Обоснование используемой элементной базы, Экономическое обоснование выбранных инженерных решений и стоимостная оценка разработки - Разработка схем кодера PAL

После проведения анализа доступной элементной базы, было принято решение использовать отечественные микросхемы серий К155, К555 и КР1533 со следующими буквенно-цифровыми сочетаниями: ЛН1, ЛИ1, ИР23, КП11, ТМ2, ЛА4, ЛА3, ИЕ5, ИЕ7, ЛП5. Все эти микросхемы достаточно широко распространены и не дороги. Единственным элементом, аналог которого не был найден среди отечественной элементной базы, является программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) с нужной разрядностью адреса, а, следовательно, и объемом запоминаемой информации. Кроме того, при выборе ППЗУ принимался во внимание тот факт, что производить согласование микросхем структуры КМОП и ТТЛ не желательно, а следовательно ППЗУ должно работать в уровнях ТТЛ. В результате была выбрана микросхема М27С256В, которая удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям.

Экономическое обоснование выбранных инженерных решений и стоимостная оценка разработки

При разработке данного устройства трудности (проблема выбора схемного решения) возникли лишь при разработке цифрового матрицирующего устройства. Существовало два возможных варианта его реализации: на ППЗУ, либо на арифметико-логических устройствах (АЛУ). На первый взгляд, второй способ казался более предпочтительным: данные элементы более доступны и нет необходимости предварительного расчета значений цветоразностных сигналов при всех возможных вариантах входных сигналов для ''прошивки'' ППЗУ; необходимо лишь реализовать заданный алгоритм обработки. Но с учетом того, что каждый из трех входных сигналов - восьмиразрядный, реализация этого алгоритма значительно усложнилась и стала не рациональной. При реализации матрицы на АЛУ количество элементов (корпусов) возрастало более чем в два раза, что влечет за собой примерно такое же снижение надежности и увеличение массо-габоритных параметров. Кроме того, по разным оценкам, стоимость изделия при первом и втором способе реализации оказалась примерно одинаковой. В результате было принято решение реализовать матрицирующее устройство на ППЗУ.

Расчет затрат на техническую подготовку производства

Для расчета затрат на разработку устройства необходимо учесть не только материальные затраты, но и трудовые.

Для подсчета трудовых затрат необходимо, в первую очередь, подсчитать общее количество часов, потраченных студентом на разработку устройства.

Приведем основные этапы разработки в виде таблицы.

Таблица 5.1 - Трудовые затраты

Наименование

Этапа работы

Количество часов

Почасовая ставка, руб./час

Стоимость этапа, руб.

Анализ ТЗ

20

1,5

30

Анализ литературы

40

1,5

60

Синтез вариантов решений

15

1,5

22,5

Разработка структурной схемы

15

1,5

22,5

Разработка функциональной схемы

40

15

60

Продолжение

Таблицы 5.1

Наименование

Этапа работы

Количество часов

Почасовая ставка, руб./час

Стоимость этапа, руб.

Разработка принципиальной схемы

120

1,5

180

Разработка конструкции

10

1,5

15

Сборка и настройка макета

100

1,5

150

Снятие экспериментальных данных

60

1,5

90

Составление пояснительной записки

60

1,5

90

Консультации с руководителем

30

4,34

130,2

Всего на разработку устройства студентом потрачено 510 часов. С учетом почасовой ставки студента (1,5 руб./час) и руководителя (4,34 руб./час) получаем: 5101,5+304,34=895,2 рубля. С учетом дополнительной заработной платы (+20%) и отчислениями на социальные нужды (38,5%) получаем стоимость трудовых затрат равную 1487,8 рублей. С учетом накладных расходов (200%), получаем 4463,4 рубля.

В материальные затраты входит прежде всего стоимость элементной базы, затраченная электроэнергия на разработку и сборку макета, амортизация используемого оборудования.

Стоимость элементной базы рассчитаем, используя таблицы спецификации к принципиальной электрической схеме. Цены на элементы берутся, исходя из их рыночной стоимости.

Таблица 5.2 - Стоимость элементной базы

Наименование элемента

Цена одного элемента, руб.

Количество, шт.

Стоимость, руб.

