Выбор и определение типа платы, ее технологии изготовления, класса точности, габаритных размеров, материала, толщины, шага координатной сетки

5.2. Выбор и определение типа платы, ее технологии изготовления, класса точности, габаритных размеров, материала, толщины, шага координатной сетки.

По конструкции печатные платы с жестким и гибким основанием делятся на типы:

-          односторонние;

-          двусторонние;

-          многослойные.

Для данного изделия достаточно использовать одностороннюю печатную плату с металлизированными монтажными и переходными отверстиями. ОПП с металлизированными отверстиями характеризуются высокими коммутационными свойствами и повышенной прочностью соединения вывода навесного элемента с проводящим рисунком платы.

Для изготовления печатной платы в соответствии с ОСТ 4.010.022 и исходя из особенностей производства выбираем комбинированный позитивный метод.

В соответствии с ГОСТ 2.3751-86 для данного изделия необходимо выбрать четвертый класс точности печатной платы.

Габаритные размеры печатных плат должны соответствовать ГОСТ 10317-79. Для ОПП максимальные размеры могут быть 600 х 600 мм. Габаритные размеры данной печатной платы удовлетворяют требованиям данного ГОСТа.

В соответствии с требованиями ОСТ 4.077.000 выбираем материал для платы на основании стеклоткани – стеклотекстолит СФ-2-50-2 ГОСТ 10316-78. Толщина 2 мм.

В соответствии с ГОСТ 24140-78 и исходя из особенностей схемы, выбираем шаг координатной сетки 1,25 мм.

Способ получения рисунка – фотохимический.

6. Номинальное значение диаметров монтажных отверстий:

а) для микросхем

d_э=0,5 мм d=0,9 мм

б) для резисторов

d_э=0,5 мм d=0,9 мм

в) для диодов и стабилитронов

d_э=0,5 мм d=0,9 мм

г) для транзисторов

d_э=0,5 мм d=0,9 мм

д) для конденсаторов

d_э=0,5 мм d=0,9 мм

е) для разъема

d_э=1 мм d=1,4 мм

Значения диаметров сводятся к предпочтительному ряду размеров монтажных отверстий:

0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 мм.

Номинальное значение диаметров монтажных отверстий для разъема: d=1,5 мм.

5.3. Расчёт показателей надёжности охранного устройства.

Расчёт надёжности разрабатываемого устройства произведён на IBM-совместимом компьютере на кафедре Радиотехники СЗПИ с помощью Basic-программы для расчёта показателей надёжности радиоэлектронных средств при внезапных отказах их электрорадиоэлементов.

Ниже приводится листинг программы расчёта и распечатка расчётов программы.

 

5.4. Оценка вероятности ложного срабатывания устройства охранной сигнализации.

В общем случае вероятность ложного срабатывания определяется надёжностью всего устройства в целом, которая, по произведённым выше расчётам очень велика – 0,9983391. Поэтому, в большей степени вероятность ложного срабатывания будет зависеть от надёжности применяемых датчиков, а так как датчиков используется несколько (в зависимости от особенностей объекта), то общая вероятность ложного срабатывания будет определяться суммой надёжности применяемых датчиков.

В нашем случае предпочтительнее всего использовать герконовые датчики, состоящие из герметизированных магнитоуправляемых контактов, представляющих собой контактные ферромагнитные пружины, помещённые в герметичные стеклянные баллоны, заполненные инертным газом, азотом высокой чистоты или водородом. Контактные элементы являются одновременно элементами магнитной цепи. Под действием магнитного поля достаточной напряжённости ферромагнитные контактные пружины деформируются и замыкают или размыкают контакты. Достоинство магнитоуправляемых контактов – большая износоустойчивость и очень малое время срабатывания. В связи с высокой износоустойчивостью срок службы самих датчиков очень большой.

Поэтому вероятность ложного срабатывания устройства ничтожна, даже если используется несколько герконовых датчиков, надёжность которых в сумме очень велика.

 

6. Экономическое обоснование проекта. 6.1. Выбор базового варианта.

