32037

Разработка внешнего устройства, предназначенного для сопряжения интерфейсов «Ввода» и «Вывода» информации в составе комплексов СМ 1420 (ВУ для СИВ и ВИ в СК СМ 1420)

Дипломная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Отчисление на соцстрах используется на оплату больничных листов оплату путевок выплату пенсий. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 ТКМ 25. Лист № докум.

Русский

2013-09-01

1.85 MB

14 чел.

Содержание.

Введение………………………………………………………………………...5                                                                                       

1.Специальная часть……………………………………………………………6                                                                         

1.1Выбор и обоснование структурной схемы………………………………...6

1.2 Выбор и обоснование элементной базы…………………………………..7

1.3 Выбор и обоснование электрической принципиальной схемы……........23

2.Расчетная часть……………………………………………………………....25

2.1.Введение в теорию надежности…………………………………………..25

2.2 Основные определения теории надёжности……………………….......26

2.3 Расчет надежности……………………………………………………….28

2.4 Методы расчёта надёжности Структурные методы

расчета надежности………………………………………………………….29

2.5 Логико-вероятностный метод…………………………………………..30

2.6 Общий логико-вероятностный метод……………………………….....30

2.7 Количественные характеристики теории Надежности………………....31

2.8 Расчёт интенсивности отказов……………………………………….....33

2.9 Вывод …………………………………………………………………....39

3.Экономическая часть……………………………………………………….41

3.1 Расчет затрат на изготовление и эксплуатацию………………………...41 

3.2  Расчет трудоемкости ремонта и обслуживания………………………..43

3.3  Расчет затрат на изготовление устройства ………………………..…44

3.4  Расчет стоимости основных материалов………………………………44

3.4.1Расчет стоимости покупных комплектующих изделий……………..46

3.4.2  Расчет общей стоимости материалов…………………………………47

3.4.3  Расчет стоимости технологической энергии…………………………47

3.4.4  Расчет основной заработной платы…………………………………48

3.4.5  Расчет производственной себестоимости…………………………...48

3.4.6  Расчет полной себестоимости………………………………………..50

3.4.7  Калькуляция себестоимости……………………………………...….51

3.4.8 Анализ структуры себестоимости…………………………………….52

3.4.9 Расчет отпускной цены изделия………………………………………..52

3.4.10 Расчет величины капитальных затрат на изделие…………………...54

3.5.1 Расчет годовых эксплуатационных затрат………………………….54

3.5.2 Анализ готовых эксплуатационных затрат…………………………55

Перечень элементов…………………………………………………………58

Литература……………………………………………………………..…….61

Введение

 Целью моего дипломного проекта является разработка внешнего устройства, предназначенного для сопряжения интерфейсов «Ввода» и «Вывода» информации в составе комплексов СМ 1420 (ВУ для СИВ и ВИ в СК СМ 1420).

Внешнее устройство предназначено для ввода и вывода информации в состав комплексов СМ 1420. Сопряжением интерфейсов ВУ с системным интерфейсом «Общая шина» УВК 1420 производится с помощью контроллеров ИРПР и ИРПС.

Контроллеры ИРПР и ИРПС могут быть использованы для информационной связи двух УВК СМ 1420 с УВК СМ 1800 или другими комплексами, имеющими контроллеры, отвечающие требованиям интерфейсов ИРПР и ИРПС. Единицей обмена информацией в данном случае является байт.

1 Специальная часть

1.1 Выбор и обоснование структурной схемы

Контроллер ИРПС состоит из следующих основных узлов:

- Дешифратор адреса

- Узел управления прерыванием

- Узел управления вводом – выводом

- Приемник и передатчик линии связи

Дешифратор адреса, при наличии на адресных линиях ОШ А00 – ОШ А17 адреса, соответствующему данному устройству и синхросигналу датчика СХ 3, формирует сигнал управления регистрами с учетом операций, выполняемой регистрами и определяемой линиями BUS C [1;0]

 - OUT6L – запись РД вывода, низкой

- INL – чтение, низкой

- IN2L – чтение РД ввода, низкой

- IN2H – чтение РД ввода, высокий

- IN0H – чтение РКС ввода, высокий

- OUTOH – запись РКС ввода, высокий

- OUT4H – запись РКС вывода, высокий

Узел управления прерыванием осуществляет операцию «захват шины», выставляет вектор прерывания на линиях данных ОШ и состоит из следующих основных элементов:

- Триггер – транслятор разрешения передачи РП

- Триггер подтверждения выборки ПВБ

- Триггер захвата общей шины (ОШ) ЗАН

- Приемник и передатчик сигналов ОШ

- Триггер блокировки прерывания РПА, РПВ

- Триггер второго разряда вектора прерывания ВП 2

Наборное поле перемычек вектора прерывания. Узел управления вводом – выводом содержит РКС вода, РКС вывода, приемник и передатчик сигналов ОШ и универсальный асинхронный приемопередатчик.

Основой узла управления вводом – выводом является универсальный асинхронный приемопередатчик, обеспечивающий преобразование последовательных кодов в параллельные при входе и, наоборот, при выводе.

Приемник и передатчик линии связи. Приемник линии связи служит для преобразования тока в линии связи TTL. Передатчик линии служит для формирования отрицательного напряжения, используемого для питания универсального асинхронного приемопередатчика.

1.2 Выбор и обоснование элементной базы

Для построения блоков и схем, входящих в состав структурной схемы устройства необходимо составить элементную базу, на которой возможно было бы построение этих блоков и схем.

Для этого я выбираю две стандартные серии интегральных микросхем К555 и К155, на которых будет осуществляться построение.

На данной серии интегральных микросхем реализуется большинство логических устройств. Однако разрабатываемое устройство сопряжения с интерфейсом ОШ, входящая в структурную схему имеет приемники и передатчики сигналов с линий ОШ, которая в свою очередь, на данной серии микросхем К555 и К155 не реализуется. Поэтому данные элементы реализуются на серии интегральных микросхем К559, а универсальный приемопередатчик реализуется на схеме КР581ВА1А.

В отличие от стандартной серии интегральных микросхем К531, которые в своем составе имеют интегральные приемники и передатчики, 559-ую серию микросхем я выбрал потому, что данная серия обладает следующими достоинствами перед серией К531:

- Источники со стороны входа, а приемники со стороны выхода сопрягаются по сигнальным уровням напряжений с микросхемами стандартных уровней логических микросхем серий К155, К131, К158, К555.

- Допускается стандартное присоединение до двадцати приемников и двадцати источников.

В других узлах используются интегральные микросхемы серий К555, К1533, К155.

Стандартная единица нагрузки (СЕН) на ОШ.