Микросхема типа М27С256В

40

2

80

Микросхема типа К555КП11

1,5

6

9

Микросхема типа К155ЛА4

1,5

1

1,5

Микросхема типа К155ЛН1

1,5

1

1,5

Микросхема типа К155ИЕ7

2

1

2

Микросхема типа К155ТМ2

1,5

3

4,5

Микросхема типа К155ЛА3

1,5

1

1,5

Микросхема типа К155ЛИ1

1,5

1

1

Микросхема типа К155ИЕ5

2

2

4

Микросхема типа КР1533ИР23

6,5

5

32,5

Транзистор типа КТ315А

7

1

7

Конденсаторы типа КМ-5-П33

0,5

13

6,5

Продолжение таблицы 5.2

Наименование элемента

Цена одного элемента, руб.

Количество, Шт.

Стоимость, руб.

Резисторы типа МЛТ-0,125

0,5

5

2,5

Кварцевый резонатор

12

1

12

Провод монтажный (м)

0,5

2

1

Припой

5

-

2,5

Стеклотекстолит

Фольгированный (м2)

330

0,03

10

Флюс (спиртоканифоль),100 г.

15

30

5

Итого

184

На разработку устройства израсходовано примерно 35 кВт/часов электроэнергии на сумму 14 рублей. Сюда входит энергия на освещение рабочего места, питание электропаяльника, осциллографа, компьютера и т. д.

Также, для написания пояснительной записки израсходовано канцелярских принадлежностей (бумага, краска для принтера, клей и т. п.) на сумму примерно 80 рублей.

Самым трудным, при подсчете материальных затрат является определение расходов на амортизацию оборудования. При разработке устройства использовались следующие приборы

Паяльник

Вольтметр В3-57

Осциллограф С1-93

Блок питания

Амортизация всех этих приборов оценивается общей суммой примерно 50 рублей.

Теперь можно подсчитать общие затраты на разработку экспериментального образца проектируемого устройства.

80+14+4463,4+184+50=4791,4 рубля.

Учитывая то, что затраты на проектирование изделия оплачиваются один раз, то стоимость изделия при его серийном производстве будет ниже.

Сопоставление технико-экономических показателей разработанного устройства и аналога

Оценка уровня качества разрабатываемых изделий производится на основе сравнения основных групп технико-эксплуатационных параметров: назначения, надежности, технологичности, унификации, эргономичности, патенто-правовых и экологических. Выбор номенклатуры показателей производится в соответствии с имеющимися материалами (стандартами, отраслевыми материалами и т. д.) или производится самим разработчиком. Каждому из выбранных показателей для сравнения экспертным путем должен быть определен коэффициент его весомости (важности). Форма представления комплексного показателя качества не может быть однозначно обоснована. Поэтому следует использовать требования нормативных документов или обосновать свой вариант выбора.

Оценку технико-экономической эффективности нового изделия удобно производить с помощью приведенной ниже таблицы. Интегральный стоимостный показатель вряд ли может более или менее точно рассчитан на ранних этапах ОКР. Это связано с неполнотой конструкторской документации. В этой связи единственный выход состоит в его оценке в сравнении с ценой аналогичной по элементной базе, технологии и конструкции изделия. Целесообразно при этом вычленить из оценки большие отдельные и сложные позиции и оценить их отдельно.

Таблица 5.3 - Сопоставление технических показателей

Показатель

Аналог

Разработанное устройство

Коэффициент улучшения,

Число уровней квантования сигналов цветности

8

256

32

Потребляемый ток, мА

150

330

0,45

В результате проведенного анализа, были рассчитаны затраты на разработку и изготовление экспериментального образца цифрового кодера PAL. Они составили 4791,4 рубля. Учитывая, что затраты на проектирование изделия оплачиваются один раз, то стоимость изделия при его серийном выпуске будет ниже. Кроме того, был рассчитан интегральный коэффициент качества, который составляет 3,79. Это дает возможность утверждать, что разработанное устройство обладает рядом преимуществ над аналогом.

Похожие статьи




Обоснование используемой элементной базы, Экономическое обоснование выбранных инженерных решений и стоимостная оценка разработки - Разработка схем кодера PAL

Предыдущая | Следующая