В качестве устройства-аналога для сравнения с проектируемым устройством выбираем объектовый прибор DLR-100, изготавливаемый НТКФ “C.NORD” г. Санкт-Петербурга. DLR-100 представляет собой коммуникатор для связи между контрольной панелью и центральной станцией и/или частным лицом. Объектовый прибор DLR-100 может передавать сообщения по телефонной линии и радиоканалу при комплектации радиопередатчиком. Он поддерживает все основные форматы передачи данных и позволяет передавать на центральную станцию широкий спектр сообщений

Его основные технико-экономические показатели :

- 4 номера для дозвона по частным телефонным номерам;

-          5 входных линий;

-          программирование каждой линии как на размыкание, так и на замыкание;

-          Масса 1,5 кГ;

-          Габаритные размеры 300х250х100 мм;

-          Потребляемая мощность 50 Вт;

-          Оптовая цена 3080 руб.

6.2. Расчёт себестоимости. Определение оптовой цены.

Расчет себестоимости устройства можно осуществить с помощью расчетно-аналитического метода. Его сущность сводится к тому, что прямые затраты на единицу продукции определяются путем нормативного расчета себестоимости проектируемого устройства по статьям калькуляции. По существующей классификации затрат принят следующий состав статей калькуляции:

1.      Сырье и материалы.

2.      Возвратные отходы.

3.      Покупные комплектующие изделия.

4.      Основная заработная плата производственных рабочих.

5.      Дополнительная заработная плата производственных рабочих.

6.      Отчисления на социальные нужды с заработной платы производственных рабочих.

7.      Расходы на подготовку и освоение производства.

8.      Износ инструментов и приспособлений целевого назначения и социальные расходы.

9.      Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

10.  Цеховые расходы.

11.  Общезаводские расходы.

12.  Прочие производственные расходы.

13.  Внепроизводственные расходы.

6.2.1. Сырьё и материалы.

Эта статья включает в себя затраты на основные материалы, расходуемые в нашем случае на изготовление печатного узла.

Таблица расхода материалов в расчете на 1 печатную плату:

Наименование материалов	Марка или типоразмер ГОСТ, ТУ	Ед. Изм	Норма расх. на 1 изд.	Цена на ед. измер.	Стоимость материалов, руб.
Стеклотекстолит Припой Флюс Лак Спирт Хлористое железо	СФ-2-50 ГОСТ 10316-78 ПОС-61 ГОСТ 21930-76 ФКС Н0064-63 УР-231 ТУ-6-10-863-76 Марки А ГОСТ 19299-71 ГОСТ 9640-75	Кг Кг Кг Кг Кг Кг	0,08 0,01 0,002 0,011 0,013 0,02	62 153 51 23 32 10	4,96 1,53 0,102 0,253 0,416 0,2

Итого: 7,46

В калькуляцию включается стоимость материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов. Получаем: 7,46 x 0,03 = 0,23 рубля.

Итого : 7,46 + 0,23 = 7,69 рублей.

6.2.2. Возвратные отходы.

Считаем, что они составляют 1% от стоимости материалов:

7,685 x 0,01 = 0,08 рублей.

6.2.3. Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги кооперирующихся предприятий.

Эта статья включает в себя затраты на приобретенные готовые изделия и полуфабрикаты.

Составим таблицу для расчета стоимости покупных комплектующих изделий:

Наименование	Обозначение	Норма расхо-да на издел.	Цена за единицу, руб.	Сумма на изделие, руб.
1.      Микросхема 2.      Микросхема 3.      Микросхема 4.      Микросхема 5.      Микросхема 6.      Транзистор 7.      Транзистор 8.      Транзистор 9.      Стабилитрон 10.  Диод 11.  Кварцевый резонатор 12.  Микрофон электретный 13.  Конденсатор 14.  Конденсатор 15.  Резистор 16.  Излучатель пьезо-керамический	КР1008ВЖ10 К176ИЕ18 К561ИЕ8 К561ЛЕ5 КР1064ПП1 КТ315И КТ502Е КТ503Е КС147А КД102Б РК-10/3 МКЭ-389-1 К50-35 КМ-5 ВС-0,125 ЗП-5	1 1 2 2 1 2 2 3 1 8 1 1 6 8 29 1	10 7,5 6 4 7 3 3,5 3,5 4 1 5 5 1 0,8 0,3 3	10 7,5 12 8 7 6 7 7 4 8 5 5 6 6,4 8,7 3

Итого:  110,6 рублей.

