2. Время работы станка для сверловки и создания контура: 67%.
3. Время работы станка для шлифовки: 1.7%.
4. Требуемое количество ванн для травления: 3. (это значит, что есть моменты времени когда будут травиться одновременно 3 платы).
5. Максимальное количество выполненных заказов в день: 16. (по 3 квадратных дециметра каждый)
6. Срок изготовления платы: 105 минут.
Замечание: время работы станка для сверловки и создания контура является в бОльшей степени определяющим, имеет смысл наращивать скорость движения суппортов станка для повышения производительности выпуска печатных плат.
5.6. Составление сметы затрат на производство.
Типовая сметная калькуляция содержит следующий перечень статей затрат [1]:
• Материалы
• Основная заработная плата
• Дополнительная заработная плата
• Социальные налоги
• Расходы на служебные командировки
• Аренда помещений.
• Косвенные расходы.
Расчет затрат по каждой статье обычно проводят, в зависимости от имеющейся информационно-нормативной базы, нормативным или укрупненно - сравнительным методом.
Проведем расчет затрат нормативным методом.
1.Материалы.
К этой статье затрат относится стоимость всех материальных ресурсов, необходимых для успешного завершения разработки:
• основные материалы;
• вспомогательные материалы;
• покупные и комплектующие изделия.
Расчет затрат на материалы и комплектующие изделия ведется на основе договорных цен, установленных по действующим прейскурантам. Затраты на материалы сведены в таблицу 6.4.
Таблица 5.4
3. Основная заработная плата.
Для расчета основной заработной платы научных, предварительно осуществляется их среднедневной заработок
Lср.дн.=L0 /Fm,
Lср.ч.= Lср.дн. /Fh,
где Lср.дн - среднедневная заработная плата, руб.;
L0 - оклад за месяц, руб.;
Fm - месячный фонд времени (рабочие дни), Fm=21.8 дня.
Fh - часовой фонд времени (рабочие дни), Fh=8 часов.
Месячные оклады приведены в таблице 6.5.
Таблица 5.5
Категория | Оклад, руб | Lср.дн,руб | Lср.ч,руб |
Инженер-электронщик | 27000 | 1238 | 155 |
Инженер-технолог | 35000 | 1605 | 200 |
Оклад за месяц в рублях взят из среднего оклада соответствующих инженеров по Москве.
Для дальнейший расчётов потребуется только заработная плата за месяц.
4. Дополнительная заработная плата.
Дополнительная заработная плата обычно принимается равной 15-20% от основной. В нашем случае она составляет 9300,00 р. (15%).
5. Социальные налоги.
Единый социальный налог составляет 35.6% от суммы основной заработной платы. В нашем случае эта сумма составляет 62000,00р, в свою очередь налог – 22072р. Отчисления на страхование от несчастного случая составляют 2% от суммы основной заработной платы. В нашем случае это 1240,00 р.
6. Расходы на служебные командировки.
В нашем случае данная статья расходов отсутствует.
8. Аренда помещений.
Площадь производственных помещений в нашем случае составляет 10 кв. метров. Аренда одного квадратного метра на сегодняшний день (июнь 2011г.) в Москве составляет в среднем 2350 руб на 1 кв. метр. Арендная плата за всё помещение 23500 руб. в месяц.
5.7. Расчет себестоимости производства единицы площади печатной платы.
Ранее было установлено, что максимальная производительность общей площади печатных плат в день составляет 3*16=48 квадратных дециметров. Значит в месяц предприятие произведёт блок плат с площадью 1046,4 кв. дециметра. Теперь суммируем все затраты:
Таблица 5.6
Получаем себестоимость 1 кв. дециметра платы: 146,7р.
При уменьшении производительности предприятия себестоимость возрастает. См. график:
Рис. 5.3
Таблица 5.7
6.8 Список предприятий-конкурентов, которые предлагают услуги по изготовлению печатных плат.
Изучения этого списка очень важно, потому что они устанавливают цену печатных плат и сроки их изготовления. Чтобы быть конкурентно-способным нужно предлагать не на много отличающиеся сроки и цены.
Таблица 5.8
В таблице 6.8 указана цена платы на единицу площади в 1 квадратный дециметр. Кроме того рассматриваем только 2-хсторонние платы. В большинстве случаев это самый оптимальный выбор числа слоёв, по цене. К тому же, схема любой сложности может быть разведена на плате с минимум 2-мя слоями.
На всех предприятиях существует подготовительный этап, связанный с созданием фотошаблона, его цена имеет цену на порядок превышающую производство штучной платы. Поэтому с ростом заказанных одинаковых плат, их цена асимтотически приближается к цене одной платы. (в среднем 120 рублей за квадратный дециметр). Производство же на станке ЧПУ не требует подготовительных этапов, плата изготавливается без фотошаблона, таким образом цена единицы площади не зависит от количества изготовляемых плат (в частности от кол-ва копий). Данное производство имеет преимущество для небольших заказов.
