Курсовая Оценка технико-экономической целесообразности создания цифрового ИК измерителя расстояния
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Московский государственный институт электроники и математики
(технический университет)
Курсовая работа
Оценка технико-экономической целесообразности создания цифрового ИК измерителя расстояния
Исполнитель: студент Карачевцев Д.С.
группа С-75
Руководитель: профессор Страхов А.Ф.
Москва 2006
Обзор сферы датчиков расстояния и определение основных технических характеристик
Цифровой ИК датчик расстояния предназначен для измерения расстояния до объекта, не требующего большой точности. Данный датчик можно использовать для измерения расстояния до тех объектов, которые не поглощают ИК-излучение и не являются прозрачными для него.
Датчики расстояния обычно характеризуются следующими техническими параметрами:
Диапазон измеряемых расстояний
Точность измерения
Разрешение измерения
Линейность измерения
Время измерения
Тип выходной величины
Точность измерения показывает ту минимальную долю измеряемой величины (расстояния), с точностью до которой можно пролучать результат измерения. Также можно дать такое пояснение этого параметра: если считать результат измерения дискректной величиной, то точность измерения попросту показывает расстояние между двумя соседними значениями этой величины.
Разрешение в самом общем смысле – это минимальное расстояние между двумя объектами наблюдения, при котором эти объекты еще различимы (не сливаются в один). Применительно к датчикам получается, что разрешение – это то минимальное расстояние между двумя различными положениями объекта, при котором эти положения будут различимы; т.е. при перемещении объекта на меньшее расстояние, изменение положения не будет фиксироваться датчиком (не будет меняться его показание), т.е. это степень квантования величины.
Линейность измерения показывает в процентах, на сколько отклоняется зависимость (функция) выходной величины (показания) от входной величины (расстояния) от линейной зависимости, т.е. зависимости вида f = kx + b
f – выход
x – вход
k,x – коэффициенты
Время измерения – это время между началом измерения и моментом получения показания (выходной величины) на выходе датчика.
Тип выходной величины определяет, какой сигнал данный датчик выдает на выход. Он может быть аналоговым или цифровым. В случае аналогового сигнала выходная величина (напряжение или реже ток) пропорциональна расстоянию до объекта. В случае цифрового сигнала значение цифрового кода на выходе пропорционально расстоянию до объекта. В случае цифрового выхода внутри датчика присутствует микроконтроллер, выполняющий преобразование аналоговой величины в цифровой код, а также уменьшающий нелинейность измерения с помощью специальных математических методов.
Вот типичные значения параметров для существующих типов датчиков:
| | | | | |
| | Индуктивные | Ультразвуковые | Оптические | |
| Инфра красные | Радарные | |||
| Расстояние | 0 – 20 мм | 10 – 10.000 мм | 10 – 1.000 мм | 10 – 500.000 мм |
| Разрешение | 0,1 мкм | 0,1 мм | 1 мкм | 0,5 мм |
| Точность | 1 мкм | 0,2 мм | 2мкм | 2 мм |
| Линейность | 0,4% – 5% | 0,5% | 0,05% - 1% | 0,001% |
| Время | 0,3 мс | 20 мс | 1 мс | 1 мс |
Индуктивные датчики
Индуктивные датчики расстояния определяют расстояния до проводящих металлических объектов, таких как сталь, алюминий, латунь. Поскольку принцип работы индуктивных датчиков основан на определении токов взаимной индукции, такие датчики очень устойчивы к воздействию неметаллических предметов и помех, таких как, например, пыль или машинное масло. Современные технологии позволяют создать индуктивный датчик с аналоговым выходом имеющей диаметр всего 6 мм и измеряемое расстояние 2 мм. Такие датчики с высоким разрешением и быстрым временем отклика находят применение в большинстве высокоскоростных задач.
