Проектирование модуля управления трехфазным асинхронным двигателем

дипломная работа

3.3 Вывод

В результате проектирования получили блок, имеющий небольшие габаритные размеры. Конструкция блока проста и не требует множество трудоемких сборочных операций. Применив алюминиевый теплоотвод в качестве основания блока, мы тем самым отводим достаточное количество тепла. Исходя из полученных расчетов, можно сделать вывод, что нет необходимости в принудительном охлаждении блока или отдельных его частей.

4. Технологическая часть

4.1 Разработка технологии сборки ячейки модуля

Получив готовую печатную плату, необходимо создать технологический процесс дальнейшей установки на нее электронных компонентов. Разработку будем вести в специализированном программном комплексе для технического подготовки производства TechnologiCS. Ниже приведены необходимые действия и описание основных возможностей TechnologiCS для создания технологического процесса.

Для каждой номенклатурной позиции системы TechnologiCS возможно ведение технологического процесса (ТП). В системе возможен режим прямого проектирования последовательный ввод и редактирование позиций технологического процесса.

Операции вводятся в ТП последовательно одна за другой, при этом:

· последующая операция добавляется в конец техпроцесса;

· поскольку операция может быть привязана только к ТП, в блоке "Привязка ТП к" автоматически назначается кнопка "к тех. процессу"

При необходимости, операции ТП назначается операционный эскиз (также из справочника документов) из справочника цехов заполняется поле "Цех", в котором отображается также участок.

Если в комплекте документов для данной операции необходимо выдавать карту наладки, то необходимо указать флажок "Выдача карты наладки после технологической операции.

Включение/исключение операции из комплекта документов определяется флажком "Операция включается в комплект документов".

Если для данной операции имеется типовой технологический процесс (ТТП), то вводится ссылка на справочник и ТТП.

Ввод технологического перехода.

Каждая технологическая операция может состоять из произвольного количества переходов. Поэтому при введении нового перехода необходимо предварительно выбрать технологическую операцию, и затем последовательно вводить относящиеся к ней переходы.

Ввод/корректировка материала заготовки.

Для технологических процессов изготовления деталей вводится материал заготовки. Как правило, материал заготовки определяется конструктором на этапе разработки детали и вводится в технологию с помощью класса "Конструкторский материал" Материал, выбранный технологом, может отличаться от назначенного конструктором вследствие текущего состояния производства. Поэтому в технологии вводится уникальный материал заготовки, а конструкторский материал используется для справки.

При этом:

материал заготовки вводится из справочников, которым назначен класс "Материалы",

поскольку материал заготовки уникален, то в блоке "Привязка в ТП к" он автоматически привязывается к текущему техпроцессу.

единица измерения, выбираемая из системного справочника единиц измерения.;

единица веса, также выбираемая из системного справочника единиц измерения;

единица нормирования, т.е. количество производственных объектов, на которое устанавливается техническая норма;

количество деталей, изготавливаемых из одной заготовки;

ширина реза, если из одной заготовки вырезается несколько деталей;

габариты заготовки (длина, ширина и высота) и размеры заготовки (профиль);

код заготовки по классификатору, допускается указывать вид заготовки (отливки, прокат, проволока и т.д.);

масса детали берется из списка коэффициентов пересчета единиц измерения на номенклатурную позицию, в технологическом процессе которой мы находимся, если в списке есть пересчет из базовой единицы (штука) в единицу веса, указанную в текущем диалоговом окне;

Ввод/корректировка вспомогательного материала.

В технологическом процессе может быть назначено произвольное количество вспомогательных материалов, которые могут использоваться как в технологическом переходе, так и в операции и в техпроцессе в целом. Поэтому при введении нового вспомогательного материала необходимо предварительно выбрать весь ТП, технологическую операцию, или переход в дереве, находящемся в информационном поле, а затем последовательно вводить относящиеся к ним вспомогательные материалы. При этом в блоке "Привязка ТП к" автоматически назначается кнопка с текущим выбором в дереве, которую можно изменить, изменив соответственно и привязку.