Транспортно-заготовительные расходы составляют 5% от общей стоимости комплектующих изделий:

110,6 x 0,05 = 5,53 рублей

Итого: 110,6 + 5,53 = 116,13.

6.2.4. Основная заработная плата производственных рабочих.

Эта статья включает в себя основную заработную плату как производственных рабочих, так и ИТР, и других категорий работников за работу, непосредственно связанную с изготовлением продукции.

Основная заработная плата определяется прямым путем по формуле:

З₀=З_т+З_п, где :

З_т – заработная плата по тарифу

З_п – доплаты по сдельно- и повременно-премиальным системам (20%).

З_т=, где

- трудоёмкость i-ой операции (виды работ);

C_1i - тарифная ставка первого разряда;

K_npi – тарифный коэффициент, соответствующий разряду работ по i-ой операции;

n - количество видов работ (операций).

Тарифная ставка для первого разряда:

 C_1i= 5,4 руб/час;

Тарифный коэффициент для третьего разряда:

K_npi = 1,33 ;

Тарифный коэффициент для четвёртого разряда:

K_npi = 1,5 .

Таблица заработной платы производственным рабочим:

Наименование деталей (узлов)	Кол-во деталей	Наименование операций	Разряд работы	Норма времени		Часовая тарифн. ставка руб/час	Заработная плата, руб
				Деталь/час	Изделие/час
Печатная плата Установочный набор ЭРЭ Печатный узел Изделие	1 1 1 1	Сверление отверстий Травление Металлизация и трассировк Покрытие лаком Сборка Монтаж Электр.проверка Проверка Регулировк Контроль ОТК	4 3 4 3 3 3 4 4 4 4	0,2 0,1 0,3 0,5 0,2 0,5 0,01 - - -	0,8 0,2 0,6 1 0,8 1 0,02 0,05 0,5 0,8	8,1 7,18 8,1 7,18 7,18 7,18 8,1 8,1 8,1 8,1	6,48 1,44 4,86 7,18 5,74 7,18 0,16 0,41 4,05 6,48

Итого : 43,98 рублей.

6.2.5.    Дополнительная заработная плата.

З_д = 0,2 x 43,98 = 8,8 руб.

В дополнительную заработную плату производственных рабочих входят выплаты за очередные и дополнительные отпуска, перерывы в работе кормящих матерей и т.д.

6.2.6.    Отчисление на социальные нужды.

Отчисления на социальное страхование принимаются в размере 37,5 % от суммы основной и дополнительной заработной платы рабочих:

З_ос = 0,375(З_о + З_д) = 0,375(43,98 + 8,8) = 19,8 руб.

6.2.7.    Расходы на подготовку и освоение производства.

Расходы на освоение и подготовку производства рассчитываются в процентах от основной заработной платы производственных рабочих 40 ¸ 60 %.

P_n = 0,5 x 43,98 = 21,99 руб.

6.2.8.  Расходы на износ инструмента и приспособлений целевого назначения и специальные расходы.

Для серийного производства, специализированного на выпуске данной продукции, эти расходы составляют 25 % от основной заработной платы производственных рабочих:

P_и = 0,25 x 43,98 = 10,1 руб.

6.2.9.    Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

Данные расходы составляют 40 % от основной заработной платы:

Р_с = 0,4 x 43,98 = 17,6 руб.

6.2.10.                      Цеховые расходы.

Цеховые расходы принимаем равными 120 % от основной заработной платы: Р_ц = 1,2 x З_о = 1,2 x 43,98 = 52,78 руб.

6.2.11.                      Общезаводские расходы.

Общезаводские расходы принимаем равными 50 % от основной заработной платы: Р_оз = 0,5 x 43,98 = 21,99 руб.

6.2.12. Полная себестоимость.

С_п = Р_м + В_отх + С_и + З_о + З_д + З_ос + Р_п + Р_и + Р_с + Р_ц + Р_оз

С_п =7,69+116,13+0,08+43,98+8,8+19,8+21,99+10,1+17,6+52,78+21,99=320,94 руб.

6.2.13.                      Оптовая цена изделия.