Основные электрические параметры приемникаК555ИП2

Параметры

Значение параметров

ТемператураС о

Входное пороговое напряжение при переключении с высокого уровня на низкий

Не более 2.5 В

-10 - +70

Входное пороговое напряжение при переключении с низкого уровня на высокий

Не менее 1.4 В

-10 - +70

Входной ток, при входном U + 2,5 В

Не более 200 мкА

-10 - +70

Входной ток, при входном U 0 В

Не более 100 мкА

-10 - +70

Напряжение высокого уровня на выходе

Uввых , при I вых = 1 мА

Не более 2.4 В

-10 - +70

Напряжение низкого уровня на выходе   Uнвых , при I вых = 8 мА

Не более 0.5 В

-10 - +70

Ток низкого уровня на выходе Iнвых

8 мА (5ТТЛ – микросхема)

-10 - +70

Основные электрические параметры источника ОШ К559ИП1

Параметры

Значение параметра

Температура С о

Входное напряжение высокого уровня Uввх

Не менее2 В

-10 - +70

Входное напряжение низкого уровня Uнвх

Не более 0,8 В

-10 - +70

Входной ток высокого уровня Iввх

Не более 50 мкА

-10 - +70

Входной ток низкого уровня Iввх

Не более 2 мА

-10 - +70

Выходной напряжение Uнвых низкого уровня при токе Iнвх = 70 мА

Не более 0,8 В

-10 - +70

Выходной ток высокого уровня Iввых при напряжении Uввых

Не более 120 мкА

-10 - +70

Выходной ток низкого уровня Iнвых

Не более 70 мА

-10 - +70

Время задержки распространение сигнала при образовании низкого уровня t здр (I.O)

Не более 30 нс

-10 - +70

(+25±10)  С о

КР559ИП3

Параметры КР559ИП3

I0вх, мА

I1вх, мкА

I0вых, мА

U0вых, В

U1вых, В

P

V1, V2

D

V1, V2

Q

B

Q

B

Q

B

1,8

1,8

10

45

16

70

0,4

0,7

26

-

Триггер Шмидта

Логическая «1» - от 0 до + 0,8 В

Логический «0» - от + 2,0 до + 5,25 В

X1  Y1

0     1

1     0

К555ТМ2

Параметры К555ТМ2

Параметры

Значение

Р пот, Мвт, не более

15,76

U1вых, В, не менее

2,4

U0вых, В, не более

0,4

t1,0ЗДР, нс, не более

40

t0,1ЗДР, нс, не более

25

t раб, МГц, не более

10

Логические элементы

Параметры

Значение

Диапазон температур

-10 ± 70 С о

Напряжение питания

5 В

Корпус

Пластмассовый

Технология

TTL – LS

Шаг выводов

2,5 мм

КР1533ЛА3

Параметры

Значение

Р пот, МВт, не более

15,76

U1вых, В, не менее

2,4

U0вых, В, не более

0,4

t1,0ЗДР, нс, не более

40

t0,1ЗДР, нс, не более

25

t раб, МГц, не более

10

К155ЛН5

Параметры

Значение

I0пот, мА, не более

33

I1пот, мА, не более

12

I0вх, мА, не более

1,6

I1вх, мА, не более

0,04

I0вых, мА, не более

0,25

I1вых, мА, не более

0,3

U0вых, В, не более

0,4

U1вых, В, не более

-

К155КП2

Параметры

Значение

Р пот, МВт, не более

315

U0вых, В, не более

0,4

U1вых, В, не менее

2,4

K0раз

10

K1раз

20

                           К155ИЕ4                                                   К155ИЕ5

Параметры

К155ИЕ4

К155ИЕ5

Iпот, мА, не более

51

53

I0вх, мА, не более

-

-

I1вх, мА, не более

-

-

I0вх по входам устройств «0» и «9», мА

-1,6

-1,6

I0вх по счетному входу «С1», мА

-3,2

-3,2

I0вх по счетному входу «С2», мА

-6,4

-6,4

I1вх по  вх.устан. «0» и «9», мА, не более

0,04

0,04

I1вх по  счетному входу «С1», мА, не более

0,08

0,08

I1вх по  счетному входу «С2», мА, не более

0,16

0,008

Uу, В, не менее

-1,5

-1,5

U0вых, В, не менее

0,4

0,4

U1вх, В, не менее

2,4

2,1

Fмах, МГц

-

-

t1,0здр по счетному входу «С1», нс, не более

100

135

t0,1здр по счетному входу «С2», нс, не более

100

135

Kраз

-

-

                      К155ЛП7                                                      К155ЛП8

Параметры

К155ЛП7

К155ЛП8

I0пот, мА, не более

11

54

I1пот, мА, не более

4

-

Iпот, мА, не более

-

-1,6

U0вых, В, не более

0,4

0,4

U1вых, В, не менее

2,4

2,4

t1,0ЗДР, нс, не более

-

18

t0,1ЗДР, нс, не более

-

-

Iвх, мА, не более

0,1

0,4

Uост, В, не более

0,5

-

Uп, В, не менее

-

-

К155АГ3

Параметры

Значение

I0пот, мА, не более

66

U0вых, В, не более

0,4

U1вых, В, не менее

2,4

Uу, В, не менее

-1,5

t1,0ЗДР, нс, не более

40

t0,1ЗДР, нс, не более

30

К559ЛК5

Параметры

Значение

I0вх, мА, не более

-2

I1вх, мА, не более

0,05

Iвх проб., мА, не более

1

U0вых, В, не более

0,4

U1вых, В, не менее

2,4

I0пот, мА, не более

12,5

I1пот, мА, не менее

11,5

t1,0ЗДР, нс, не более

18

t0,1ЗДР, нс, не более

18

Uу, В, не менее

-1,5

К293ЛП1Б

Параметры

Значение

U0вых, В, не более

0,4

U1вых, В, не менее

2,4

Uвх, В, не менее

1,5

t1,0ЗДР, мкс

0,5

t0,1ЗДР, мкс

0,5

Спр, пФ

2

Rоф, Ом

109

КР581ВА1А

1.3 Выбор и обоснование электрической принципиальной схемы

Дешифратор адреса состоит из сигналов с линией адреса DD 1.2; DD 1.3; DD 1.4 и линией управления DD 5.1; DD 5.2, дешифратора адреса согласователя DD 2; DD 3; DD 4.1; DD 4.3; DD 4.4; DD 5.3, дешифратора программно доступных регистров DD 16 (реализованный на К155РЕ3); DD 24.1; DD 24.2; DD 24.3; DD 24.4, наборное поле адреса (S1, S2, S3) синхроформирователя СХ4 DD 8.2; DD 23. По получении сигнала СХ3 от CPU, согласователь дешифрирует состояние линии ОШ А03 – ОШ А17, при совпадении поступившего адреса с адресом, присвоенным согласователю (полученном при помощи перемычек (S1,S2, S3)), на выходе схемы совпадения появляется нулевой сигнал, который означает, что адрес, выставленный CPU на шинах ОШ – ОШ А17, является адресом согласования. Нулевой сигнал разрешает дешифрацию номера одного из четырех программно доступных регистров согласователя, выставляемого CPU на линиях ОШ А00 – ОШ А02, а так же через схему DD 13; DD14 формирует сигнал СХ4 в CPU.

 Узел управлением прерыванием осуществляет «захват шины» выставляет вектор прерывания на линии данных ОШ и состоит из следующих основных элементов:

- Схема разрешения передачи «РП» реализована на следующих основных элементах DD 7.3; DD 8.4; DD 10.1; DD11.1

- Триггер подтверждения выборки DD 17.2

- Триггер захват ОШ «ЗАН»

- Приемник и передатчик сигналов ОШ на электрических линиях DD 1.1; DD 9.4 (КР559ИП2); DD 22.4; DD 22.1 (КР559ИП1); DD 23 (КР559ИП3)

- Триггер блокировки прерывания РПА, РПВ, DD 20.3; DD 10.3

 - Триггер векторный БИТ2 ВП2 DD 13.2

 - Наборное поле перемычек вектора прерывания S4 - S6

 При наличии в одном из каналов ввода А или вывода В совпадения сигналов прерывания и разрешения прерывания, и при осуществлении блокировки триггерами разрешение блокировки А, разрешение прерывания В формируется сигнал запроса передачи ЗПЧ. По сигналу разрешения передачи РПЧ сбрасывает, а триггер ЗАН вводится.

На линии данных (0,8…0,2) выставляется вектор прерывания канала А или В, в зависимости от состояния триггера, вектор БИТ2 0у для А и «1» для В. По сигналу (СХ4) сбрасывает триггер ЗАН и вводится один из триггеров разрешения прерывания А или разрешение прерывания В, блокирующих повторное прерывание тем же каналом. Эти триггеры сбрасываются только при обслуживании того сигнала, который вызвал прерывания. Завершается процедура прерывания снятием сигнала СХ4.