Набор реквизитов для технологической документации:

· Единица измерения

· Единица веса

· Количество

· Обозначение подразделения-поставщика (ОПП)

· Единица нормирования

· Норма расхода

· Коэффициент нормирования.

Перечень используемых для данного материала таблиц материального нормирования (для одного материала можно использовать только одну таблицу), где указаны:

В правой части:

1. название таблицы нормирования

2. количество элементов нормирования, которые по данной таблице нормируются

3. значение параметра получено по таблице

4. единица измерения

5. вес единицы измерения

В левой части - перечень параметров, по которым выбирается значение из таблицы, выбранное значение.

Ввод/корректировка конструкторского материала.

Как уже было сказано ранее, конструкторский материал может вводиться как в режиме ведения спецификации, так и в режиме ведения технологии. В режиме технологии введение конструкторского материала практически ничем не отличается от введения материала заготовки. Поскольку конструкторский материал используется в технологии только для справки, закладка "Реквизиты" в нем недоступна.

Ввод/корректировка расцеховки.

Поскольку расцеховка относится ко всему техпроцессу, то при ее вводе выбирается только вид расцеховки, которая автоматически привязывается к техпроцессу. Поскольку один ТП может содержать не один технологический маршрут, то и расцеховок может быть несколько.

Ввод/корректировка оборудования.

На каждой технологической операции может использоваться несколько типов оборудования, которые вводятся последовательно одно за другим и автоматически привязываются к текущей операции. При этом, поскольку оборудование может быть привязано только к операции, в блоке "Привязка в ТП к" автоматически назначается кнопка "к операции".

Ввод/корректировка инструмента.

В технологическом процессе к операции и переходу может быть назначено произвольное количество инструментов. Поэтому при введении нового инструмента необходимо предварительно выбрать технологическую операцию или переход в дереве, находящемся в информационном поле, а затем последовательно вводить относящиеся к ним инструменты, при этом в блоке "Привязка ТП к" автоматически назначается кнопка с текущим выбором в дереве, которую можно изменить, изменив соответственно и привязку.

При нажатии кнопки время работы берется из машинного времени у технологического перехода, к которому привязан инструмент, а количество инструмента рассчитываться из стойкости и времени работы.

Создание новой схемы проектирования.

Для создания новой схемы проектирования в поле "Имя схемы" окна настройки мастера прямого проектирования введите ее название. В правой части окна настройки мастера показан список возможных действий пользователя при проектировании ТП. Для удобства, все они разбиты на две основные части - "Этапы операции" и "Этапы перехода".

Запуск и работа с мастером.

Чтобы начать работу с мастером прямого проектирования запустите его из контекстного меню, выберите необходимую схему проектирования в поле "Доступные схемы" и нажмите кнопку "Принять", чтобы продолжить работу с мастером. кнопку "Запуск".

Мастер редактирования.

Другим инструментом, позволяющим ускорить процесс проектирования технологических процессов, является мастер редактирования. В отличие от мастера прямого проектирования, алгоритм работы мастера редактирования не настраивается пользователем, а представляет собой жестко заложенный в систему многовариантный алгоритм проектирования/редактирования, в котором действия выбираются из различного рода меню.

Заимствование позиций техпроцесса.

Один из наиболее эффективных и используемых методов проектирования ТП - метод заимствования фрагментов. Обычно, технолог нарабатывает для себя некоторые стандартные элементы ТП, которые затем постоянно использует для создания новых ТП. Эта возможность полностью поддерживается системой TechnologiCS.

Скопированный фрагмент будет добавлен в конец ТП. Чтобы привести в соответствие представление ТП на экране истинному, нажмите кнопку "Обновить" , находящуюся на панели управления.

Развернутый техпроцесс.

Данный режим предназначен для удобного просмотра реквизитов позиций техпроцесса и получения технологической документации.

Поскольку для различных позиций ТП реквизиты должны быть разными (например для операции - № Цеха, № Участка и т.д., а для оборудования - Степень механизации, Код профессии), то в правой части таблицы использован многострочный заголовок, в котором выбирается и подсвечивается строка, соответствующая виду позиции ТП.

