей технологичности для электронных блоков, данные которых представлены в таблице 7.11.
Таблица 7.11 - Состав базовых показателей технологичности для электронных блоков
Показатели технологичности |
Обозначение |
||
Коэффициент использования микросхем и микросборок |
1,000 |
||
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа |
1,000 |
||
Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ |
0,750 |
||
Коэффициент механизации контроля и настройки |
0,500 |
||
Коэффициент повторяемости ЭРЭ |
0,310 |
||
Коэффициент применяемости ЭРЭ |
0,187 |
||
Коэффициент прогрессивности формообразования деталей |
0,110 |
Комплексный показатель технологичности К рассчитывается по формуле
, (7.17)
Таким образом, рассчитав показатель технологичности узла и узнав все нужные значения для работы печатной платы, установочное серийное производство равно 0,75, то есть соответствует значениям, представленным в таблице 7.9.
Уровень технологичности Ку рассчитывается по формуле
, (7.18)
где Кб - базовый показатель технологичности.
Так как уровень технологичности устройства больше 1, то делается вывод, что устройство технологично.
8. Экономический раздел
8.1 Расчет норм времени по операциям технического процесса и трудоемкости производственной программы
Рассчитать норму штучного времени на каждую операцию технологического процесса и трудоемкость производственной программы расчетно-аналитическим методом по исходным данным, сборочному чертежу радиоизделия, спецификации и техпроцессу сборки и монтажа (маршрутной карте).
Норма времени Нвр - это время, необходимое на изготовление единицы продукции в минутах
, (8.1)
где Тшт - норма штучного времени, мин;
Т п/з- подготовительно-заключительное время, мин;
n- количество деталей в партии, шт.
В серийном и массовом производстве Т п/з = 0, тогда Н вр = Т шт
Подготовительно - заключительное время Тп/з - это время, необходимое для ознакомления с чертежами, на инструктаж мастера или технолога, на получение приспособлений и инструментов.
Норма штучного времени - оперативное время Топ, время основных и вспомогательных приемов операции Топ с учетом дополнительного времени Тдоп, времени на обслуживание оборудования Тобс и отдых и личные надобности Толн
Т шт = Т оп + Т доп , (8.2)
где Топ- оперативное время, мин;
Тдоп - дополнительное время, мин.
Оперативное время Топ рассчитывается расчетно-аналитическим методом на основании справочника «Нормативы штучного времени на типовые технологические операции монтажа печатных плат и модулей» ОАО «Вектор».
Дополнительное время Тдоп рассчитывается по формуле
Тдоп = Тобс + Толн , (8.3)
где Тобс- время обслуживания рабочего места, 5% от Топ, мин;
Толн - время на отдых и личные надобности, 3% от Топ, мин.
Расчет Тшт производится по каждому переходу операции по формуле 8.2 в таблице 8.1.
Таблица 8.1 - Расчет по каждому переходу операции
№ операции |
№ перехода |
Наименование операции и перехода |
Топ, мин |
Тдоп, мин |
Тшт |
N штук |
Т N час |
||
мин |
час |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
050 |
Контрольная |
2,072 |
0,166 |
2,238 |
0,037 |
15000 |
555 |
||
1 |
Распаковать элементы |
0,378 |
|||||||
2 |
Распаковать плату |
0,029 |
|||||||
3 |
Входной контроль печатной платы на отсутствие дефектов |
0,045 |
|||||||
4 |
Входной контроль элементов на отсутствие дефектов |
1,53 |
|||||||
010 |
Комплектовочная |
8,28 |
0,662 |
8,94 |
0,15 |
15000 |
2250 |
||
1 |
Скомплектовать подбор ЭРЭ на изделие |
8,28 |
|||||||
015 |
Формовочная |
0,215 |
0,02 |
0,235 |
0,004 |
15000 |
60 |
||
1 |
Формовать элементы поз. 2, 13 - 16 |
0,14 |
