Внутреннее проектирвание
Данный этап является логическтм продолжением предыдущего. На этом этапе на начальной стадии готовится теоритическая база задуманого датчика, т.е. проводятся все необходимые Научно-Исследовательские Работы (НИР) в этой области, затем проводятся Опытно-Конструкторские Работы (ОКР), которые начинаются с некоторого момента и ведутся параллельно с НИР. В результате формируется полный комплекс документаций по всем необходимым видам обеспечения и получается опытный отработанный образец. В частности к этим работам относятся (в порядке их выполнения):
· Исследование инфракрасного излучения (определение его характеристик: проникающей способности, отражательной способности, поглощения, направленности, затухания в различных средах), выявление его преимуществ перед другими видами излучений
· Исследование области микроконтроллеров (выявление подходящего для данной задачи микроконтроллера, изучение устройства этого микроконтроллера, изучение его системы команд)
· Изучение работы последовательного интерфейса RS-232
· Исследование элементной базы (выявление подходящих ИК-передатчика и ИК-приёмника, а также всех необходимых электрических элементов для электрической схемы)
· На базе проведенных исследований делаются необходимые расчеты электрической схемы, пишется программа для микроконтроллера (как математическая часть, так и интерфейсная)
· Создается эскизный проект. Т.е. создаются макеты отдельных узлов датчика (см. структурную схему), работа каждого из которых проверяется по отдельности
· Затем создается технический проект. Т.е. обеспечивается взаимодействие всех созданных узлов и производится доработка макета всего устройства.
· После обеспечения всех предъявляемых к устройству требований на макете и обеспечения нормальной работы этого макета происходит разработка опытного образца (создается рабочий проект), который является копией конечного устройства. Производится доработка опытного образца (доведение до ума).
На каждом этапе работ образуется некоторый комплекс документаций, который дорабатывается и расширяется на последующих этапах.
Изготовление
Технологическая подготовка производства
В оснастку производства входит:
· Автомат для нанесения электрических компонентов поверхностного монтажа на плату
· Оплавляющая камера
· Паяльное оборудование для ручной корректировки и изготовления
· Программатор для программирования микроконтроллеров
· Стенд для проверки работоспособности и качества производимых устройств
· Инструменты для сборки устройства в корпусе, а также для сборки штатива с приводом
· Компьютерный парк для управления производством, а также для работы программистов и прочего персонала
Технологический процесс:
- С помощью программатора программируется микроконтроллер и загружается в специальный отсек автомата, как и другие необходимые компоненты
- Автомат в соответствии с заложенной в него программой наносит на печатную плату компоненты, которые держутся благодаря специальному клею
- Далее плата переносится в оплавляющую камеру, где компоненты приплавляются оловом к проводникам платы
- Затем ручная корректировка, подключение необходимых шлейфов
- Заключение в корпус, установка лазера
- Сборка штатива с электроприводом для датчика
- Упаковка датчика, штатива, кабеля RS-232, документации по использованию в коробку
На данном этапе осуществляется закупка, установка, настройка перечисленного оборудования.
Освоение серийного производства
На данном этапе происходит уточнение технологического процесса. Определяются нормы расхода расходных материалов, таких как клей (для крепления компонентов на поверхность платы), припой (для пайки компонентов), травящие вещества (для травления плат), очиститель (для очистки готовой схемы), бумага (для документации). Определяется требуемое количество компонентов, плат, штативов, лазеров, коробок.
Серийное производство
Непосредственное производство. Контроль качества.
Эксплуатация
На данном этапе роизводится настройка измерителя, затем его применение по назначению. Точность измерения заявляется на срок до 2-ух лет, по истечении которого проводится регламентная поверка и корректировка. При необходимости производится гарантийный ремонт ( гарантия 2 года ).
Модернизация
Разработка может периодически дорабатываться (как по причине возможности оптимизации работы, так по причине появления новой элементной базы). Вариант модернизации рассматривается с периодичностью раз в полгода.
Утилизация
Срок службы устройства примерно 15 лет. По истечении этого срока устройство подлежит полной утилизации (возможна сдача на переработку до первичного сырья).
Управление качеством и ремонтно-диагностические работы
После сборки измерителя происходит его проверка на специальном стенде для проверки обеспечения заявленных характеристик. Раз в два года по регламенту проводится поверка заявленных характеристик, корректировка в случае необходимости путем использования подстроичных элементов или замены разладившихся элементов.
В случае возникновения неисправнсти устройство проверяется на специальном стенде (который используется и при изготовлении), где определяется неисправный узел. Если узлом является микросхема, ИК передатчик или ИК приемник, то происходит замена этого узла. Если узлом является часть схемы поверхностного монтажа, то неисправность определяется с точностью до элемента с помощью специального оборудования и данный элемент заменяется.
Оценка технико-экономической целесообразности создания устройства
Структура затрат
1) Проведение НИР (внешнее проектирование): 100 000 р.
Это затраты на получение нужной информации, на покупку и исследование существующих аналогов. Срок – 1 месяц.
Штат работников может ограничиваться двумя инженерами-специалистами.
Ставка каждого из них: 30 000 р./месяц
Нужно 2 компьютера (каждому специалисту по компьютеру): 40 000 р.
Т.о. в первый месяц затраты составят 200 000 р.
2) Проведение ОКР с получением опытного образца на выходе (внутренне проектирование).
Средние цены на компоненты:
резистор: 1 р.
конденсатор: 3 р.
транзистор: 7 р.