Сроки выполнения заказа.
В таблице указаны различные сроки, но по договорённости удаётся прийти к сроку 5 дней, без существенного повышения цен. Существуют также срочные заказы, плата выполняется за 1 сутки, при этом цена подготовительного этапа и цена самой платы увеличивается в 2 раза. По крайней мере не одно предприятие не берётся за изготовление платы со сроком менее 1 суток.
Как видно из таблицы лидером по себестоимости является компания РЕЗОНИТ. На их сайте указано, что срок изготовления платы может быть уменьшен до 1 суток, при этом цена подготовки и изготовления платы удваивается. Цена одной копии платы в таком случае составит 2580 руб. за кв. дм. Для упрощения будем считать что себестоимость продукции в 3 раза меньше, чем установленная предприятием на них цена. В таком случае себестоимость составит 860 руб.
5.9. Выводы:
Серийное производство печатных плат 3-го класса точности, с помощью мехатронной системы разрабатываемой в рамках данного дипломного проекта является:
1. конкурентно-способным по себестоимости изготовления 147 руб. против 860 руб. у предприятия-конкурента РЕЗОНИТ. (лидера по отношению к другим предприятиям).
2. на порядок опережает по срокам изготовления: 1 час, 5 мин, против 24 часов у предприятия-конкурента РЕЗОНИТ.
Данные преимущества получены благодаря внедрению новой технологии: нанесение рисунка участков печатной платы свободных от меди путем снятия предварительно нанесенного лака в соответствующих местах с последующим травлением.
6. Охрана труда и экология.
6.1 Анализ условий труда на рабочем месте инженера-электронщика на рабочем месте.
Работы по анализу заказов и корректировке развозки печатных плат производиться в специализированных лабораториях или вычислительных центрах, оборудованных электронно-вычислительными машинами (ЭВМ) с специализированным программным обеспечением и компьютеризированным лабораторным оборудованием. Использование такого оборудования связано с воздействием ряда вредных факторов, таких как: излучение от дисплеев, шум от лабораторного оборудования, высокий уровень электромагнитного излучения и др.
Проанализируем основные вредные факторы, возникающие при проведении тестирования и корректировки файлов ПП в лаборатории или вычислительном центре (ВЦ) при работе на персональной электронно-вычислительной машине (ПЭВМ).
6.1.1 Схема рабочего места.
Рис. 1 Схема рабочего помещения.
Здесь схематически изображена производственная площадь и оборудование. Кружками изображён обслуживающий персонал. Под номером 1 – инженер-электронщик, под номером 2 – инженер-технолог.
Перечислим назначение всего выше обозначенного оборудования:
- верстак: используется для отрезки платы необходимого размера.
- стеллаж с фольгированным стеклотекстолитом: в нем хранятся заготовки фольгированного стеклотекстолита.
- стеллаж с изготовленными платами: сюда технолог помещает изготовленную плату, он находится ближе к выходу, чтобы было удобнее забрать платы.
- лабораторный столик: на нём располагается ванночки с цапонлаком и хлорным железом, а также необходимым оборудованием для приготовления раствора хлорного железа.
- вентиляция: располагается над лабораторным столиком, чтобы отводить вредные пары от цапонлака и раствора хлорного железа (не смотря на то что ванночки с этими химикатами плотно закрываются крышками).
- станок для шлифовки: станок в качестве инструмента имеет шлифовальный диск, по программе очищает поверхность платы от оксидной плёнки.
- станок для сверловки и создания контура рисунка: станок имеет один инструмент для выполнения этих 2-х операция.
- головной компьютер: управляет всеми станками, выдаёт информацию на информационный монитор, а также используется инженером-электронщиком для выполнения всех операция с заказом.
- информационный монитор: информирует инженера-технолога о статусе станков, о том какая заказ и операция выполняются, даёт подсказки к дальнейшим действиям технолога.
6.1.2 Основные нормативные документы.
Нормативы СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 “Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы” и санитарно-эпидемиологические правила в редакции СанПиН 2.2.2/2.4.2198-07. “Изменение № 1 к СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03” от 1 июля 2007 года. Которые соответствуют требованиям ГОСТ Р 50948-96 и регламентируют организацию рабочего места и условий труда оператора ПЭВМ.
6.1.3 Инструкции по аттестации рабочего места.
Правила по обеспечению охраны труда являются обязательными для всех современных предприятий, вне зависимости от рода деятельности и масштабов организации. Охрана труда представляет собой систему по социально-экономическим, правовым, организационно-техническим, реабилитационным, профилактическим и санитарно-гигиеническим мероприятиям, направленным на обеспечение безопасности здоровья и жизни сотрудников во время нахождения на рабочем месте.