В соответствии с ГОСТ 3.1118-82 каждая строка заголовка обозначена литерой так, как она будет выводиться в технологических документах.

Показать в номенклатуре.

Для того, чтобы быстро отыскать в номенклатурном справочнике системы позицию, занесенную в технологический процесс, можно прямо из режима развернутого техпроцесса воспользоваться кнопкой "Показать в номенклатурном справочнике" на панели управления, либо выбрать данный режим из контекстного или основного меню.

Собрать все нормировочные таблицы.

Для удобства представления и анализа в режиме ведения технологии предусмотрен режим, в котором можно собрать все нормировочные таблицы технологического процесса.

Полный техпроцесс.

Данный режим предназначен для просмотра техпроцесса с отображением всех реквизитов и формирования технологической документации.

В режиме ведения технологического процесса фильтрация данных в области редактирования происходит особым образом. При выборе пункта "Фильтр" в основном или контекстном меню, либо при нажатии на кнопку панели управления в заголовке столбца "Класс" появляется дополнительный элемент, при помощи которого накладывается условие на видимые строки в области редактирования.

Например, для отображения только операция нужно в выпадающем списке выбрать "Операция" и т.д. При повторном вызове режима "Фильтр" дополнительный элемент исчезает.

При корректировке или просмотре записи техпроцесса кнопка "Следующий" позволяет перейти к следующей позиции техпроцесса с записью сделанных изменений в случае корректировки.

При переходе на следующую запись проверяются права пользователя на доступ и в случае отсутствия прав на просмотр произойдет переход к очередной доступной, а в случае отсутствия прав на редактирования будет разрешен только просмотр данных.

Для того чтобы просмотреть данные о номенклатурной позиции, на которую открыт техпроцесс, в панели управления присутствует кнопка "Информация о заголовке".

4.2 Вывод

В приложении 7 приведена полученная маршрутно-операционная карта по ГОСТ 3.1118-82 на технологический процесс сборки ячейки.

5. Организационно-экономический раздел

5.1 Введение: технико-экономическая целесообразность разрабатываемой темы

Разработка новых радиоэлектронных устройств и приборов должна сопровождаться оценкой ее экономической эффективности. Если эффективность внедрения новых устройств и приборов мала, либо с экономической точки зрения нецелесообразна, то от дальнейшей разработки и внедрения в производство необходимо отказаться в пользу разработок с лучшими технико-экономическими показателями, либо найти другие варианты конструкции и технологии ее изготовления.

Правильный выбор принципов конструирования позволяет получать экономический эффект на всех стадиях: от разработки и изготовления до эксплуатации. В рамках данного раздела анализируется технико-экономическая эффективность разработки электронного модуля для управления стандартным двигателем малой мощности с применением запрограммированного микроконтроллера и рассматриваются вопросы затрат на проектирование и себестоимость опытного образца.

При внедрении проекта очевидны следующие выгоды:

Так как в схеме применен микроконтроллер, получаем которое программируется и модифицируется без всяких изменений в схеме. Низкая себестоимость производства из-за простоты схемы управления. Большая надежность устройства, а следовательно, и снижены расходы на ремонт.

5.2 Расчёт сметы затрат на НИР

В данном пункте рассчитываются затраты на проектирование электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядных ламп. Процесс проектирования связан с проведением научно-исследовательской работы (НИР). Расходы на проведение НИР определяются по следующим калькуляционным статьям:

1. заработная плата разработчиков;

2. основные и вспомогательные материалы;

3. покупные комплектующие изделия;

4. расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

5. накладные расходы;

6. отчисления на социальные нужды.

Для расчёта заработной платы составлен график проведения НИР:

Таблица 1.

Этап

Исполнитель

Затраты, час

Тариф, руб.

Всего, руб

1

Анализ ТЗ

Гл. инженер

35

150

5250

2

Подготовка справочных данных

Инженер (1к)

16

100

1600

3

Разработка блок-схемы

Гл. инженер

8

150

1200

4

Разработка принципиальной схемы

Инженер (1к)

80

100

8000

5

Разработка чертежей общего вида

Инженер (1к)

40

100

4000

6

Разработка печатной платы

Инженер (1к)

32

100

3200

7

Разработка пакета КД

Инженер (2к)

80

80

6400

Итого:

291

29650

Таблица 2. Основные и вспомогательные материалы.