При отсутствии сигнала прямого доступа ПР и совпадении разрешения прерывания А или прерывания В по сигналу РПЧ взводится триггер разрешения передачи, транслируется сигнал РПЧ на выход.

Если сигнал РПЧ приходит после сигнала прямого доступа ПД, то вместо триггера GD< через время задержки, достаточной для срабатывания триггера разрешения передачи формируется тем самым сигнал ПНБ. При снятии РПЧ триггер ПНБ сбрасывается, ОШ освобождается для устройства, выставляющего разрешение прямого доступа.

Узел управления вводом – выводом содержит РКС ввода, РКС вывода DD 28.1; DD 28.2; DD 29.4, приемники и передатчики сигналов ОШ DD 20; DD 41, универсальный асинхронный приема - передатчик DD 37 (UART).

Основой узла управления вводом-выводом является микросхема UART, обеспечивающая преобразование последовательных кодов в параллельные при вводе, и, наоборот, при выводе.

Вводимая информация в последовательном коде поступает на вход RSI микросхемы и под воздействием синхроимпульсов на входе  RCL, считываемых с выводов микросхем RD0…RD7, преобразуется на выходе ODA (РКС [7] вв.).

Одновременно с вводом информации микросхема производит проверку байта по паритету и формату (RPE). Ошибка индексируется установкой сигнала на соответствующем входе. Если байт данных вовремя не очищен, то при вводе следующего байта выводится ошибка переполнения (ROR).

 При выводе информации байт данных в параллельном коде поступает на выход TD0…TD07 микросхемы, и по сигналу на входе МЕВ происходит запись байта в микросхеме и преобразование его в последовательный код, который через выход TSD поступает на передатчик линии связи. При этом сигнал на выходе RD4 сбрасывается. По окончании передачи байта данных RD4 устанавливается в лог. «1», что вызывает установ РКС [7] выв. Преобразование параллельного кода в последовательный происходит по синхросерии на входе TCL.

В качестве приемника линии связи (КТ502Б, КТ315Б) используется стабилизатор тока, управляемый сигналом с микросхемы UART. Питание передатчика линии связи выполнено от преобразователя напряжения, преобразующего стабилизированное напряжение 5В в напряжение питания линии связи. От него же формируется отрицательное напряжение, используемое для питания микросхемы UART. В линию связи поступает суммарное напряжение питания, обеспечивающее ток 20 мА.

Наборное поле скорости обмена S8 – S12; наборное поле формата S7. Генератор собран на элементах DD 24.5; DD 25.3; DD 25.2. Делитель частоты DD 32; DD35. Схема сброса счетчиков DD 5.4. Схема преобразования напряжения DD 27; DD23. Наборное поле S4 – S6.

2. Расчетная часть

2.1.Введение в теорию надежности

Теория надёжности отражает общие закономерности, свойственные элементам и системам автоматики и телемеханики, которые необходимо учитывать при проектировании, изготовлении, испытаниях, приёмке и эксплуатации, чтобы достигнуть максимальной эффективности их использования. Повышение надёжности работы устройств автоматики и телемеханики является одной из важных задач обеспечения высокого качества технологического процесса и повышения безопасности движения поездов.

Методы теории надёжности позволяют:

  1.  выяснить характер действия окружающей среды и режимов работы на качество функционирования элементов и устройств,
  2.  разрабатывать способы анализа надёжности, необходимые для конструирования, проектирования и изготовления элементов, систем, прогнозирования неисправностей, их устранения, определения количества запасных деталей, приборов, механизмов и т.д.,
  3.  организовывать сбор, учет и анализ статистических сведений о работе элементов и эксплуатации,
  4.  определять наилучшие показатели надёжности,
  5.  определять способы лабораторных испытаний на надёжность и долговечность,
  6.  устанавливать наилучшие режимы профилактических работ и способы контроля качества работы элементов.

2.2 Основные определения теории надёжности

   Безотказность – свойство аппаратуры непрерывно сохранять работоспособность в течение определённого времени. Требования к надёжности нельзя ограничить только безотказностью. Необходимо также обеспечить долговечность, сохранность. В теории надёжности одним из самых важных является понятие отказа.

   Надёжность – комплексное свойство аппаратуры, которое в зависимости от сложности аппаратуры и условий его эксплуатации может характеризоваться одним или целым набором показателей надёжности, основным из которых является безотказность в работе.

   Восстанавливаемые – системы, которые в процессе выполнения своих функций допускают ремонт.

   Невосстанавливаемые – системы, которые в процессе выполнения своих функций не допускают ремонта.

   Отказ – событие, заключающееся в полном или частичной потере работоспособности изделия. Все отказы принято делить на две категории: катастрофические (внезапные) и параметрические (постепенные). Катастрофические отказы возникают мгновенно в результате концентрации перегрузок и скачков изменения значения одного или нескольких параметров аппаратуры, а параметрические в результате постепенного, равномерного ухода параметров за пределы установленных допусков. С позиции надёжности различают восстанавливаемые и невосстанавливаемые системы, одно функциональные и многофункциональные обслуживаемые и не обслуживаемые кратковременного и длительного пользования.

Долговечность элементов (систем) – способность к длительной эксплуатации в заданных условиях (при необходимом техническом обслуживании) вплоть до полного разрушения или другого предельного состояния.

Ремонтопригодность – свойство приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению неисправностей или к восстановлению после появления отказа.

Сохраняемость - свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности объекта выполнять заданные функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Ресурсный отказ – отказ, в результате которого объект достигает предельного состояния.

Независимый отказ - отказ, не обусловленный другими отказами.

Зависимый отказ – Отказ, обусловленный другими отказами (ГОСТ 27.002 – 89). Зависимый отказ наступает при отказе других элементов, входящих в данную систему или влияющих на отказавший элемент, или отказе собственных составных частей изделия.

Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации от начала эксплуатации объекта или её возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.

Наработка до отказа – наработка объекта от начала эксплуатации до возникновения первого отказа.

2.3 Расчет надежности

Расчёт надёжности — это процедура определения значений показателей надежности объекта с использованием методов, основанных на их вычислении по справочным данным о надежности элементов объекта, по данным о надежности объектов-аналогов, данным о свойствах материалов и другой информации, имеющейся к моменту расчета.  В результате расчета определяются количественные значения показателей надёжности.

Решение вопросов надежности и безопасности современных структурно-сложных технических систем и объектов осуществляется на всех стадиях жизненного цикла, от проектирования и создания, производства, до эксплуатации, использования и утилизации. При этом могут преследоваться следующие цели:

- обоснование количественных требований к надежности объекта или его составным частям;

- сравнительный анализ надежности вариантов схемно-конструктивного построения объекта и обоснование выбора рационального варианта, в том числе по стоимостному критерию;

- определение достигнутого (ожидаемого) уровня надежности объекта и/или его составных частей, в том числе расчетное определение показателей надежности или параметров распределения характеристик надежности составных

частей объекта в качестве исходных данных для расчета надежности объекта в целом;

- обоснование и проверку эффективности предлагаемых (реализованных) мер по доработкам конструкции, технологии изготовления, системы технического обслуживания и ремонта объекта, направленных на повышение его надежности;

- решение различных оптимизационных задач , в которых показатели надежности выступают в роли целевых функций , управляемых параметров или граничных условий, в том числе таких, как оптимизация структуры объекта, распределение требований по надежности между показателями отдельных составляющих надежности (например безотказности и ремонтопригодности), расчет комплектов ЗИП, оптимизация систем технического обслуживания и ремонта, обоснование гарантийных сроков и назначенных сроков службы (ресурса) объекта и др.;

- проверку соответствия ожидаемого (достигнутого) уровня надежности объекта установленным требованиям (контроль надежности), если прямое экспериментальное подтверждение их уровня надежности невозможно технически или нецелесообразно экономически.