Вместе с тем, несмотря на прекрасную точность, разрешение и время отклика, существенная нелинейность, составляющая 3% - 5%, представляет определенную проблему. Что бы преодолеть это некоторые производители определяют выходной сигнал датчика как полиномную функцию, математически описывающую сигнал, и тем самым дают возможность запрограммировать с помощью такой функции большинство современных контроллеров для более точного алгоритма измерения. Типичная функция, описывающая выходной сигнал аналогового индуктивного датчика в зависимости от расстояния, представлена ниже:
Расстояние = a + b (Iвых) + c (Iвых)2 + d (Iвых)3 + e (Iвых)4
Iвых – выходной ток
Измеряемое расстояние = 0-2 мм, 0-20 мА (Iвых)
Коэффициенты функции имеют следующие значения:
a = -0.144334; c = -0.00782; e = -7.27311 ? 10-6; b = 0.151453; d = 0.00040
Тем самым, например, на расстоянии 0,4638 мм выходной сигнал будет 5 мА.
Проблемы с линейностью могут быть так же решены с использованием интегрированного в датчик микропроцессора. Такой метод позволяет произвести линеаризацию выходной характеристики датчика и существенно снизить нелинейность. Например, индуктивный датчик диаметром 12 мм и расстоянием измерения 0 – 4 мм., со встроенным микропроцессором имеет линейность лучше, чем 0,4%.
Ультразвуковые датчики
Принцип действия ультразвуковых датчиков расстояния основан на измерении временной задержки распространиния ультразвука от момента излучения ультразвукового импульса до возвращения этого импульса обратно в датчик после отражения от объекта. При этом достигается разрешения до 0,2 мм.
Благодаря тому, что пьезорезистивный преобразователь может служить как излучателем, так и приемником ультразвуковых импульсов, появляется возможность создать ультразвуковые датчики расстояния с одним преобразователем. Такой преобразователь сначала излучает короткий ультразвуковой импульс. Одновременно с этим, в датчике запускается внутренний таймер. Когда отраженный от объекта ультразвуковой импульс вернется обратно в датчик, таймер останавливается. Время, прошедшее между моментом излучения импульса и моментом, когда отраженный импульс вернулся в датчик, служит основой для вычисления расстояния до объекта. Полный контроль за процессом измерения производится с помощью микропроцессора, обеспечивающего высокую линейность измерений. Наиболее важными особенностями применений ультразвуковых датчиков служит их возможность измерять расстояния до таких сложных объектов таких как, например, сыпучие вещества, жидкости, гранулы, прозрачные или напротив сильно отражающие поверхности. В дополнение ультразвуковыми датчиками можно измерять сравнительно большие расстояния, при этом, сохраняя их небольшие размеры, что может быть существенно для ряда применений.
Однако и ультразвуковые датчики имеют ряд ограничений. Прежде всего, это пена и другие объекты, сильно поглощающие ультразвуковые колебания. Такое поглощение сильно уменьшает измеряемую дистанцию. Сильно изогнутые поверхности так же снижают расстояние и точность измерений, поскольку рассеивают ультразвуковые колебания в различных направлениях. Ультразвуковые датчики излучают импульс в виде широкого конуса, что так же ограничивает возможность измерения расстояния до небольших объектов, увеличивая уровень помех от других объектов, которые так же могут находиться в поле зрения датчика. Некоторые ультразвуковые датчики имеют конус с углом всего 5 градусов. Это позволяет использовать их для измерения намного меньших объектов, например таких, как бутылки или ампулы.
Оптические датчики
Существует множество различных способов измерить расстояние до предмета с помощью оптики: например лазерные интерферометры, датчики с рассеянным отражением света и оптические датчики радарного типа. Каждый из видов датчиков имеет свои сильные и слабые стороны. Лазерные интерферометры имеют большой диапазон измерений и точность несколько нанометров, однако, эти приборы очень дорогие и сложные в эксплуатации. Датчики с рассеянным отражением и аналоговым выходом могут измерять расстояния в широких пределах, однако поскольку они работают с отраженным светом, то могут быть проблемы с измерением расстояний до окрашенных или отражающих объектов. Оптические датчики радарного типа, преимущественно лазерные, могут измерять большие расстояния, однако принцип их работы, основанный на измерении времени распространения света от датчика до объекта и обратно, позволяет измерять с ограниченным разрешением в 2 – 3 мм.
Подавляющее большинство задач по измерению в промышленности приходится на диапазоны от долей микрон до нескольких десятков метров. При этим датчики должны работать с объектами далекими от идеальных: малого размера, имеющих различный цвет, сложную структуру поверхности и перемещающихся с высокой скоростью. Для таких целей наиболее подходят лазерные датчики расстояния, работающие по принципу оптической триангуляции.