|||||||
2 |
Формовать элементы поз. 5 - 7 |
0,04 |
|||||||
3 |
Формовать элементы поз. 17 |
0,008 |
|||||||
4 |
Формовать элементы поз. 19 |
0,027 |
|||||||
020 |
Лудильная |
0,144 |
0,012 |
0,156 |
0,003 |
15000 |
45 |
||
1 |
Лудить выводы элементов |
0,144 |
|||||||
025 |
Установочная |
0,144 |
0,012 |
0,156 |
0,003 |
15000 |
45 |
||
1 |
Установить элементы поз. 2, 13 - 16 |
0,068 |
|||||||
2 |
Установить элементы поз. 3, 4, 8 - 12 |
0,036 |
|||||||
3 |
Установить элементы поз. 5 - 7 |
0,02 |
|||||||
4 |
Установить элементы поз. 17 |
0,004 |
|||||||
5 |
Установить элементы поз. 18 |
0,004 |
|||||||
6 |
Установить элементы поз. 19 |
0,012 |
|||||||
030 |
Монтажная |
0,91 |
0,073 |
0,98 |
0,016 |
15000 |
240 |
||
1 |
Нанести флюс на монтажные соединения |
0,456 |
|||||||
2 |
Запаять выводы элементов |
0,456 |
|||||||
035 |
Отмывочная |
0,61 |
0,05 |
0,66 |
0,011 |
15000 |
165 |
||
1 |
Очистить печатный узел от остатков флюса |
0,456 |
|||||||
2 |
Сушить печатную плату |
0,15 |
|||||||
040 |
Контрольная |
8,62 |
0,69 |
9,31 |
0,15 |
15000 |
2400 |
||
1 |
Проверить печатный узел на отсутствие дефектов пайки и на соответствие сборочному чертежу |
8,57 |
|||||||
2 |
Поместить изделие в технологическую тару |
0,05 |
|||||||
Итог |
1,725 |
23,17 |
0,384 |
15000 |
5760 |
Пример расчета нормы времени на операцию 005 «Контрольная»
12Ч0,029+6Ч0,005=0,348+0,03=0,378 мин,
1Ч0,029=0,029 мин,
1Ч0,045=0,045 мин,
36Ч0,045=1,62 мин,
0,378+0,029+0,045+1,62=2,072 мин,
Тдоп = = 0,166 мин,
Тшт.мин= 2,072+0,166=2,238 мин,
Тшт.час= 2,238/60 = 0,037час.
8.2 Расчет количества рабочих мест и производственных рабочих
На основании исходных данных и данных раздела 8.1 произвести:
- расчет количества рабочих мест с построением графика загрузки;
- расчет численности основных производственных рабочих.
В случае, когда поточная линия не применяется, то расчет количества рабочих мест Срас определяется по формуле
, (8.4)
где Тшт- норма штучного времени на операцию, в часах;
N - годовая программа, в штуках;
Фэф- эффективный фонд времени работы станка (рабочего места) за плановый период в 1 смену;
Квн- коэффициент выполнения норм выработки;
TN- трудоемкость производства программы, час.
Эффективный фонд времени работы станка (рабочего места) за плановый период в 1 смену Фэф определяется либо по соответствующей формуле, либо берется с базового предприятия. Эффективного фонда времени работы станка рассчитывается по формуле 8.5
Фэф.г = m Ч (tсм Ч Др -tпр Ч Дпр) Ч У, (8.5)
где m - количество смен;
tcм- продолжительность одной смены, час. (8);
Др - число рабочих дней в году (в 2017 году - 247 дней);
пр- время сокращения в предпраздничные дни, час. (1 час);
Дпр - число предпраздничных дней (в 2017 году - 3 дней);
У - коэффициент, учитывающий потери на ремонт.
Коэффициент, учитывающий потери на ремонт рассчитывается по формуле
, (8.6)
где б - процент потерь рабочего времени на ремонт оборудования, %.
= 0,96.
Эффективный фонд времени станка рассчитывается по формуле 8.5
Фэф.г= 1 Ч (8 Ч 247 - 1 Ч 3) Ч 0,96 = 1894,1,
Годовой объем выпуска изготавливается за полугодие
Фэф.кв= 1894,1/2 = 947 час.
Если Срас получилось дробным, его округляют до целого числа и называют количеством принятых рабочих мест Спр.
Коэффициент загрузки рабочих мест по операциям Кзаг рассчитывается по формуле
, (8.7)
Средний коэффициент загрузки рабочих мест Кср.загр рассчитывается по формуле
, (8.8)
где?Ср- сумма расчетных рабочих мест, в штуках;
?Спр- сумма принятых рабочих мест, в штуках.
В таблице8.2 представлены расчеты коэффициента загрузки рабочих мест.