Оптовая цена изделия, обеспечивающая возмещение издержек предприятия-изготовителя и получение прибыли не ниже отраслевой нормы по аналогичной продукции:

Ц_о = С_п (1 + П/100)

Где :

П – плановый процент прибыли (П=14%)

Ц_о = 320,94 (1 + 0,14) = 365,88 руб.

Плановая прибыль : Ц_п = Ц_о – С_п = 365,88 – 320,94 = 44,94 руб.

6.3.        Расчёт эксплуатационных расходов.

Текущие расходы эксплуатации устройств радиоэлектронной аппаратуры:

-          стоимость обслуживания аппаратуры;

-          амортизационные отчисления;

-          затраты на ремонт;

-          стоимость потребляемой электроэнергии;

-          прочие затраты.

6.3.1. Стоимость обслуживания аппаратуры.

Стоимость обслуживания аппаратуры вытекает из заработной платы обслуживающего персонала:

С_з =

Где:

n – численность радиомехаников по нормам обслуживания;

К_з – коэффициент занятости персонала, обслуживающего данный прибор;

F_n – планируемый годовой фонд работы устройства;

Т_и – часовая заработная плата радиомеханика;

К_с – коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды;

К_п – коэффициент премиальных.

С_з = [1 x 0,1 x 2920 x 8,5 ( 1 + 0,39 )] = 3449,98

6.3.2. Затраты на капитальный ремонт.

С_к =

Где Ф_б – балансовая стоимость прибора,

Ф_б = Ц_о (1 + К_дм) К_дм = 0,1

Ф_б = 365,88 x 1,1 = 402,47 руб.

Н_р – норма затрат на кап.ремонт, Н_р = 1,8 %

С_к = = 7,25 руб.

6.3.3. Стоимость потребляемой электроэнергии.

Так – как данный прибор питается от напряжения телефонной линии, то стоимость потребляемой электроэнергии не вычисляем, а учитываем только ежемесячную абонентскую плату за услуги городской телефонной станции :

С_э = 12 x 50 = 600 руб.

6.3.4. Эксплуатационные расходы проектируемого устройства.

Ц_эпр = С_з + С_к + С_э = 3449,98 + 7,25 + 600 = 4057,23 руб.

6.4. Расчёт годового экономического эффекта.

При расчёте показателей сравнительной экономической эффективности обеспечивается сопоставимость затрат и эффекта по сравниваемым вариантам в отношении следующих факторов:

-          по значению и структуре полезного эффекта;

-          по времени получения эффекта и внесении затрат;

-          по ценам, принятым для выражения эффекта;

-          по методам исчисления стоимостных показателей.

Требование тождественности народно-хозяйственного эффекта по проектному и базовому вариантам обеспечивается в случае, если по каждому из вариантов одинаковы:

Состав продукции (номенклатура видов продукции), получаемой при использовании рассматриваемых устройств;

-          Годовой объем продукции;

-          Качество продукции;

-          Сроки получения продукции;

-          Социальные факторы производства, включая условия труда, требования ТБ, а также влияние на окружающую среду.

При внедрении спроектированного устройства взамен устройства-аналога все эти показатели остаются неизменными. Наличие тождественности между ними сводит все различия между сопоставляемыми вариантами только к различию в затратах, обусловленных производством и эксплуатацией рассматриваемых изделий.

Спроектированное устройство отличается от устройства-аналога прежде всего простой схемотехникой, упрощением функциональности (оставлены только самые необходимые функции) и очень большой экономичностью (энергопотребление только от телефонной линии), что позволяет заменить одно устройство-аналог девятью спроектированными. Это приводит к экономии капитальных вложений потребителя и эксплуатационных расходов.

Показатель относительной экономии на капитальных вложениях:

,где К_анК_пр – капиталовложения по сравниваемым вариантам, руб. (в простейшем случае в качестве капитальных вложений потребителя выступают оптовые цены сопоставляемых изделий Ц_апЦ_пр); λ – частный коэффициент приведения по универсальности (λ=1,4).

Показатель относительной экономии на эксплуатационных расходах:

,где С_ан, С_пр – эксплуатационные расходы по сравниваемым вариантам, [руб/год].

Ожидаемый при этом экономический эффект от внедрения устройства, если использовать соответствующие оптовые цены сопоставляемых устройств Ц_ан  и Ц_пр, составит:

где А_пр – планируемый годовой выпуск спроектированного изделия.