На этапе проектирования расчёт надёжности проводится с целью прогнозирования надёжности работы проектируемой системы. На этапе испытаний и эксплуатации расчёт надёжности проводится для оценки количественных показателей надёжности спроектированной системы.

2.4 Методы расчёта надёжности

Структурные методы расчета надежности

Структурные методы являются основными методами расчета показателей надежности в процессе проектирования объектов, поддающихся разукрупнению на элементы, характеристики надежности которых в момент проведения расчетов известны или могут быть определены другими методами. Расчет показателей надежности структурными методами в общем случае включает:

представление объекта в виде структурной схемы, описывающей логические соотношения между состояниями элементов и объекта в целом с учетом структурно-функциональных связей и взаимодействия элементов, принятой стратегии обслуживания, видов и способов резервирования и других факторов;описание построенной структурной схемы надежности объекта адекватной математической моделью, позволяющей в рамках введенных предположений и допущений вычислить показатели надежности объекта по данным о надежности его элементов в рассматриваемых условиях применения.

2.5 Логико-вероятностный метод

В логико-вероятностных методах (ЛВМ) исходная постановка задачи и построение модели функционирования исследуемого системного объекта или процесса осуществляется структурными и аналитическими средствами математической логики, а расчет показателей свойств надежности, живучести и безопасности выполняется средствами теории вероятностей.

ЛВМ являются методологией анализа структурно-сложных систем, решения системных задач организованной сложности, оценки и анализа надежности, безопасности и риска технических систем. ЛВМ удобны для исходной формализованной постановки задач в форме структурного описания исследуемых свойств функционирования сложных и высокоразмерных систем. В ЛВМ разработаны процедуры преобразования исходных структурных моделей в искомые расчетные математические модели, что позволяет выполнить их алгоритмизацию и реализацию на ЭВМ.

2.6 Общий логико-вероятностный метод

Необходимость распространения ЛВМ на немонотонные процессы привела к созданию общего логико-вероятностного метода (ОЛВМ). В ОЛВМ расчета надежности, аппарат математической логики используется для первичного графического и аналитического описания условий реализации функций отдельными и группами элементов в проектируемой системе, а методы теории вероятностей и комбинаторики применяются для количественной оценки безотказности и/или опасности функционирования проектируемой системы в целом. Для использования ОЛВМ должны задаваться специальные структурные схемы функциональной целостности исследуемых систем, логические критерии их функционирования, вероятностные и другие параметры элементов.

В основе постановки и решения всех задач моделирования и расчета надежности систем с помощью ОЛВМ лежит так называемый событийно-логический подход. Этот подход предусматривает последовательное выполнение следующих четырех основных этапов ОЛВМ:

- этап структурно-логической постановки задачи;

- этап логического моделирования;

- этап вероятностного моделирования;

- этап выполнения расчетов показателей надежности.

2.7 Количественные характеристики теории

Надежности

Для оценки аппаратуры используются критерии надёжности.

        Критерий надёжности – признак по которому оценивается надёжность различных изделий, а характеристика – количественное значение критерия надёжности конкретного изделия.

       К критериям надёжности изделий, для невосстанавливаемой аппаратуры относятся:

   • интенсивность отказов λ(t);

   • вероятность безотказной работы в точении определённого времени Р(t); вероятность отказа в течение определённого времени Q(t);

   • средняя наработка до первого отказа Тср.

   При расчёте интенсивности отказов изделия необходимо знать номенклатуру и количество входящих в систему элементов. При этом:

      λ = λn1 + λn2 +λn3 + … λnn

где λ1 +  λ2  +  λ3+ … λn – интенсивность отказов элементов схемы;

     n1 + n2 + n3 + … nn – количество элементов каждого типа в схеме.

   Вероятность безотказной работы называется вероятность того, что при определённых условиях эксплуатации в заданном интервале времени не произойдёт ни одного отказа.

Вероятность безотказной работы рассчитывается по следующей формуле:

                                                             Р(t)=e-λ*t   

где е – основание натурального логарифма;

     t – время нормальной работы изделия.

   Отказ и безотказная работа являются событиями не совместными и противоположными, поэтому:

                                                          Q(t) = 1 – P(t)

Средняя наработка до первого отказа с интенсивностью отказов определяется следующим соотношением:

                                                               ТСР =

   Требования к надёжности разрабатываемого изделия задаются в техническом задании на разработку. На ранних стадиях разработки изделия составляется план обеспечения надёжности, который на последующих стадиях разработки детализируются и уточняется.

Одним из элементов этого плана является расчет надёжности проектируемого изделия.

Первые расчеты делают на ранних стадиях разработки, а с уточнением сведений об изделии уточняются и расчеты надёжности. Существенные методы расчета надёжности позволяют получить расчетным путем количественные характеристики надёжности разрабатываемого изделия и сопоставить эти характеристики с заданным в техническом задании. Все расчеты надёжности в основном сводятся к определению вероятности

безотказной работы Р(t) и средней наработки до первого отказа ТСР по известным интенсивностям отказов элементов схемы. В зависимости от полноты учета факторов, влияющих на работу изделия и его надёжность,  последовательно проводят три расчета надёжности: прикидочный, ориентировочный и окончательный.

   Прикидочный расчет позволяет судить о принципиальной возможности требуемой надёжности изделия. Этот расчет используется при проверке требований по надёжности, выдвинутых заказчиком в техническом задании, при сравнительной оценке надёжности отдельных вариантов выполнения изделия на ранних стадиях разработки.

   При прикидочном расчете делается допущение, что все элементы схемы равнонадёжны, так как принципиальные электрические схемы на изделие и его составные части окончательно не разработаны. Соединение элементов с точки зрения надежности таково, что выход из строя любого элемента приводит к отказу всего изделия. Интенсивность отказов элементов берутся для периода нормальной работы, т.е. (t) – const. Тогда:

                                                                   λ = λ*N1

где λ1 – средняя интенсивность отказов равнонадёжных элементов схемы;

        N – общее количество элементов.

 Ориентировочный расчет проводится тогда, когда на изделие и все его составные части разработаны электрические принципиальные схемы. При ориентировочном расчете учитывается влияние на надежность изделия количества и типов применяемых в схемах элементов. При расчете делаются следующие допущения: все элементы схемы работают в нормальном режиме, предусмотренном техническими условиями на эти элементы; все элементы изделия работают одновременно; интенсивности отказов элементов берутся для периода нормальной работы, т.е. λ; (t) – const. Интенсивности отказов элементов каждого типа берутся по соответствующим таблицам из справочников по надёжности.  

   Окончательный расчет производится на этапе технического проектирования и учитывает влияние на характеристики надёжности режимов работы элементов в схеме и конкретные условия эксплуатации изделия. В общем случае интенсивности отказов элементов зависят от электрического режима работы элемента в схеме, температуры

окружающей среды. Механических воздействий в виде вибраций и ударов, влажности воздуха, давления, радиации и ряда других возможных факторов.

                          

2.8 Расчёт интенсивности отказов.

Наименование

элементов

Интенсивность отказов λmax*10-6

Количество элементов в схеме

Конденсаторы

0,018

33

Микросхемы

0,11

42

Резисторы

0,07

13

Трансформатор

0,15

1

Диод

0,452

4

Транзистор

1,44

2

Пайки

0,04

607

Печатная плата

0,1

1

Расчёт интенсивности отказов Конденсаторов:

λmax = λC * n = 0,18 * 33 = 0,59 * 10-6 (1/ч),

где:

λ1 – интенсивность отказов всех конденсаторов;

λC – интенсивность отказов одного конденсатора;

n – количество конденсаторов.