Таблица 8.2 - Расчет коэффициента загрузки рабочих мест
№ операции |
Наименование операции |
Срас, шт. |
Спр, шт. |
Кзаг, % по операциям |
Кср.заг , % |
|
005 |
Контрольная |
0,56 |
3 |
94,6 |
- |
|
010 |
Комплектовочная |
2,28 |
- |
|||
015 |
Формовочная |
0,06 |
1 |
56,2% |
- |
|
020 |
Лудильная |
0,046 |
- |
|||
025 |
Установочная |
0,046 |
- |
|||
030 |
Монтажная |
0,24 |
- |
|||
035 |
Отмывочная |
0,17 |
- |
|||
040 |
Контрольная |
2,4 |
3 |
80% |
- |
|
Итого |
5,8 |
7 |
- |
83% |
На основе таблицы 8.2 строится график загрузки рабочих мест представленный на рисунке 8.1.График загрузки рабочих мест строится следующим образом: по оси X откладываются рабочие места по видам; по оси У - % загрузки рабочих мест. Если загрузка рабочего места небольшая менее 70%, то рабочие места загружаются другой работой (присоединяют эту операцию к последующей или предыдущей операции). Если загрузка более 120%, то на этом рабочем месте образуется «чужое место», необходимо пересмотреть технологию и организацию рабочего места. Для расчета рабочих мест можно объединять некоторые операции, но в пределах разумного (объединение операций производится с последующей или предыдущей). Данные расчета заносят в таблицу 8.2.
Рисунок 8.1 - График загрузки рабочих мест
Численность основных производственных рабочих по операции Чрас рассчитывается по формуле
, (8.9)
где Тшт -норма штучного времени на Чпр операцию, в часах;
N -годовая программа, в штуках;
Фд-действительный фонд времени работы одного производственного рабочего в год. Он рассчитан на основе баланса рабочего времени в таблице 2;
Квн-коэффициент выполнения норм выработки;
TN -трудоемкость производства программы, час.
Таблица 8.3 - Баланс рабочего времени на 2017 год
№ |
Показатели |
Плановые дни |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Календарный фонд времени |
365 |
|
2 |
Выходные и праздничные дни |
120 |
|
3 |
Номинальный фонд времени |
247 |
|
4 |
Не выходы на работу в рабочие дни, в том числе: |
||
4.1 Очередные и дополнительные отпуска |
16,7 |
||
4.2 Отпуска по беременности и родам |
4,4 |
||
4.3 Выполнение государственных и обязанностей |
1,0 |
||
4.4 Болезни |
3,8 |
||
4.5 По разрешению администрации |
0,1 |
||
4.6 ИТОГО не выходов в рабочие дни |
26,0 |
||
5 |
Полезный (явочный) фонд времени, одного рабочего |
221 |
|
6 |
Потери рабочего времени в связи с сокращением длительности рабочего дня, в том числе: |
||
6.1 Перерывы для кормящих матерей (часы) |
0,03 |
||
6.2 Сокращенный день подростков (часы) |
0,02 |
||
6.3 ИТОГО потерь внутри рабочего дня |
0,05 |
||
7 |
Средняя продолжительность рабочего дня (часы) |
7,95 |
|
8 |
Действительный фонд времени одного рабочего (часы) - Фд |
1756,95 |
|
9 |
Действительный фонд времени одного рабочего на 2 квартала (часы), Фд |
878,475 |
Расчеты основных производственных рабочих представлены в таблицу 8.4.
Таблица 8.4 -Расчет количества основных производственных рабочих
№ операции |
Наименование операции |
Разряд |
Чрас |
Чпр |
|
005 |
Контрольная |
3 |
3,07 |
3 |
|
010 |
Комплектовочная |
3 |
|||
015 |
Формовочная |
3 |
0,07 |
1 |
|
020 |
Лудильная |
3 |
0,05 |
||
025 |
Установочная |
3 |
0,05 |
||
030 |
Монтажная |
3 |
0,26 |
||
035 |
Отмывочная |
3 |
0,18 |
||
040 |
Контрольная |
3 |
2,6 |
3 |
|
Итого: |
6,28 |
7 |
8.3 Расчет заработной платы и отчислений, расходов по обслуживанию и управлению производством
Используя исходные данные и данные разделов8.1 и 8.2 рассчитать:
- прямую-сдельную заработную плату;
- основную заработную плату на программу и на изделие;
- дополнительную заработную плату на программу и на изделие;
- среднемесячную заработную плату;
- обязательные отчисления в фонды на программу и на изделие;
- общепроизводственные и общехозяйственные расходы.
