5.1.2 Расчет показателей надежности.

При разработке проектируемого устройства одними из важнейших показателей являются показатели надежности. К таким показателям относятся:

• интенсивность отказов

• наработка на отказ

Расчет интенсивности отказов

Интенсивность отказов контроллера складывается из интенсивности отказов каждого модуля, входящих в его состав (см. таблицу 3.4.).

Таблица 3.4.

Суммарная интенсивность отказов модулей контроллера

SIEMENS SIMATIC S7-300.

№ п/п	Название модуля	Кол-во	Интенсивность отказов одного из модуля 10-61/ч	Интенсивность отказов одного типа модулей 10-61/ч
1.	Модуль центрального процессора CPU-314	1	1,6	1,6
2.	Модуль ввода дискретных сигналов 6ES7-321-1ВН01	1	1,5	1,5
3.	Модуль вывода дискретных сигналов 6ES7-322-1BН01	1	1,5	1,5
4.	Блок питания PS307-1B	2	1,5	3,0
5.	Блок питания считывателя BAS405	1	1,5	1,5
6.	Коммуникационный процессор СР-340	1	1,6	1,6
7.	Коммуникационный процессор СР-343-5	1	1,6	1,6
8.	Панель оператора ОР27	1	1,6	1,6

Итого: 13,9·10^-61/ч

Расчет наработки на отказ.

Наработка на отказ является величиной обратной интенсивности отказов и определяется по формуле:

Т = 1/λ

Т = 1/13,9·10^-6 = 71942,45

Наработка на отказ составляет 71942,45 часов.

5.2Экономическая часть. Введение.

Повышение эффективности экономики народного хозяйства неразрывно связано с внедрением во все его сферы достижений научно – технического прогресса, одним из важнейших элементов которого является автоматизация технологических процессов.

Создание высокоэффективных систем автоматизации отдельных установок, а также автоматизированных систем управления технологическими процессами ( АСУ ТП) крупных производств в различных отраслях промышленности стало возможным в результате успехов, достигнутых в нашей стране в области приборостроения и вычислительной техники.

Увеличение мощности технологических установок привело к количественному росту систем автоматизации. Системы автоматизации технологических процессов являются важнейшим средством повышения производительности труда, улучшения качества продукции, сокращения количества обслуживаемого персонала, сокращения расхода материалов и энергии, улучшения организации производства и внедрения прогрессивных методов управления производством.

Расчёт стоимости проектно-конструкторских работ.

В этом разделе определяются затраты на конструирование и разработку проектируемой установки, т.е. прямые и косвенные затраты на проектно-конструкторские работы.

Поле проведения всех необходимых расчётов составляется сводная смета затрат на конструирование.

Расчёт прямых затрат.

Из всех прямых затрат наибольший удельный вес имеет заработная плата проектировщика.

Форма расчёта заработной платы на конструирование.

Таблица 1

№№ п/п	Наименование конструкторских работ	Квалификация исполнителя	Затраты времени; (час)	Расчётная величина ср. часовой оплаты; (руб.)	Стоимость работ; (руб.)
1	2	3	4	5	6
1	Разработка и выполнение чертежей	Инженер- конструктор 3 кате гории 9000руб.	120	51.1	6132
2	Подготовка спецификации		12		613.2
3	Выполнение расчётов		10		511
4	Подготовка текстовых документов		100		5110
ИТОГО:					12366.2

Расчёт заработной платы по проектированию и разработке рабочих чертежей проводится следующим образом:

В месяце в среднем 22 рабочих дня, следовательно, при 8-часовом рабочем дне инженер-конструктор за месяц работает:

22 * 8 = 176(час.)

Таким образом, поделив размер месячного оклада конструктора на количество отрабатываемых часов, получим расчётную величину средней часовой оплаты:

9000 / 176 = 51.1 (руб.)

Стоимость работ определяется как произведение величины затрат времени на расчётную величину средней часовой оплаты.

Затем определяем дополнительную заработную плату(оплата плановых невыходов). Величина дополнительной заработной платы в моём курсовом проекте составляет 16% от основной.

ЗП_доп. = 16% * ЗП_осн.

ЗП_доп. = 0.16 * 12366.2 = 1978.6 (руб.)

Определяем размер отчислений на социальное страхование( размера Единого социального налога). Ставка налога 35.6%. Налогооблагаемая сумма основной и дополнительной заработной платы.

О_с/с = 35.6% * (ЗП_осн. + ЗП_доп.)