Расчёт интенсивности отказов микросхемы:

λ max= λDD * n =0,11 * 42 =4,62 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Резистора:

λ max= λST * n  = 0,07 * 13 = 0,91 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Трансформатора:

λ max= λп * n  = 0,15 * 1 = 0,15 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов диода:

λ max= λП.П. * n  = 0,452 * 4 = 1,80* 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов транзистора:

λ max= λП.П. * n  = 1,44 * 2 = 2,88 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Паек:

λ max= λП.П. * n  = 0,04 * 607 = 24,28 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов печатной платы:

λ max= λП.П. * n  = 0,1 * 1 =0,1 * 10-6 (1/ч),

Расчет интенсивности отказов всего устройства:

λmaxобщ. = λ1 + λ2 +λ3+ λ4+ λ5 =(4,62+0,91+0,15+1,80+2,88+0,1+24,28)*10-6=34,74*10-6 (1/ч)

Наименование

элементов

Интенсивность отказов λmin *10-6

Количество элементов в схеме

Конденсаторы

0,001

33

Микросхемы

0,3

42

Резисторы

0,01

13

Трансформатор

0,5

1

Диод

0,021

4

Транзистор

0,27

2

Пайки

0,002

607

Печатная плата

0,1

1

Расчёт интенсивности отказов Конденсаторов:

λmin = λC * n = 0,001 * 33= 0,033 * 10-6 (1/ч),

где:

λ1 – интенсивность отказов всех конденсаторов;

λC – интенсивность отказов одного конденсатора;

n – количество конденсаторов.

Расчёт интенсивности отказов Микросхем:

λ min= λDD * n =0,3 * 42 = 12,6 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Резисторов:

λ min= λП.П. * n  = 0,01 * 13 = 0,13 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Трансформатора:

λ min= λST * n  = 0,5 * 1 = 0,5 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Диода:

λ min= λп * n  = 0,021 * 4 = 0,084 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Транзисторов:

λ min= λп * n  = 0,27 * 2 = 0,54 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов паек:

λ min= λп * n  = 0,002 * 607 = 1,21 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов печатной платы:

λ min = λП.П. * n  = 0,1 * 1 =0,1 * 10-6 (1/ч),

Расчет интенсивности отказов всего устройства:

λminобщ. = λ1 + λ2 +λ3 + λ4+ λ5=(0,33+12,6+0,13+0,5+0,084+0,54+0,1+1,21)*10-6 =15,494* 10-6  (1/ч)

Наименование

элементов

Интенсивность отказов λср *10-6

Количество элементов в схеме

Конденсаторы

0,01

33

Микросхемы

0,4

42

Резисторы

0,03

13

Трансформатор

0,10

1

Диод

0,2

4

Транзистор

0,5

2

Пайки

0,0201

607

Печатная плата

0,1

1

Расчёт интенсивности отказов Конденсатора:

λср = λC * n = 0,01 *33 = 0,33* 10-6 (1/ч),

где:

λ1 – интенсивность отказов всех конденсаторов;

λC – интенсивность отказов одного конденсатора;

n – количество конденсаторов.

Расчёт интенсивности отказов Микросхем:

λ ср= λDD * n =0,4 * 42 = 16,8 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Резисторов:

λ ср= λП.П. * n  = 0,03 * 13 = 0,39 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Трансформатора:

λ ср = λп * n  = 0,10*1 = 0,10 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Диодов:

λ ср= λSTU. * n  = 0,2 * 4 = 0,8 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов Транзисторов:

λ ср= λSTU. * n  = 0,5 * 2 = 1 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов паек:

λ ср= λSTU. * n  = 0,0201 * 607 = 12,20 * 10-6 (1/ч),

Расчёт интенсивности отказов печатной платы:

λ ср= λSTU. * n  = 0,1 * 1 = 0,1 * 10-6 (1/ч),

Расчет интенсивности отказов всего устройства:

λсробщ. = λ1 + λ2 +λ3 + λ4+ λ5 =(0,33+16,8+0,39+0,10+0,8+1+0,1+12,20) * 10-6=31,72* 10-6 (1/ч)

Расчет вероятности безотказной работы производится по формуле:

       P(t) = ℮- λmaxобщ  *t *10

 где:

P(t)  – вероятность безотказной работы всего устройства;

e – основание натурального логарифма;

λобщ *10-6 – интенсивность отказов всего устройства;

t   время нормальной работы устройства.

Расчет вероятности возникновения отказов всего устройства рассчитывается по формуле:

                    Q(t) max = 1- P(t)

где:

Q – вероятность возникновения отказов;

P(t)  – вероятность безотказной работы всего устройства.

Расчет вероятности безотказной работы  всего устройства на 1 год:

P(t) = ℮- λmaxобщ  *t *10 = 2,7234,74*8760*10-6 = 0,0393

P(t) = ℮- λminобщ  *t *10 = 2,7215,494*8760*10-6 = 0,0043

P(t) = ℮- λсробщ  *t *10    = 2,7231,72 *8760*10-6  =  0,0307

Расчет вероятности возникновения отказов всего устройства на 1 год:

Q(t) max = 1- P(t) = 1 – 0,0393 = 0,9607

Q(t) min = 1- P(t) = 1 – 0,0043 = 0,9957

Q(t) ср   = 1- P(t) = 1 – 0,0307 = 0,9693

Расчет вероятности безотказной работы  всего устройства на 1,5 года:

P(t) = ℮- λmaxобщ  *t *10 = 2,7234,74 *13140*10-6 = 0,1184

 P(t) = ℮- λminобщ  *t *10 = 2,7215,494*13140*10-6 = 0,0131

P(t) = ℮- λсробщ  *t *10    = 2,7231,72*13140*10-6  =  0,0925

Расчет вероятности возникновения отказов всего устройства на 1,5 года:

Q(t) max = 1- P(t) = 1 – 0,1184 = 0,8816

Q(t) min = 1- P(t) = 1 – 0,0131 = 0,9869

Q(t) ср   = 1- P(t) = 1 – 0,0925 = 0,9075

Расчет вероятности безотказной работы  всего устройства на 2 года

P(t) = ℮- λmaxобщ  *t *10 = 2,7234,74*17520*10-6 = 0,2591

 P(t) = ℮- λminобщ  *t *10 = 2,7215,494*17520*10-6 = 0,0288  

 P(t) = ℮- λсробщ  *t *10    = 2,7231,72*17520*10-6  =  0,2023

Расчет вероятности возникновения отказов всего устройства на 2 года:

Q(t) max = 1- P(t) = 1 – 0,2591 = 0,7409

Q(t) min = 1- P(t) = 1 – 0,0288= 0,9712

Q(t) ср   = 1- P(t) = 1 – 0,2023 = 0,7977

Расчет вероятности безотказной работы  всего устройства на 5 лет:

P(t) = ℮- λmaxобщ  *t *10 = 2,7234,74*43800*10-6 = 3,1323

P(t) = ℮- λminобщ  *t *10 = 2,7215,494*43800*10-6 = 0,3483

 P(t) = ℮- λсробщ  *t *10    = 2,7231,72*43800*10-6  =  2,4458

Расчет вероятности возникновения отказов всего устройства на 5 лет:

Q(t) max = 1- P(t) = 1 –3,1323= 2,1323

Q(t) min = 1- P(t) = 1 – 0,3483 = 0,6517

Q(t) ср   = 1- P(t) = 1 –2,4458= 1,4458

Расчет времени наработки на отказ производится по формуле:

Т=1/ λ общ

T=1/ λ max=1/34,74*10-6= 0,0287*10-6

T=1/ λ min=1/15,494*10-6= 0,0645*10-6

T=1/ λ ср=1/31,72*10-6= 0,0315*10-6

2.9 ВЫВОД

1 год:

Характеристики надёжности

Max

Ср.

min

ΛОбщ. (1/ч)

34,74*10-6

31,72*10-6

15,494*10-6

P(t)

0,0393

0,0307

0,0043

Q(t)

0,9607

0,9693

0,9957

Тобщ (ч.)