Заработная плата - это часть валового общественного продукта в денежном выражении, поступающая для культурных и материальных благ работников в соответствии с затраченным трудом. Различают виды, формы и системы оплаты труда:
- виды: основная и дополнительная;
- формы: сдельная и повременная. В основе повременной оплаты труда лежит тарифная ставка и отработанное время. В основе сдельной оплаты труда лежит расценка на изделие и объем выполненной работы;
- системы. Формы оплаты труда имеют ряд систем оплаты труда: простая повременная (прямая), повременно - премиальная, индивидуально-сдельная или прямая-сдельная, сдельно - премиальная, сдельно - прогрессивная, косвенно - сдельная, аккордная.
Применяется сдельно-премиальная система оплата труда. При сдельно-премиальной системе оплаты труда заработок складывается по основным сдельным расценкам, начисленным по фактической выработке и премии за выполнение и перевыполнение установленных показателей премирования.
Расценка сдельная Рсд - размер оплаты по установленным нормам за изготовление продукции (детали, узлы, изделия и др.) или выполнение определенной производственной операции. Расценки устанавливаются на определенную работу (операцию) исходя из тарифной ставки, соответствующей разряду работы и норм выработки или нормы времени на данную работу могут быть рассчитаны по формулам 8.10 и 8.11
, (8.10)
где Тс - часовая тарифная ставка, час;
Нвыр.час- норма выработки - количество продукции, которая должна быть произведена в единицу времени, шт.
Рсд = Тс Ч Тшт,(8.11)
гдеТс - тарифная ставка, в руб.;
Т шт - установленная норма времени в часах;
Сдельная расценка рассчитывается по формуле 8.11, в таблице 8.6. Используются тарифные ставки, представленные в таблице 8.5 и часовые нормы штучного времени по операциям Тшт из раздела 8.1.
Тарифные ставки для сдельной оплаты труда договорные приведены в таблице 1. Для их расчета примем, тарифную ставку первого разряда Тс1 равной 80 руб. (Тс1 принимать в пределах от 60 до 100 руб.). Тарифные ставки последующих разрядов определять с помощью тарифного коэффициента Т коэф, показывает во сколько раз заработная плата более квалифицированного работника больше по сравнению с первым разрядом.
Таблица 8.5 -Тарифные ставки для сдельной оплаты труда
Разряд |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Т коэф. |
1,0 |
1,09 |
1,21 |
1,33 |
1,5 |
1,71 |
|
Тс руб./час |
80 |
87,2 |
96,8 |
106,4 |
120 |
136,8 |
Таблица 8.6 - Определение сдельных расценок по операциям
№ |
Наименование операции |
Разряд |
Тс, руб. |
Тшт (час) |
Рсд (руб.) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
005 |
Контрольная |
3 |
96,8 |
0,037 |
3,58 |
|
010 |
Комплектовочная |
3 |
96,8 |
0,15 |
14,52 |
|
015 |
Формовочная |
3 |
96,8 |
0,004 |
0,39 |
|
020 |
Лудильная |
3 |
96,8 |
0,003 |
0,29 |
|
025 |
Установочная |
3 |
96,8 |
0,003 |
0,29 |
|
030 |
Монтажная |
3 |
96,8 |
0,016 |
1,55 |
|
035 |
Отмывочная |
3 |
96,8 |
0,011 |
1,1 |
|
040 |
Контрольная |
3 |
96,8 |
0,16 |
15,5 |
|
Итого(?) сумма Рсд |
- |
- |
- |
37,22 |
Сдельная расценка рассчитывается по формуле 8.11
96,8руб Ч 0,037час = 3,58руб.
Рассчитаем прямую - сдельную заработную плату по формуле 8.12
, (8.12)
где ?Рсд- сумма расценок сдельных, руб;
N - программа выпуска, шт.
ЗПпр.сд. = 37,22руб Ч 15000шт = 558300 руб.
Рассчитаем основную заработную плату производственных рабочих по сдельно-премиальной системе
ЗПосн = ЗПпр.сд. + Премия, (8.13)
где ЗПпр.сд.- прямая - сдельная заработная плата, руб.;
Премия - сумма премии, руб.
Премия рассчитывается по формуле
, (8.14)
где ЗП пр.сд.- прямая - сдельная заработная плата, руб;
% премии - процент премии согласно задания.
Премия = = 139575 руб.
Основная заработная плата производственных рабочих по сдельно-премиальной системе рассчитывается по формуле 8.13
ЗПосн. = 558300руб + 139575руб = 697875 руб.