На рисунке показан принцип работы оптического датчика расстояния. Лазер посылает через линзу луч, который отражается от объекта и фокусируется на линейке из фотодиодов, которая прообразует световой сигнал в электрический. Всякое изменение расстояния до объекта вызывает изменение угла отраженного луча и, следовательно, позиции, которую отраженный луч занимает на линейке фотодиодов. Микроконтроллер обрабатывает сигнал от линейки фотодиодов и преобразует его в аналоговый электрический сигнал.
Наиболее важное качество таких датчиков расстояния состоит в сочетании высокой точности измерения и больших измеряемых расстояниях. Большинство производителей предлагают датчики с разрешением от 1 мкм до 1мм. Однако высокая точность возможна только на относительно коротких расстояниях. Так что, например, точность в 1 мкм на расстояниях в 1 метр получить вряд ли удастся.
Для снижения влияния шумов все лазерные датчики расстояний позволяют проводить интегральные или усредненные измерения. При этом производится множество измерений расстояния до объекта и результат потом усредняется, тем самым повышается точность измерений. Однако большая точность требует большого количества измерений, увеличивая при этом общее время измерения. Так, например, чтобы обеспечить точность в 1 мкм типичное время измерения составляет порядка 0,1 сек.
Определение технических и эксплуатационных характеристик проектируемого изделия на основе анализа имеющихся аналогов
Проектируемый цифровой ИК датчик расстояния относится к типу оптических.
Наиболее близкими аналогами являются ИК датчик расстояния H0359LR компании HONEYWELL и ИК датчик расстояния M173IRK компании MURATA.
Данные изделия обладают следующими техническими и эксплуатационными характеристиками:
H0359LR (компании HONEYWELL)
| Диапазон измеряемых расстояний | 10 – 2000 мм |
| Точность измерения | 0,1 мм |
| Разрешение измерения | 0,05 мм |
| Линейность измерения | 0,1 % |
| Время измерения | 2 мс |
| Тип выходной величины | напряжение 0 ... 12 В |
| Диапазон рабочих температур | -50 ... +90 ºС |
| Влагозащита | герметичный водонепроницаемый корпус |
| Ударопрочность | прочный металлический корпус из лекгосплавных материалов |
| Дополнительно | в основном предназначен для применения в промышленности в жестких условиях, но может использоваться и в других областях |
| Примерная стоимость в России | 8000 руб. |
M173IRK (компании MURATA)
| Диапазон измеряемых расстояний | 1 – 1500 мм |
| Точность измерения | 0,1 мм |
| Разрешение измерения | 0,01 мм |
| Линейность измерения | 0,01 % |
| Время измерения | 1,5 мс |
| Тип выходной величины | напряжение 0 ... 10 В |
| Диапазон рабочих температур | -35 ... +70 ºС |
| Влагозащита | герметичный водонепроницаемый корпус |
| Ударопрочность | Корпус изготовлен из высокопрочного тугоплавкого пластика |
| Дополнительно | предназначен для широкого потребления |
| Примерная стоимость в России | 5000 руб. |
Проектируемое изделие будет обладать следующими техническими и эксплуатационными характеристиками:
| Диапазон измеряемых расстояний | 5 – 1000 мм |
| Точность измерения | 1 мм |
| Разрешение измерения | 0,5 мм |
| Линейность измерения | 0,0001 % |
| Время измерения | 0,1 мс |
| Тип выходной величины | цифровой 10-разрядный код |
| Диапазон рабочих температур | -20 ... +50 ºС |
| Влагозащита | герметичный водонепроницаемый корпус |
| Ударопрочность | корпус изготовлен из высокопрочного пластика |
| Дополнительно | имеет интерфейс RS-232 для передачи показаний в компьютер, делается в форме пистолета, измерение происходит при нажатии на курок, пистолет может быть закреплён на штативе |
Несмотря на небольшую точность измерения и небольшую стойкость к жестким условиям, данное устройство имеет ряд преимуществ. К ним относятся:
Высокая линейность измерения за счет точного математического описания зависимости выхода от входа
Небольшое время измерения за счет использования простого метода и быстрого процессора
Цифровой выход, который позволяет легко сопрягать данный датчик с цифровой техникой
Встроенный интерфейс RS-232 для сопряжения с компьютером, позволяющий в совокупности с программой-драйвером использовать данный датчик как периферийное компьютерное устройство
Удобство обращения и портативность позволяют применять его в широком спектре отраслей хозяйства
Область применения
Разрабатываемое изделие может применяться во многих областях деятельности. В том числе это:
Промышленность с точным автоматическим оборудованием и умеренными условиями эксплуатации
Различного рода сборка с подгонкой деталей под определенные габариты корпуса
Бытовые работы, требующие оценки расстояния (стройки, работы по отделыванию помещений)
Охранные системы
Функциональные связи в составе организационно-технической макросистемы
В зависимости от конкретной области применения можно рассмотреть три возможные схемы таких связей:
При применении в промышленности и охранных системах:
На вход датчика поступает измеряемая (входная) величина, он выполняет первичное преобразование, передавая свой выходной цифровой код на вход вторичного преобразователя (адаптера), который преобразует эти данные во внутреннее представление системы сборки и обработки информации. Затем эта система в соответствии с полученной информацией посылает некоторые сигналы блоку, который формирует реакцию в ответ на изменение измеряемой величины, в результате чего приходит в действие исполнительный механизм (механика).