 0.0287

0,0315

0,0645

1.5 года:

Характеристики надёжности

Max 

Ср.

min

ΛОбщ. (1/ч)

34,74*10-6

31,72*10-6

15,494*10-6

P(t)

0,1184

0,0925

0,0131

Q(t)

0.8816

0,9075

0,9869

Тобщ (ч.)

0.0287

0,0315

0,0645

2 годa:

Характеристики надёжности

Max

Ср.

min

ΛОбщ. (1/ч)

34,74*10-6

31,72*10-6

15,494*10-6

P(t)

0.2591

0.2023

0,0288

Q(t)

0,7409

0,7977

0,9712

Тобщ (ч.)

0.0287

0,0315

0,0645

 

5 лет:

Характеристики надёжности

Max

Ср.

min

ΛОбщ. (1/ч)

34,74*10-6

31,72*10-6

15,494*10-6

P(t)

3,1323

2,4458

0,3482

Q(t)

2,1323

1,4458

0.6517

Тобщ (ч.)

0.0287

0,0315

0,0645

3. Экономическая часть

3.1 Расчет затрат на изготовление и эксплуатацию устройства Ввода и Вывода информации в составе интерфейсов СМ 1420

Расчет категории ремонтной сложности устройства Ввода и Вывода информации в составе интерфейсов СМ 1420

 

Для расчета категории ремонтной сложности необходимо рассчитать количество замен электро – радиоэлементов. Количество замен ЭРЭ рассчитывается по каждой группе однотипных элементов по следующей формуле:

                                                  (шт.), где:

– количество замен;

количество электро – радиоэлементов (ЭРЭ) данного типа в искомом устройстве;

, годовой фонд времени работы устройства;

время наработки на отказ данного типа ЭРЭ

Расчеты:

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  

Далее определяется среднегодовая трудоемкость на замену ЭРЭ данного типа по следующей формуле:

(мин), где:

Q – среднегодовая трудоемкость;

– количество замен ЭРЭ;

количество паек;

– количество разъемных соединений;

трудоемкость демонтажных и монтажных работ.

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  

Среднегодовая трудоемкость состоит из суммы трудоемкости по замене отдельных ЭРЭ и трудоемкости на обнаружение неисправности и наладку устройства после ремонта. Для расчета среднегодовой трудоемкости используется следующая формула:

Где - среднегодовая трудоемкость ремонта однотипных ЭРЭ, 1,35 – коэффициент, учитывающий время на обнаружение неисправностей (30%) и наладку устройства после замены ЭРЭ (5%).

Для того, чтобы вычислить категорию ремонтной сложности устройства необходимо сравнить трудоемкость ремонта эталонного устройства:

  (ремонтные единицы),

 - среднегодовая трудоемкость с учетом коэффициента 1,35;

= 17324 мин., среднегодовая трудоемкость ремонта эталонного устройства;

21 – категория ремонтной сложности эталонного устройства

3.2  Расчет трудоемкости ремонта и обслуживания устройства Ввода и Вывода информации в составе интерфейсов СМ 1420

 Необходимо определить заработную плату основную, дополнительную и отчисления на соцстрах рабочих – наладчиков производящих ремонт и техническое обслуживание данного электронного устройства.

По заводским данным рабочий – наладчик работает по 5 разряду. Основная заработная плата определяется по формуле:

 (руб.), где

 – часовая тарифная ставка рабочего соответствующего разряда;

 - время работы наладчика.

(час)

ч.

руб.

 

Дополнительная заработная плата по заводским данным составляет 9,5% от заработной платы основной.

 

Определяем размер отчислений на социальное страхование (). По решению Горкома профсоюзов отчисления на социальное страхование составляет 26% от полной заработной платы.

 (руб.),

 

* 26= 118,7 руб.

3.3  Расчет затрат на изготовление устройства Ввода и Вывода информации в составе интерфейсов СМ 1420

Для того  чтобы рассчитать общую стоимость материалов, необходимых для изготовления данного устройства надо определить стоимость основных материалов и стоимость покупных комплектующих изделий.

3.4  Расчет стоимости основных материалов.

 

В качестве основного материала используется оловянно – свинцовый припой марки ПОС – 61. Расход припоя на данное устройство рассчитывается по следующей формуле:

 (кг), где

- расход припоя в кг;

0,00025 кг – норма расхода припоя на 1 пайку;

- полное количество паек.

Далее рассчитывается стоимость припоя:

  (руб.), где

– стоимость припоя;

- расход припоя;

– цена 1 кг. припоя.

 

Цена 1 кг припоя 1220 руб., взята из каталога «Чип и Дип» за 2012г. (электронная версия).

Стоимость основных материалов

Наименование материала

Единица

Марка материала

Норма расхода (кг)

Цена за единицу (руб.)

Сумма (руб.)

Припой

1 кг

ПОС - 61

0,157

1220

184,22

ИТОГО:

184,22

3.4.1  Расчет стоимости покупных комплектующих изделий.

 

Этот расчет оформляется в таблицу, а из итоговой строки по 5 графе берем      сумму всех комплектующих изделий.

Стоимость покупных комплектующих изделий

Наименование покупных изделий

Марка

Кол-во на прибор (шт.)

Цена за единицу (руб.)

Сумма на прибор (руб.)

1

2

3

4

5

Диоды

КД102А

КД522Б

1

4

3

4

3

16

Резисторы

R1R10

R11-R16

R17-R 23

10

6

7

2,50

2

2,60

25

12

18,2

Конденсаторы

К10 – 17Б Н90

К10 – 17Б Н47

К10 – 17 – 2Б

К10 – 17А

К50 – 35

КМ-5Б

2

24

3

1

2

1

5,40

5

5,40

5,40

5,40

5,40

10,8

100

16,2

5,40

10,8

5,40

Транзисторы

КТ502Б

КТ315В

1

1

4,12

2

4,12

2

Микросхемы

DD1-DD5

DD7-DD9

DD10-DD11

DD12-DD13

DD14-DD38

DD40-DD41

DD42

5

4

2

2

24

2

1

7

7,20

7,10

7,5

7,10

7,15

7,20

35

28,8

14,2

15

170,4

14,3

7,20

Колодки

6,673.104

6.673.103

6.673.104

6.673.102

6.673.104

6.673.102

2

4

3

1

2

1

3

3

3

2

2

2

6

12

9

2

4

2

Трансформатор

4.720.085-03

1

2

2

ZQ1

32768Гц

1

2,15

2,15

Печатная плата

  ДИП-2

1

78

78

ИТОГО:

550,47

Цены взяты из каталога «Чип и Дип» за 2012 г. (электронная версия).

3.4.2  Расчет общей стоимости материалов.

Для расчета общей стоимости материала необходимо сложить стоимость основных материалов и покупных комплектующих изделий и полученную сумму увеличить на коэффициент транспортно – заготовительных расходов. Коэффициент транспортно – заготовительных расходов по заводским данным составляет 1,1. Расчет производится по формуле:

 (руб.), где

 – стоимость припоя;

- стоимость покупных комплектующих изделий

= 1,1 – коэффициент транспортно – заготовительных расходов

 

3.4.3  Расчет стоимости технологической энергии.