Материалы

Марка

Ед. изм.

Расход

Цена за ед., руб.

Сумма

Спирт

литр.

0,25

100

25

Припой

ПОС-61

гр.

70

2

140

Флюс

ФКП

мл.

15

0,4

6

Итого:

171

При учете затрат на основные и вспомогательные материалы следует добавить к общей сумме расходы на транспортно-заготовительные работы, которые, как правило, составляют 10% от затрат на материалы:

Затраты на основные и вспомогательные. материалы = 171 + 10% = 188,1 руб.

Таблица 3. Покупные изделия и комплектующие.

Наименование

Кол-во

Стоимость, руб.

Сумма, руб.

Диод 10BQ 040 SMB

4

5

20

Диод FBS10-06SC

1

300

300

Диод 1N4006 DO-41

3

3

9

Дроссель PLA10AN2030R5R2B

1

30

30

Кварцевый резонатор HC49U-10MHz

1

15

15

Кнопка ПКн105-2 В АГ0.360.034 ТУ

6

10

60

Конденсатор 22mkF 50V KMF

4

10

40

Конденсатор SMD 1206 0.1mkF

2

5

10

Конденсатор 1mkF 50V muRata

4

10

40

Конденсатор 0.1nF 1кV К78-2

3

8

24

Конденсатор 0,1mkF 630V WIMA

1

12

12

Конденсатор 100mkF 50V KMF

1

12

12

Конденсатор 470mkF 500V H-ECR

3

300

900

Конденсатор SMD 1206 12pF

2

5

10

Конденсатор 10mkF 500V H-ECR

3

150

450

Микросхема UCC37324

6

42

132

Таблица 4. Покупные изделия и комплектующие (продолжение).

Наименование

Кол-во

Стоимость, руб.

Сумма, руб.

Микросхема LM 7812

1

18

18

Микросхема LM 7805

1

18

18

Микросхема IR2130

1

67

67

Микросхема ATmega64

1

80

80

Резистор SMD 1206

22

5

110

Резистор МЛТ-2-27 Ом %%P10%

4

3

12

Резистор Bourns 200 (20 Ом)

1

10

10

Резистор KN350-85B0R33

1

15

15

Кольцо Epcos N87 R16,0x9,6x6,3

2

18

36

Трансформатор T50 DC P. N.16452

1

400

400

Транзистор IRFP054 TO247-AC

4

78

312

Транзистор IRFPC60 TO247-AC

6

82

492

Корпус

1

720

720

Плата печатная

1

125

125

Итого:

4479

С учетом траспортно-заготовительных работ, которые составляют 10% от общей суммы, получим затраты на покупные изделия: 4467+ 10% = 4926,9 руб.

Таблица 5. Учет машинного времени.

Этап

Примечание

Затраты, час.

Подготовка справочных

материалов

6

Разработка блок-схемы

10

Разработка

принципиальной схемы

Работа в САПР

OrCad

30

Разработка чертежей общего вида

Работа в САПР

AutoCad

18

Разработка ПП

Работа в САПР

P-Cad

48

Разработка тех. Документации

Текстовый редактор

MS Word

24

Итого:

136

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования будем учитывать в виде затрат на машинное время, так как основные этапы проектирования прибора выполняются на ПЭВМ с помощью различных САПР и редакторов. Затраты на машинное время исчисляются по 20 руб/час, и при общей продолжительности работ составляют:

Затраты на машинное время = 136 20 = 2720 руб.

Рассчитаем фонд основной заработной платы с учетом поясного коэффициента (25%) и премий (30%):

ЗПОСН = 29650+55% = 45957,5 руб.

Дополнительная заработная плата составляет 15% от основной:

ЗПДОП = 46887,5 15% = 6893,6 руб.

Общая заработная плата:

ЗПОБЩ = ЗПОСН + ЗПДОП = 45957,5 + 6893,6 = 52851,1 руб.