Основная заработная плата на изделие рассчитывается по формуле
, (8.15)
руб.
Рассчитаем дополнительную заработную плату на программу и на изделие по формулам 8.16 и 8.17
, (8.16)
где ЗПосн.прог - основная заработная плата на программу, руб;
%ЗПдоп- процент дополнительной заработной платы согласно задания.
руб.
, (8.17)
где ЗП осн.изд. - основная заработная плата на изделие, руб;
%ЗПдоп- процент дополнительной заработной платы, согласно задания.
= 5,12 руб.
Рассчитаем общий фонд заработной платы (ОФЗП)на программу и на изделие по формулам 8.18 и 8.19
ОФЗПпрог = ЗПосн.прог + ЗПдоп.прог,(8.18)
где ЗПосн.прог - основная заработная плата на программу, руб;
ЗПдоп.прог- дополнительная заработная плата на программу, руб.
ОФЗПпрог = 697875руб += 774641,3руб.
ОФЗПизд = ЗП осн.изд + ЗП доп.изд,(8.19)
гдеЗПосн.изд - основная заработная плата на изделие, руб.;
ЗПдоп.изд- дополнительная заработная плата на изделие, руб.
ОФЗПизд = 46,53 + 5,12 = 51,65руб.
Рассчитается среднемесячная заработная плата ЗПср.мес по формуле
, (8.20)
где ОФЗПпрог - общий фонд заработной платы на программу, руб.;
Чпр- принятое количество производственных рабочих, чел.;
n- количество месяцев, за которое выполняется программа.
руб.
Рассчитаются обязательные отчисления в фонды по формулам 8.21 и 8.22
, (8.21)
где ОФЗПпрог - общий фонд заработной платы на программу, руб;
% отчислений - процент отчислений согласно задания.
руб.
, (8.22)
где ОФЗПнаизд- общий фонд заработной платы на изделие, руб.;
% отчислений- процент отчислений согласно задания.
руб.
Таблица 8.7 - Расчет отчислений
№ п/п |
Показатели (%) |
На прогр, руб. |
На изделие, руб. |
|
1 |
Фонд социального страхования - 2,9 |
12 433,4 |
1,5 |
|
2 |
Пенсионный фонд - 22 |
94 322,68 |
11,36 |
|
3 |
Фонд обязательного медицинского страхования - 5,1 |
21 865,71 |
2,63 |
|
4 |
Налог на травматизм и проф. заболевания - 0,2 |
857,48 |
0,1 |
|
Итого - 30,2 |
233941,7 |
15,6 |
Расчет расходов по обслуживанию и управлению производством. К данным видам расходов относятся: общепроизводственные расходы, общехозяйственные расходы, коммерческие расходы. Указанные виды расходов относятся к косвенным, включается в себестоимость изделия с помощью специальных расчетов. Общепроизводственные расходы и общехозяйственные расходы пропорциональны основной заработной плате. Коммерческие расходы пропорциональны производственной себестоимости.
Общепроизводственные расходы (ОПР) включаются пропорционально основной заработной плате в себестоимость изделия. Это расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования, с содержанием и ремонтом зданий, производственных помещений и т.д. (ОПР = 108%, согласно задания), рассчитываются по формулам 8.23 и 8.24
, (8.23)
где ЗПосн.прог - основная заработная плата на программу, руб.;
% ОПР- процент общепроизводственных расходов согласно заданию.
руб.
, (8.24)
где ЗПосн.изд - основная заработная плата на изделие, руб.;
% ОПР - процент общепроизводственных расходов согласно заданию.
Общехозяйственные расходы (ОХР) включаются пропорционально основной заработной плате (зарплата управленческого персонала, содержание зданий, сооружений непромышленного назначения, канцелярские расходы, почтовые и телеграфные расходы и т.д.). (ОХР = 100%согласно заданию), рассчитываются по формулам 8.25 и 8.26
, (8.25)
где ЗПосн.прог - основная заработная плата на программу, руб.;
% ОХР- процент общехозяйственных расходов согласно заданию.
, (8.26)
где ЗПосн.изд - основная заработная плата на изделие, руб.;
% ОХР - процент общехозяйственных расходов согласно заданию.