О_с/с = 0.356 * (12366.2 + 1978.6) = 5106,7 (руб.)

Расчёт косвенных затрат.

Расчёт косвенных затрат заключается в составлении сметы затрат проектно-конструкторских разработок.

Укрупнёно косвенные затраты принимают в размере 200% от основной и дополнительной заработной платы.

З_косв. = 200% * (ЗП_осн. + ЗП_доп.)

З_косв. = 2 * (12366.2 + 1978.6) = 28689.6 (руб.)

Сводная смета затрат на конструирование.

Сводная смета затрат на конструирование состоит из следующих статей:

1. Прямые затраты:

   • основная заработная плата;

   • дополнительная заработная плата;

   • отчисления на социальное страхование.

2. Косвенные затраты.

Сводная смета затрат на конструирование.

Таблица 2

№№ п/п	Статьи затрат	Сумма затрат; (руб.)
1	2	3
4.	Всего затрат на конструирование	48141.1

Расчёт себестоимости изготовления опытного образца.

В этом разделе рассчитывается себестоимость изготовления опытного образца, включающую в себя прямые и косвенные затраты.

Расчёт прямых затрат.

Расчёт стоимости материалов, покупных изделий и полуфабрикатов.

Расчёт стоимости основных и вспомогательных материалов, покупных изделий и полуфабрикатов проводят по прейскурантам цен данного предприятия, на основании спецификации, чертежей и эскизов.

Все данные о потребности в материалах, покупных изделиях и полуфабрикатах заносят в расчёт затрат на комплектующие изделия .

Расчёт затрат на комплектующие изделия.

Таблица 3

Компоненты системы управления	Наименование комплектующих, тип	Кол-во;	Ед. изм	Сумма затрат; (руб.)
Контроллер Simatic S7 - 300	Блок питания, PS307 DC 24V,2A	2	Шт.	7424
	Модуль центрального процессора, CPU314	1	Шт.	13862
	Блок связи, PROFIBUS - DP/RS232C	1	Шт.	14500
	Коммуникационный процессор, СР340/RS323C	1	Шт.	11600
	Интерфейсный модуль, IM153-2	1	Шт.	29340
	SIMATIC S7-300, SM321. Модуль ввода, 16вх., =24В	1	Шт.	4060
	Модуль вывода релейных выходов, SM322 DО8 DC24V	1	Шт.	3915
Панели оператора	OP –27	1	Шт.	12876
Стойка	Стойка АРХ	1	Шт.	12000
Шкаф	Шкаф 500х500х220 фирмы Shroff	1	Шт.	7000
Электродвигатель	РД-09	3	Шт.	6519
Электродвигатель	W20DT63L4	2	Шт.	7200
Электродвигатель	DM80-40\E2	1	Шт.	4250
Вилка	ВШ 30-В-25/380-УХЛ4	1	Шт.	34
Вилка	У-255 и DB25-F	2	Шт.	42
Розетка	КМР3-СР-9-Х	1	Шт.	36
Евророзетка		2	Шт.	23
Конденсатор	МБГО-2-400В-2мкФ	5	Шт.	90
Колодка клеммная	D2,5/6DA	19	Шт.	152
Колодка клеммная	МА2,5/5	59	Шт.	5015
Блок питания датчиков	PS307-1B	1	Шт.	1238
Пускатель магнитный	ПМ12-010100 У3 220В 10А	1	Шт.	450
Выключатель автоматический	АЕ2036	2	Шт.	546
Кнопка	ВК43-21-10110-54 УХЛ2	2	Шт.	236
Усилитель тиристорный 3-х позиционный	ФЦ-0620	1	Шт.	1986
Лампа	Feron CAB28	2	Шт.	324
Датчик световой	BERO 3RG70	2	Шт.	246
Датчики положения	BK EF 31-P8-250-3B	12	Шт.	692
Датчики положения	SMEO-1-K-LED-24	4		512
Пневмоостров		1	Шт.	1309
Сканер	С 1100-1100	1	Шт.	1563
ИТОГО				149040
Транспортно-заготовительные расходы (6%)				83856
ВСЕГО				232896

Расчёт затрат на электроэнергию технологической линии.

Затраты на электроэнергию рассчитываются следующим образом:

З_эл/эн = Ц * W_об, где

Ц – цена 1 кВт/часа электроэнергии, руб. за кВт/ч.