При применении в быту и в сборке с необходимостью обработки получаемых показаний
Из датчика показания передаются в компьютер по интерфейсу RS-232, где подвергаются обработке. Обработка может понадобиться, например, когда происходит сложная планировка интерьера.
При применении в быту и в сборке без необходимости обработки получаемых показаний
В этом случае датчик может использоваться самостоятельно, показания будут отображаться на встроенном дисплее.
Структурная схема и алгоритм работы проектируемого изделия
Преобразователь представляет собой пару элементов: источник ИК луча и приемник ИК луча. Источник в начале измерения испускает ИК луч, затем ИК луч отражается от объекта и возвращается в датчик, регистрируясь в ИК приемнике. На выходе приемника образуется напряжение, пропорциональное интенсивности принятого ИК луча, в диапазоне 0 … +10 В. Далее напряжение преобразуется с помощью АЦП в цифровой код, который передается в микропроцессор, проводящий линеаризацию измерения и преобразование входного кода в выходной, а также управляющий встроенным дисплеем и интерфейсом RS-232. Далее сформированный процессором код выводится в выходной 10-и разрядный буфер и появляется на выходе устройства, а также выводится в интерфейс RS-232, передаваясь в компьютер.
Измеритель (датчик) может использоваться двумя различными способами.
В первом способе измеритель держится в руке и запускается нажатием на курок. При этом из-за дрожания руки методическая погрешность будет довольно большой.
Во втором способе измеритель крепится на штативе, снабженном электроприводом, который позволяет измерителю вращаться по трем осям. Электропривод, а также сам измеритель в этом случае управляются пультом ДУ, что сделано для минимизации методической погрешности.
На измерителе имеется генератор лазерного луча для определения точки, до которой меряется расстояние.
Измеритель может работать в трех различных режимах измерения.
В первом режиме производится однократное измерение расстояния до определенной точки.
Во втором режиме измеряется расстояние до n-ого количества точек, а затем происходит вычисление расстояния между нужными точками (например между базовой и остальными).
Третий режим предназначен для определения расстояния между параллельными плоскостями, а также для определения пересечения непараллельных плоскостей. Этот режим позволяет получить трехмерную модель окружающего пространства (его геометрию). При этом происходит последовательное измерение расстояния до трех различных точек каждой плоскости (т.к. плоскость задается тремя точками).
Анализ предполагаемой структуры жизненного цикла изделия
В жизненном цикле изделия будут присутствовать следующие этапы:
Внешнее пректирование
Внутреннее проектирование
Изготовление
Эксплуатация
Модернизация
Утилизация
Внешнее проектирвание
На данном этапе задуманное изделие охарактеризовывается и обрисовывается в целом. Выявляются датчики-аналоги и наиболее близкие по характеристикам аналоги (прототипы), которые уже были рассмотрены выше. Происходит определение характеристик разрабатываемого датчика (см. выше). Определяется место датчика в составе сложной системы (см. выше). Определяется его общая структура и алгоритм работы (см. Выше).
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
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.
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.
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.
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
Технико-экономическая целесообразность данного проекта очень высока.