Коммерческие расходы (КР) - это расходы, связанные с реализацией продукции. Это затраты на тару, упаковку, транспортировку, рекламу, на получение консультации от специалистов, аудиторские услуги и т. д. (КР = 12%, согласно задания), рассчитываются по формулам 8.27 и 8.28
, (8.27)
Где С/Спроиз.прог - производственная себестоимость на программу, руб.;
%КР - процент коммерческих расходов согласно заданию.
, (8.28)
где С/Спроиз на изд- производственная себестоимость на изделие, руб.;
% КР - процент коммерческих расходов согласно заданию.
Коммерческие расходы на программу и на изделие рассчитываются в разделе 8.5 по указанным формулам.
8.4 Расчет стоимости материалов и комплектующих
Рассчитывается стоимость материалов и комплектующих изделий необходимых для монтажа радиоизделия. На используемые цены по материалам и комплектующим создать приложение с указанием предприятия-продавца и даты приобретения.
Расчет стоимости материалов и комплектующих изделий определяется на основе применяемости радиоэлементов на данное изделие и цен 2017 года.
Стоимость материалов, необходимых для изготовления изделия определяется на основе норм расхода материалов и цен на них по формуле
Смат = Нр Ч Ц, (8.29)
гдеНр - норма расхода материала на одну пайку, кг, л и т. д.;
Ц - цена материала за один кг/руб., за один л/руб. и т. д.
Расчет стоимости материалов представлены в таблице 8.8.
Таблица 8.8 - Расчет стоимости материалов
№ п/п |
Наименование материала |
Норма на 1 пайку (кг) |
Норма на изделие (кг) количество паек 114 |
Цена за 1 кг, руб. |
Стоимость, руб. |
||
на издел. |
на прог. |
||||||
1 |
Припой ПОС-61 ГОСТ 21931 - 76 |
0,00012 |
0,014 |
2340 |
32,76 |
491400 |
|
2 |
Флюс ФКСп (л) |
0,00001 |
0,00114 |
860 |
1,2 |
18000 |
|
3 |
Спирт этиловый ГОСТ Р 55878 - 2013 (л) |
0,00005 |
0,0036 |
210 |
0,01 |
150 |
|
4 |
Ветошь (кг) |
- |
0,001 |
37,2 |
0,0372 |
558 |
|
5 |
Прокладка под кварцевый резонатор(шт) |
- |
1 |
1,46 |
1,46 |
21900 |
|
Итого |
- |
- |
- |
35,47 |
532008 |
||
ТЗР 7(%) |
- |
- |
- |
2,48 |
37240,56 |
||
Итого с учетом ТЗР |
- |
- |
- |
37,95 |
569248,56 |
Расчет стоимости комплектующих на изделие производится по формуле 8.30, на программу выпуска по формуле 8.31
Ск.изд = Цк Ч Нк,(8.30)
где Цк - цена комплектующих изделий, руб.;
Нк - количество комплектующих изделий, шт.
Ск.прог = Ск.изд Ч N, (8.31)
Где Ск.изд- стоимость комплектующих изделий на изделие, руб.;
N - программа выпуска, шт.
Например, определим стоимость. Стоимость компонентов представлена в приложении В. Стоимость других комплектующих изделий рассчитывается в таблице 8.9. Таблица 8.9 заполняется по спецификации изделия.