W_об = Р * Ф_д * К_исп., где

К_исп – коэффициент использования мощности; электрооборудования.

Ф_д – действительный фонд работы электрооборудования, ч;

Р – мощность электрооборудования, кВт/ч.

В дипломном проекте используется электропаяльник.

Р_п = 0.04 кВт/ч, Р_д = 250 Вт/ч.

Ц = 0.95 руб

Ф_д/п = 6ч, Ф_д/д = 2ч.

К_исп = 0.5

W_об. = 0.04 * 3 * 0.06 = 0.06 (кВт)

З_эл/эн = 0.95 * 0.06 = 0.057 (руб.)

Расчёт заработной платы слесаря КИПиА 5 разряда.

А. Заработная плата рабочего – повремёнщика определяется по формуле:

ЗП_повр= С_ч * Ф_д. , где

С_ч -часовая тарифная ставка рабочего 5 разряда при нормальных условиях труда (8 часовой рабочий день)

Ф_д –фонд времени на изготовление изделия

Данные расчетов заносятся в таблицу 4.3.1

Заработная плата на изготовление опытного образца.

Таблица 4

№№ п/п	Наименование работ	Разряд работ	Часовая тарифная ставка; (руб.)	Затраты труда; (час)	Сумма прямой заработной платы
1	2	3	4	5	6
1	Монтаж контроллера	5	20,23	10	202,3
2	Установка датчиков			20	404,6
3	Прокладка силовых кабелей и проводок			24	485,5
	ИТОГО:				1092.4

Б. Так как оплата труда повремённо – премиальная, то для определения общего размера заработной платы необходимо учитывать премию, которая составляет 30%.

ЗП_осн. = ЗП_пр. + ЗП_пр. * К_пр. / 100%, где:

ЗП_пр. – прямая заработная плата;

К_пр. – коэффициент премии.

В моём дипломном проекте:

ЗП_пр. = 1092,4 (руб.)

ЗП_осн. = 1092,4 +1092,4 * 0.3 = 655,4 (руб.)

В. Дополнительная заработная плата составляет 20% от основной заработной платы.

ЗП_доп. = ЗП_осн. * 0.2

ЗП_доп. = 655,4 * 0.2 = 131,9(руб.)

Г. Отчисления на социальное страхование составляет 35.6% от суммы ЗП_осн. и ЗП_доп. :

28% - отчисления в Пенсионный фонд РФ;

4% - отчисления в Фонд социального страхования;

3.6% - отчисления в Фонд обязательного медицинского страхования.

О_с/с = (ЗП_осн. + ЗП_доп.) * 0.356

О_с/с = (655,4 + 131,9) * 0.356 = 280,3(руб.)

Расчёт прочих затрат.

Прочие затраты укрупнёно принимаются в размере 10% от суммы расходов на основные и вспомогательные материалы и полуфабрикаты, расходов на топливо и электроэнергию, на технологические цели, основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих по проекту:

З_пр. = ( З_м + З_эл/эн + ЗП_осн. + ЗП_д ) * 10%

З_пр. = (232986 + 0.057 + 655,4 + 131,9) * 0.1 = 233683(руб.)

Плановая калькуляция на изготовление опытного образца.

Для определения суммарных затрат на изготовление опытного образца составляется калькуляция себестоимости по форме:

Калькуляция себестоимости изготовления опытного образца.

Таблица 5

№№ п/п		Сумма затрат; (руб.)
1	2	3	4
1	Прямые затраты в т.ч.: Стоимость материалов, покупных изделий и п/ф.: Затраты на эл.энергию: Основная заработная плата: Дополнительная заработная плата: Отчисления на социальное страхование: Прочие затраты:	232986 0.057 655,4 131,9 280,3 233683	Раздел.4.1.1 Раздел 4.1.2 Раздел 4.1.3(А) Раздел 4.1.3 (В) Раздел 4.1.3(Г) Раздел 4.1.4 Раздел 4.1.5
2	ВСЕГО: себестоимость изготовления опытного образца.	467646,7

Расчёт капитальных вложений на проектируемое устройство.

Капитальные вложения – это общая сумма затрат на проектирование и изготовление опытного образца.

К_вл. = С / С_пр. + С / СТ_изг. (руб.), где:

С / СТ_пр. – себестоимость выполнения проектно – конструкторских работ.

С / СТ_изг. – себестоимость изготовления опытного образца.

К_вл. = 48141.1+ 467646,7= 515787,8 (руб.)