Накладные расходы включают в себя общие и лабораторные расходы и составляют 150% от общей заработной платы:

Накладные расходы = ЗПОБШ 150% = 79276,65 руб.

Единый социальный налог составляет 26% от общей заработной платы:

ЕСН = ЗПОБЩ 26% = 13741,29 руб.

Таблица 6. Сводная смета затрат на НИР.

Наименование затрат

Затраты, руб.

Затраты на основные и вспомогательные материалы

171

Покупные изделия

4479

Основная заработная плата

45957,5

Дополнительная заработная плата

6893,6

Единый социальный налог

13741,29

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

2720

Накладные расходы

79276,65

ИТОГО:

153239,04

Себестоимость опытного образца.

Проведем расчет себестоимости опытного образца в производственных условиях. При составлении плановой калькуляции должна быть определена величина прямых и косвенных расходов на производство единицы продукции, учитывая, что в производстве кроме основных материалов используются и вспомогательные.

Себестоимость опытного образца рекомендуется определять по следующим калькуляционным статьям:

· затраты на основные и вспомогательные изделия;

· покупные комплектующие изделия;

· основная заработная плата;

· дополнительная заработная плата;

· отчисления на соц. нужды;

· общецеховые расходы;

· внепроизводственные расходы;

Затраты на основные и вспомогательные изделия возьмем из таблицы 2, а затраты на комплектующие - из таблицы 3. Для определения заработной платы составим график производственных работ.

Таблица 7. График производственных работ.

Вид работ

Время, час.

Тариф, руб.

Сумма, руб.

1

Заготовительные

6

60

360

2

Слесарные

2

70

140

3

Монтажные

7

70

490

4

Сборочные

2

60

120

5

Наладочные

2

80

160

Итого:

1270

Основная заработная плата производственных рабочих: ЗПОСН = 1270 руб.

Дополнительная заработная плата:

ЗПДОП = ЗПОСН30% = 381 руб.

Общая заработная плата:

ЗПОБЩ = ЗПОСН + ЗПДОП = 1651 руб.

Единый социальный налог:

ЕСН = ЗПОБЩ 26% = 429,26 руб.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования зависят от его типа, продолжительности работ и других факторов. В условиях промышленного производства данные расходы входят в состав общецеховых расходов, которые исчисляются в размере 150% от общей заработной платы:

Затраты на содержание = ЗПОБШ 150% =2476,5 руб.

Суммарная себестоимость:

С = 171 + 4479 + 1270 + 381+ 429,26 + 2476,5 = 9206,76 руб.

Внепроизводственные расходы составляют 5% от суммарной себестоимости изделий:

Вн. расх. = С 5% = 460,34 руб.

Таблица 8. Затраты на изготовление опытного образца.

Наименование затрат

Сумма, руб.

1

Затраты на материалы

171

2

Покупные комплектующие

4479

3

Основная заработная заплата

1270

4

Дополнительная заработная плата

381

5

Единый социальный налог

429,26

6

Накладные расходы

2476,5

7

Полная себестоимость

9206,76

Для определения рыночной цены модуля, необходимо заложить прибыль, и учесть налог:

Полная себестоимость

9206,76

Внепроизводственные расходы 5%

460,34

Прибыль 30%

2762

НДС 18%

497,16

Стоимость устройства

12926,26

Расчёт экономической эффективности.

Для расчета экономической эффективности разработки требуется провести сравнение разрабатываемого устройства с базовым образцом.

Ежегодный объём продаж N планируется в количестве 5000 шт. в год;

Жизненный цикл устройства Тж составляет 5.5 лет;

Вероятность технического успеха Ртех=0.7;

Вероятность коммерческого успеха Рком =0.8;

Себестоимость одного устройства С=12926,26 руб;

Стоимость аналога Ц=15000;

Капиталовложения на все стадии разработки и реализации устройства составляют К = 153239,04

Подставив все значения в формулу, получаем Э = 0.778

Полученный результат позволяет сделать вывод что разработка и изготовление устройства экономически целесообразно.

Делись добром ;)