ИК передатчик (ИК диод): 30 р.
ИК приемник: 50 р.
микроконтроллер: 300 р.
кварцевый резонатор: 15 р.
разъем: 30 р.
шлейф: 50 р.
тугоплавкий провод (1 метр): 100 р.
кнопка: 10 р.
лазерный указатель: 200 р.
штатив: 500 р.
электропривод: 150 р.
корпус: 200 р.
пульт ДУ: 100 р.
Положим, что на ОКР потребуется следующее количество этих компонентов в штуках (с учетом частого выхода из строя и подбора значений при проведении опытов):
резисторы: 1000
конденсаторы: 1000
транзисторы: 200
ИК диоды: 20
ИК приемники: 20
микроконтроллеры: 10
кварцевые резонаторы: 10
разъемы: 10
шлейфы: 5
тугоплавкие провода: 5 метров
кнопки: 10
лазерные указатели: 5
штативы: 2
электроприводы: 6
корпуса: 2
пульты ДУ: 2
Итого: 1000 * 1 + 1000 * 3 + 200 * 7 + 20 * 30 + 20 * 50 + 10 * 300 + 10 * 15 + 10 * 30 + 5 * 50 + 5 * 100 + 10 * 10 + 5 * 200 + 2 * 500 + 6 * 150 + 2 * 200 = 14 600 р.
Для создания схемы требуется макетная плата: 200 р. Следует взять с запасом хотя бы 3 штуки, т.е. это 600 р. Требуются флюс: 100 р., припой: 200 р., паяльники: 600 р., губки для паяния: 300 р.
Итого: 600 + 100 + 200 + 600 + 300 = 1800 р.
Для крепления привода к штативу, устройства к приводу, для помещения схемы в корпус требуются дрель, шуруповерт, шурупы: 3 000 р.
Для программирования контроллеров требуется программатор: 6 000 р.
Для проведения измерений требуется измерительное и генерирующее оборудование (мультиметры, осциллографы, генераторы).
Цифровой осциллограф: 10 000 р.
Цифровой генератор: 10 000 р.
Мультиметр: 500 р.
На каждого специалиста по комплекту.
Итого: 2 * 10 000 + 2 * 10 000 + 2 * 500 = 41 000 р.
Срок данной работы 3 месяца.
Итого: 14 600 + 1 800 + 3 000 + 6 000 + 41 000 + 30 000 * 2 * 3 = 246 200 р.
3) Изготовление.
На данном этапе требуется технологическое оборудование и дополнительный рабочий персонал.
Программируемый автомат для установки компонентов на плату: 200 000 р.
Камера для оплавления: 100 000 р.
Стенд для проверки (собственного изготовления): 5 000 р.
Производство получается довольно сильно автоматизированным, что сокращает расходы на персонал. Со всем производством могут управляться 2 человека (не считая специалистов). Зарплата каждого: 15 000 р./месяц.
Срок на этот вид работ, включая партию окупаемости – 6 месяцев
Итого: 200 000 + 100 000 + 5 000 + 30 000 * 6 * 2 + 15 000 * 6 * 2 = 845 000 р.
Общие затраты с учетом предыдущих этапов составляют: 200 000 + 246 200 + 845 000 = 1 291 200 р.
Гарантированный спрос: 50 измерителей/месяц
Как было указано выше заявленный срок окупаемости: 6 месяцев
Определим партию окупаемости: 50 * 6 = 300 штук
В соответствии с этим устанавливается цена за штуку: 4304 р.
Полученная цена выходит даже меньше цены аналогов, что сделает данное устройство очень конкурентоспособным, при этом возможно увеличение спроса.
4) Теперь рассмотрим период, в который появляется прибыль.
Проведем оценку себестоимости одного устройства.
Необходимое количество компонентов для одного устройства:
резисторы: 20
конденсаторы: 10
транзисторы: 5
ИК диоды: 1
ИК приемники: 1
микроконтроллеры: 1
кварцевые резонаторы: 1
разъемы: 2
шлейфы: 1
кнопки: 2
лазерные указатели: 1
штативы: 1
электроприводы: 3
корпуса: 1
пульт ДУ: 1
клей: 10 г.
припой: 50 г.
омыватель: 100 г.
Цены на все, кроме трех последних пунктов были даны ранее.
клей (100 г.): 10 р.
припой (100 г.): 20 р.
омыватель (100 г.) 5 р.
Итого: 20 * 1 + 10 * 3 + 5 * 7 + 30 + 50 + 300 + 15 + 30 * 2 + 50 + 10 * 2 + 200 + 500 + 150 * 3 + 200 + 100 + 10 / 10 + 20 / 2 + 5 = 2076 р.
Включим в себестоимость одной штуки зарплату персонала, а также средства на модернизацию, амортизацию, гарантийное обслуживание и утилизацию. Все будет расчитываться при спросе 100 устройств/месяц.
Учет зарплаты: (15 000 * 2 + 30 000 * 2) / 50 = 900 р.
Гарантийное обслуживание: 200 р.
Модернизация: 100 р.
Утилизация: 50 р.
Амортизация: 50 р.
Итого: 900 + 200 + 100 + 50 + 50 = 1300 р.
При суммировании полученной величины с непосредственной себестоимостью получается : 1300 + 2076 = 3376 р.
Т.о. чистая прибыль с одного устройства при первоначальной цене составляет:
4304 – 3376 = 928 р.
Месячная прибыль при спросе 100 изделий/месяц будет: 928 * 100 = 92 800 р.
Заключение