Таблица 8.9 - Расчет стоимости комплектующих изделий
№ п/п |
Наименование комплектующих изделий |
Тип изделия |
Цена, руб. |
Количество, шт. |
Стоимость на 1 изд. На программу. |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
1 |
Плата |
Печатная |
12 |
1 |
12 |
180000 |
|
2 |
КД512Б |
Диод |
6,8 |
1 |
6,8 |
102000 |
|
3 |
BC56-12GWA |
Индикатор |
90 |
1 |
90 |
1350000 |
|
4 |
ТС - 0404 |
Кнопка |
2,60 |
3 |
7,8 |
117000 |
|
5 |
К10-17А-М47 30пФ 10% |
Конденсатор |
8 |
2 |
16 |
240000 |
|
6 |
К10-17А-Н50 0,1мкФ 10% |
Конденсатор |
1,6 |
2 |
3,2 |
48000 |
|
7 |
К50-68-16В 47мкФ 10% |
Конденсатор |
2 |
1 |
2 |
30000 |
|
8 |
CD4511BE |
Микросхема |
14,5 |
1 |
14,5 |
217500 |
|
9 |
PIC16F84 |
Микросхема |
160 |
1 |
160 |
2400000 |
|
10 |
B3B - ZR |
Разъем |
4 |
1 |
4 |
60000 |
|
11 |
PLS - 2R |
Разъем |
2 |
1 |
2 |
30000 |
|
12 |
MF - 2 |
Разъем |
3,6 |
1 |
3,6 |
54000 |
|
13 |
С2-23-0,125 100Ом 10% |
Резистор |
0,46 |
3 |
1,38 |
20700 |
|
14 |
С2-23-0,125 220Ом 10% |
Резистор |
0,46 |
8 |
3,68 |
55200 |
|
15 |
C2-23-0.125 2,4кОм 10% |
Резистор |
0,46 |
3 |
1,38 |
20700 |
|
16 |
С2-23-0,125 4,7Ом 10% |
Резистор |
0,46 |
2 |
0,92 |
13800 |
|
17 |
HC49U |
Резонатор |
7 |
1 |
7 |
105000 |
|
18 |
V23026-A1001-B201 |
Реле |
104 |
1 |
104 |
1560000 |
|
19 |
КТ315Б |
Транзистор |
3,7 |
3 |
11,1 |
166500 |
|
Итого: |
- |
- |
37 |
452,36 |
6785400 |
||
Транспортно-заготовительные расходы 7(%) |
- |
- |
- |
31,67 |
475050 |
||
ИТОГО с учетом ТЗР |
- |
- |
- |
484,04 |
7260450 |
8.5 Расчет полной себестоимости и цены изделия
Себестоимость продукции представляет выражение в денежной форме текущие затраты предприятий на производство и реализацию продукции (работ, услуг). Различают следующие виды себестоимости: цеховая, производственная и полная.
Цеховая себестоимость представляет собой затраты цеха, связанные с производством продукции.
Производственная себестоимость помимо затрат цехов включает общепроизводственные и общехозяйственные расходы.
Полная себестоимость отражает все затраты на производство и реализацию продукции; слагается из производственной себестоимости и внепроизводственных расходов (расходы на тару и упаковку, транспортировку продукции, прочие расходы).
Для исчисления себестоимости отдельных видов продукции, и затраты предприятия группируются по статьям калькуляции.
Основными положениями по планированию, учёту и калькулированию себестоимости продукции на промышленных предприятиях установлена типовая группировка затрат по статьям калькуляции, которую можно представить в следующем виде:
- сырье и материалы;
- возвратные расходы;
- покупные изделия, полуфабрикаты и услуги производственного характера сторонних предприятий и организаций;
- топливо и энергия на технологические цели;
- заработная плата производственных рабочих;
- отчисления на социальные нужды;
- расходы на подготовку и освоение производства;
- общепроизводственные расходы;
- общехозяйственные расходы;
- прочие производственные расходы;
- коммерческие расходы.
Итог первых 10 статей образует производственную себестоимость продукции, итог всех 11 статей -полную себестоимость продукции.
Цена - это денежное выражение стоимости. Она включает в себя полную себестоимость, установленный размер прибыли, НДС, определяется по формуле
Цопр = С/Спол + П + НДС, (8.32)
где С/Спол - полная себестоимость, руб;
П - прибыль, руб;
НДС - налог на добавленную стоимость, руб.
Расчет себестоимости по статьям калькуляции и цены изделия представлен в таблице 8.10.
Таблица 8.10 - Расчет себестоимости и цены изделия
№ |
СТАТЬИ ЗАТРАТ |
Затраты |
|||
На единицу, руб. |
На прог. руб. |
Доля, % |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
Основные материалы |
37,95 |
569248,56 |
4,94 |
|
2 |
Покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия |
484,04 |
7260450 |
63 |
|
3 |
Основная заработная плата производственных рабочих |
46,53 |
697875 |
6,05 |
|
4 |
Дополнительная заработная плата производственных рабочих |
5,12 |
76766,3 |
0,67 |
|
5 |
Отчисления |
15,65 |
234716,3 |
3,04 |
|
6 |
Общепроизводственные расходы |
50,25 |
753705 |
6,54 |
|
7 |
Общехозяйственные расходы |
46,53 |
697875 |
6,06 |
|
ИТОГО производственная себестоимость |
670,4 |
10290636,16 |
- |
||
8 |
Коммерческие расходы |
10,71 |
|||
ИТОГО полная себестоимость |
750,85 |
11525512,5 |
100 |
||
67,8 |
|||||
Прибыль 25(%) |
187,71 |
2881378,13 |
16,4 |
||
Цена без НДС |
938,56 |
14406890,43 |
- |
||
НДС 18(%) |
168,94 |
2593249,28 |
15,25 |
||
ИТОГО цена изделия с НДС |
1107,5 |
17000139,71 |
100 |
По данным таблицы 8.10 построим структурные диаграммы:
а) себестоимость изделия представлена на рисунке 8.2;
б) цена изделия представлена на рисунке 8.3.