 

Расход электроэнергии рассчитывается по формуле:

 (кВт/час), где

– расход технологической энергии;

– полное количество паек;

− норма расхода электроэнергии в час для паяльника;

время одной пайки.

 

Стоимость технологической энергии рассчитывается по следующей формуле:

 (руб.), где

– стоимость технологической энергии;

– цена 1 кВт (3,80 руб.);

 - расход электроэнергии.

3.4.4  Расчет основной заработной платы производственных рабочих.

 

Для расчета основной заработной платы необходимо рассчитать суммарное штучно – калькуляционное время, необходимое для изготовления данного устройства. Расчет производим по формуле:

∑  (час), где

= 0,45 мин., трудоемкость 1 пайки;

– полное количество паек.

∑  = 4,5525  час.

Работы по изготовлению данного устройства производит основной производственный рабочий (монтажник) 4 разряда. Размер часовой тарифной ставки рабочего – монтажника 4 разряда составляет 63,39 руб/час.

Основная заработная плата монтажника находится по формуле:

 (руб.), где

– часовая тарифная ставка монтажника 4 разряда;

– суммарное штучно – калькуляционное время по заданному техпроцессу.

3.4.5  Расчет производственной себестоимости на изготовление устройства Ввода и Вывода информации в составе интерфейсов СМ 1420

 

Для расчета производственной себестоимости кроме стоимости материала, стоимости электроэнергии, основной заработной платы необходимо рассчитать величину заработной платы дополнительной, цеховых и общезаводских расходов.

Дополнительная зарплата – плата за нерабочее время. В нее включаются: оплата отпуска, время выполнения государственных обязанностей, доплаты подросткам за сокращенный рабочий день, доплаты кормящим матерям за сокращенный рабочий день.

  Дополнительная заработная плата по заводским данным установлена в размере 10% от заработной платы основной монтажника.

 

  Далее определяем отчисления на социальное страхование (. Отчисление на соцстрах используется на оплату больничных листов, оплату путевок, выплату пенсий. Отчисления на социальное страхование составляет 26% от полной зарплаты.

 (руб.)

Далее необходимо рассчитать накладные расходы.

Накладные расходы – это затраты, связанные с управлением и обслуживанием цеха и предприятия. Накладные расходы являются косвенными расходами и они определяются в процентах от основной заработной платы.

Накладные расходы подразделяются на

Общецеховые расходы ( ) включают в себя цеховые управленческие и административно – хозяйственные расходы, в том числе зарплату аппарата управления цехом (основная, дополнительная, с начислениями), мелкого обслуживающего персонала. Расходы на освещение, отопление, телефонные, телеграфные переговоры, командировки, износ хозяйственного инвентаря и принадлежностей цеха, вспомогательные материалы, связанные с хозяйственной деятельностью и прочие тому подобные расходы. Также включают расходы по содержанию и ремонту цеховых зданий и сооружений.

Общецеховые расходы ( ) принимаются по заводским данным в размере 178% от заработной платы основной.

  (руб.)

руб.

 

  Общезаводские расходы связаны с содержанием административно – управленческого аппарата, заводских зданий, складов, транспорта. Эти расходы по заводским данным составляют 70% от зарплаты основной.

 (руб.)

 

   Далее рассчитывается производственная себестоимость изготовления устройства ()

 

    (руб.)

3.4.6  Расчет полной себестоимости на изготовление устройства Ввода и Вывода информации в составе интерфейсов СМ 1420

Для расчета полной себестоимости необходимо определить внепроизводственные расходы и прибавить их к сумме производственных затрат.

 

   Внепроизводственные расходы предназначены для рекламы и сбыта продукции. По заводским данным они принимаются в размере 10,8% от производственной себестоимости.

  

 Таким образом, полная себестоимость на изготовление устройства для капельной поливки растений равна:

3.4.7  Калькуляция себестоимости

 

    В случае многономенклатурного производства нельзя оценить себестоимость, приходящуюся на конкретную продукция, поэтому для решения этих задач используется расчет себестоимости по статьям калькуляции. Объектом калькулирования может быть единица продукции или работы, определенный вид продукции или работы, произведенный за какой – либо период, объем продукции, произведенный на предприятии или подразделении за определенный период (например, годовой объем товарного продукта предприятия и т.д.). В данном случае затраты, включаемые в себестоимость, классифицируется с учетом их характера, места возникновения, связи с технологическим процессом и основным производством.

Калькуляция на изготовления устройства Ввода и Вывода информации в составе интерфейсов СМ 1420

Наименование статей затрат

Индекс

Сумма (руб.)

Удельный вес (%)

А. Прямые затраты

Стоимость материала

808,15

42,004

Стоимость электроэнергии

0,26

0,014

Зарплата основная

288,58

14,999

Зарплата дополнительная

28,8

1,496

Отчисления на соцстрах (единый социальный налог)

82,51

4,289

Б. Косвенные затраты

Цеховые расходы

513,67

26,699

Общезаводские расходы

202

10,499

Производственная себестоимость

1923,97

100

Внепроизводственные расходы

207,78

-

Полная себестоимость

2131,75

-

3.4.8 Анализ структуры себестоимости.

 

      В выводах необходимо дать оценку всем статьям калькуляции, выявить те статьи, которые имеют наибольший процент к итогу (удельный вес) и наметить направления снижения себестоимости.

Если затраты на сырье и материалы достаточно большие, то такое производство является материалоемким, если больше сумма зарплаты и единого социального налога, то трудоемким.

 

Возможные направления снижения себестоимости продукции:

  •  Найти поставщика материалов, который предлагает свою продукцию по более низким ценам.
  •  Пересматривать через определенный промежуток времени выбор элементной базы, так как за время, пока выпускается данное устройства возможно появление новых комплектующих изделий, а цена у них будет ниже.
  •  Изменить техпроцесс производства, использовать более совершенное оборудование для увеличения производительности труда.
  •  Пересмотреть структуру управления предприятием.

3.4.9 Расчет отпускной цены изделия.

 

        Для того, чтобы рассчитать отпускную цену на данное электронное устройство помимо затрат на изготовление и реализацию этого изделия необходимо знать размер прибыли и величину налога на добавленную стоимость.

 

     По заводским данным плановая прибыль установлена в размере 20% от полной себестоимости.

   

 

Установленный размер налога на добавленную стоимость составляет 18%. Используя полученные данные, определяется сумма НДС по формуле:

– полная себестоимость изготовления данного устройства;

– плановая прибыль.

 

       Таким образом, отпускная цена изделия будет равна:

ОЦ = 2131,75+ 426,35+ 460,45=3018,55 руб.

 

Данные, полученные в результате расчетов, оформляются в таблицу.

Расчет отпускной цены устройства Ввода и Вывода информации в составе интерфейсов СМ 1420

Наименование статей затрат

Индекс

Сумма (руб.)

Полная себестоимость

2131,75

Плановая прибыль

426,35

Налог на добавленную стоимость

НДС

460,45

Отпускная цена

ОЦ

3018,55

3.4.10 Расчет величины капитальных затрат на изделие.

 

   Величина капитальных затрат (К) учитывает отпускную цену, а также расходы на монтаж и наладку изделия.

  

     По заводским данным затраты на монтаж и наладку изделия составляют 11,6% от отпускной цены.

  

      Определив затраты на монтаж и наладку, следует рассчитать размер капитальных затрат по следующий формуле:

К = ОЦ +   (руб,) где

ОЦ – отпускная цена изделия,

– затраты на монтаж и наладку изделия.

К =3018,55+ 350,15=3368,7 руб.

3.5.1 Расчет годовых эксплуатационных затрат.

Годовые эксплуатационные затраты включают амортизационные отчисления и затраты на ремонт обслуживание и замену отказавших элементов и накладные расходы.

    

Амортизационные отчисления определяются по следующей формуле:

                    

А=К*На/100                                          

          

А=3368,7*12,5/100=421,087 руб

  

А- амортизационные отчисления;

  К- капитальные затраты;

  На=12,5%- установленная норма амортизации.

          

   Затраты на ремонт обслуживания и замену отказавших элементов включают общую заработную плату работников занятых обслуживанием и ремонтом данного изделия  т.е. заработную плату наладчика.

        

3Про=3Посн.нал.+3Пдоп.нал.+ Нсоц.нал

3Посн.нал.,3Пдоп.нал.,Нсоц.нал.- см. расчеты по формулам

          

3Про=417,02+39,6+118,7=575,32 руб

 

   Далее необходимо определить накладные расходы.

По заводским данным накладные расходы составляют  101% от полной заработной платы наладчиков.                  

Рнакл.=101%  от 3Пполн.нал.                        

          

3Пполн.нал.=3Посн.нал.+3Пдоп.нал. руб                      

3Пполн=417,02+39,6=456,62 руб

Рнакл.=101/100*456,62 =461,18 руб 

3.5.2 Анализ готовых эксплуатационных затрат.

    Для проведения анализа годовых эксплуатационных затрат рассчитываем их структуру и полученные данные оформляем в таблицу

Структура годовых эксплуатационных затрат.

Наименование затрат

Сумма (руб.)

Удельный вес (%)

  1.  Амортизационные отчисления

421,08

28,88

  1.  Заработная плата основная наладчика

417,02

28,62

  1.  Зарплата дополнительная наладчика

39,6

2,72

  1.  Отчисления на соцстрах наладчика

118,7

8,14

  1.  Накладные расходы

461,18

31,64

ИТОГО:

1457,58

100

Вывод

 

      В заключении следует записать, что отпускная цена устройства для капельной поливки растений составила по расчету 3018,55руб.

 

        Среднегодовая трудоемкость по замене отдельных электрорадио элементов, с учетом трудоемкости на обнаружение неисправности и наладку устройства после ремонта составила по расчету 5,73 часа.

 

        Категория ремонтной сложности составляет 1 ремонтная единица.

 

   Годовые эксплуатационные затраты составили по расчету 1457,58 руб.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

КМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

23

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

4ЭМ-25

Листов

Лит.

Разработать внешние устройство для сопряжения интерфейсов Ввода и Вывода информации в составе комплексов СМ 1420

Киселева Т.В

Утверд.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

4

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

25

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

26

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

27

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

28

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

29

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

30

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

31

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

32

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

33

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

34

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

35

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

36

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

37

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

38

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

39

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

40

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

41

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

42

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

43

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

44

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

45

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

46

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

47

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

48

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

49

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

50

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

51

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

52

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

53

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

54

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

55

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

56

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ТКМ 25.220301.00.25.05 ПЗ

57

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Н. Контр.

Реценз.

Провер.

Савченко А.С.

Разраб.

ТКМ 25.220301.00.25.05.ПЗ

3

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76781. Мышцы и фасции груди 183.63 KB
  Кроме того на груди поверхностные мышцы распределяют на передние боковые и задние соответственно делению грудной стенки на переднюю боковую и заднюю области. Внутренние межреберные мышцы 11 имеют направление волокон перпендикулярное наружным и заполняют промежуток от грудины до угла ребра где переходят в заднюю мембрану. Подреберные мышцы начинаются от углов XXII ребер и перекидываясь через одно два ребра прикрепляются к внутренней поверхности вышележащих ребер.
76782. Мышцы живота 183.58 KB
  Мышцы передней брюшной стенки прямые: правая и левая – начинаются узкими длинными пучками от лобковых гребней и лобкового симфиза прикрепляются к наружной поверхности хрящей YYII ребер широкими лентовидными полосами; по своему ходу мышечные пучки прерываются 34 сухожильными поперечными перемычками которые срастаются с влагалищем прямых мышц; влагалище прямой мышцы образуется из апоневрозов косых и поперечных мышц живота так что передняя и задняя стенки его имеют неодинаковое строение: над межостистой линией обе стенки влагалища...
76783. Паховый канал 180.59 KB
  Его четыре стенки образуются: верхняя – нижними краями внутренней косой и поперечной мышц живота; нижняя – паховой связкой важным клиникоанатомическим ориентиром особенно при отличии паховой грыжи от бедренной и наоборот; передняя – апоневрозом наружной косой мышцы; задняя – поперечной фасцией рыхло прилежащей к париетальной брюшине. Медиальнонижняя оконечность кольца образована загнутой связкой из латеральной ножки апоневроза и паховой связки; латеральноверхняя округлость состоит из межножковых фиброзных волокон собственной...
76784. Диафрагма. Послойное строение диафрагмы 181.04 KB
  Послойное строение диафрагмы сверху вниз: диафрагмальная плевра: правая и левая между ними по средине – диафрагмальный листок перикарда; подплевральная клетчатка и верхняя диафрагмальная фасция часть внутригрудной фасции; мышца диафрагмы и ее сухожильное растяжение; нижняя диафрагмальная фасция – часть внутрибрюшной фасции; подбрюшинная клетчатка и диафрагмальная брюшина. Все три части в середине диафрагмы сходятся образуя фиброзное растяжение – сухожильный центр который со стороны грудной полости имеет в середине перикардиальное...
76785. Мышцы шеи 193.78 KB
  Поверхностная мышечная группа состоит из подкожной и грудино-ключично-сосцевидной мышц, окруженных поверхностной пластинкой шейной фасции. Средняя группа (мышцы, связанные с подъязычной костью) включает надподъязычные мышцы: челюстно-подъязычную, подбородочно-подъязычную, шилоподъязычную, двубрюшную и подподъязычные мышцы: лопаточно-подъязычную, грудино-подъязычную, грудино-щитовидную, щитоподъязычную.
76786. Мимические мышцы 181.98 KB
  В процессе развития мимические мышцы совершают большие миграции но сохраняют иннервацию от лицевого нерва. Лицевые мышцы сокращаясь формируют выражение лица мимику участвуют в регуляции дыхания артикуляции речи жевании. Мышцы свода черепа Надчерепная мышца состоит из трех частей: лобной затылочной и сухожильного шлема между ними который образует апоневроз затылочнолобной мышцы.
76787. Жевательные мышцы 184.17 KB
  Из промежуточной части – с началом от внутренней поверхности скуловой дуги и суставного бугорка височной кости и прикреплением к наружной поверхности ветви нижней челюсти ниже ее вырезки. Из глубокой части начинающейся от внутренней поверхности скуловой дуги и прикрепляющейся к наружной поверхности мыщелкового отростка и сухожилию височной мышцы. Височная мышца заполняет веерообразно височную яму и состоит: из поверхностного слоя начинающегося от верхней височной линии теменной кости височной фасции и прикрепляющегося к наружной...
76788. Мышцы и фасции плечевого пояса 183 KB
  Под мышцей в области большого плечевого бугра располагается поддельтовидная синовиальная сумка. Кровоснабжение – из торакоакромиальной пекторальной задней огибающей артерий которые анастомозируют в области плечевого сустава с артериями надлопаточной из подключичной окружающей лопатку из подмышечной образуя артериальную сеть. Дельтовидный мускул иннервируется от подмышечного нерва плечевого сплетения.
76789. Мышцы и фасции плеча 180.63 KB
  Функция: сгибание и приведение плеча поворот кнаружи. Двуглавая мышца плеча с короткой и длинной головками начало короткой от клювовидного отростка длинной – от надсуставного лопаточного бугорка. Обе головки на средине плеча сливаются в единое брюшко переходящее в сухожилие с прикреплением к бугристости лучевой кости.