Рисунок 8.2 - Диаграмма полной себестоимости изделия
Рисунок 8.3 - Диаграмма цены изделия
Несмотря на то, что прибыль является важнейшим экономическим показателем работы предприятия, она не характеризует эффективность его работы. Для определения эффективности работы предприятия необходимо сопоставить результаты (в данном случае прибыль) с затратами или ресурсами, которые обеспечили эти результаты.
Одним из важнейших показателей эффективности работы предприятия является рентабельность. Рентабельность - это относительная величина (комплексный интегральный показатель), выраженная в процентах (или коэффициентом) и характеризующая эффективность применения в производстве (авансированных) ресурсов овеществленного труда или текущих издержек производства. Предприятие, осуществляющее хозяйственную деятельность, заинтересовано не только в получении максимальной прибыли, но и в эффективности использования вложенных в производство средств, исчисляемых размером прибыли, полученной предприятием за определенный период времени (месяц, квартал, год), на одну денежную единицу производственных фондов, капитала, оборота (реализованной продукции) инвестиций, текущих издержек производства. При анализе хозяйственной деятельности предприятия и разработке планов развития производства различают показатели рентабельности капитала и продукции, инвестиций и оборота, рентабельность производства.
Подобные документы
Разработка структурной, функциональной и принципиальной схемы контроллера, управляющего работой инкубатора. Аналогово-цифровой преобразователь, потребляемая мощность и быстродействие системы. Алгоритмическое и программное обеспечение, листинг программы.
курсовая работа [900,8 K], добавлен 28.12.2012Основные структуры, характеристики и методы контроля интегральных микросхем АЦП. Разработка структурной схемы аналого-цифрового преобразователя. Описание схемы электрической принципиальной. Расчет надежности, быстродействия и потребляемой мощности.
курсовая работа [261,8 K], добавлен 09.02.2012Радиопередающие устройства, их назначение и принцип действия. Разработка структурной схемы радиопередатчика, определение его элементной базы. Электрический расчет и определение потребляемой мощности радиопередатчика. Охрана труда при работе с устройством.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.01.2013Обзор аналогов изделия. Описание структурной схемы. Описание схемы электрической принципиальной. Разработка и расчет узлов схемы электрической принципиальной. Обоснование выбора элементов схемы. Расчет печатной платы. Тепловой расчет.
дипломная работа [622,7 K], добавлен 14.06.2006Анализ существующих методов и устройств для измерения высоты и дальности. Разработка структурной схемы микропроцессорного блока отображения информации и электрической принципиальной схемы блока измерительного преобразователя. Описание функций выводов.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 13.03.2012Разработка структурной схемы электронного устройства. Синтез и расчет транзисторного усилителя. Синтез преобразователей уровня, схемы арифметических преобразователей. Схема компаратора, разработка цифровой схемы. Расчет тока нагрузки блока питания.
реферат [1,4 M], добавлен 06.11.2013Техническое обоснование структурной схемы и разработка универсального источника бесперебойного питания с цифровым управлением. Электрический расчет силовых элементов и структурной схемы Line-interractive устройства. Расчет себестоимости блока питания.
дипломная работа [883,1 K], добавлен 09.07.2013Расчет усилителя мощности с представлением структурной схемы промежуточных каскадов на операционных усилителях. Расчет мощности, потребляемой оконечным каскадом. Параметры комплементарных транзисторов. Выбор операционного усилителя для схемы бустера.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 05.02.2013Описание работы блока управления привода Fm-Stepdrive по схеме электрической структурной, необходимость её модернизации. Расчет временных соотношений командного цикла и надежности модернизированной схемы блока управления, выбор её элементной базы.
курсовая работа [573,5 K], добавлен 13.03.2014Выбор схемы выходного каскада. Расчет напряжений питания, потребляемой мощности, КПД, мощности на коллекторах оконечных транзисторов. Выбор оконечных транзисторов, расчет площади теплоотводов. Выбор и расчет выпрямителя, блока питания и схемы фильтра.
курсовая работа [997,7 K], добавлен 28.01.2016