Охрана труда на производстве представляет собой один из важнейших аспектов деятельности любой компании и должна обеспечиваться на высочайшем уровне. Для учета всех нюансов необходимо обращаться исключительно в профильные, аккредитованные организации, обладающие достаточным опытом, а также производственной базой.
Наличие эффективной системы управления охраной труда является необходимым условием для полноценного функционирования любой компании, поскольку позволяет осуществлять управление рисками в данной области. Согласно законодательству все работы по обеспечению охраны труда должны выполняться непосредственно работодателем. Впрочем, любая организация может возложить данные обязанности на сторонние компании, которые обладают соответствующей аккредитацией.
Охрана труда на предприятии подразумевает обязательное ознакомление рабочего персонала с подобными документами и их неукоснительное выполнение. Нарушение правил содержащихся в данных инструкциях приравнивается к нарушениям трудовой дисциплины.
Кроме того, по требованию заказчика, наша компания может провести комплексный анализ организации, для проведения полного цикла разработки системы управления охраны труда.
Процедура аттестации рабочих мест представляет собой оценку условий трудовой деятельности на каждом отдельном рабочем месте. Это позволяет определить наличие опасных и вредных факторов, которые могут повлиять на здоровье и жизнь сотрудников компании. Кроме того аттестация рабочих мест подразумевает осуществление комплексных мероприятий по исправлению выявленных недочетов для приведения рабочих мест в состояние, удовлетворяющее современным нормам законодательства в области охраны труда. Проведение аттестации рабочих мест должно осуществляться всеми организациями не реже чем раз в 5 лет.
Аттестация рабочих мест проводится вне зависимости от характера деятельности организации. Отсутствие предполагаемых вредных факторов в производственном процессе не является достаточным основанием для отказа от проведения аттестации. Несоблюдение норм законодательства в данном вопросе может привести к приостановлению деятельности компании на срок до 3 месяцев или штраф от 30 до 50 тысяч рублей.
6.1.4 Вредные воздействия при работе с компьютером.
1. Загрязнение воздуха вредными веществами, пылью, микроорганизмами и положительными аэроионами.
2. Несоответствие нормам параметров микроклимата.
3. Возникновение на экране монитора статистических зарядов, заставляющих частички пыли двигаться к ближайшему заземлённому предмету, часто им оказывается лицо оператора.
4. Повышенный уровень шума на рабочем месте.
5. Повышенный уровень статистического электричества при неправильно запроектированной рабочей зоне.
6. Опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека.
7. Широкий спектр излучения от дисплея, который включает рентгенов скую, ультрафиолетовую и инфракрасную области, а также широкий диапазон электромагнитных излучений других частот.
8. Повышенный уровень электромагнитных излучений.
9. Повышенный уровень ионизирующих излучений (мягкое рентгеновское, гамма-излучение).
10. Отсутствие или недостаток естественного света.
11. Недостаточная освещенность рабочей зоны.
12. Повышенная яркость света.
13. Пониженная контрастность.
14. Прямая и обратная блёсткость.
15. Повышенная пульсация светового потока (мерцание изображения).
16. Длительное пребывание в одном и том же положении и повторение одних и тех же движений приводит к синдрому длительных статических нагрузок (СДСН).
17. Нерациональная организация рабочего места.
18. Несоответствие эргономических характеристик оборудования нормируемым величинам.
19. Умственное перенапряжение, которое обусловлено характером решаемых задач приводит к синдрому длительных психологических нагрузок (СДПН).
20. Большой объем перерабатываемой информации приводит к значительным нагрузкам на органы зрения.
21. Монотонность труда.
22. Нервно-психические нагрузки.
23. Нервно-эмоциональные стрессовые нагрузки.
24. Опасность возникновения пожара.
Остановимся подробнее на недостаточной освещенности рабочей зоны помещения, где установлены ПЭВМ, а также на влиянии повышенной яркости света, пониженной контрастности, прямой и обратной блёсткости и повышенной пульсации светового потока.
При работе на ПЭВМ органы зрения пользователя выдерживают большую нагрузку с одновременным постоянным напряженным характером труда, что приводит к нарушению функционального состояния зрительного анализатора и центральной нервной системы.
Нарушение функционального состояния зрительного анализатора проявляется в снижении остроты зрения, устойчивости ясного видения, аккомодации, электрической чувствительности и лабильности.
Причинами нарушения функционального состояния зрительного анализатора являются:
- постоянная переадаптация органов зрения в условиях наличия в поле зрения объекта различения и фона различной яркости;
- недостаточная четкость и контрастность изображения на экране;
- строчность воспринимаемой информации;
- постоянные яркостные мелькания;
- наличие ярких пятен на клавиатуре и экране за счет отражения светового потока;
- большая разница между яркостью рабочей поверхности и яркостью окружающих предметов, наличие равноудаленных предметов;
- невысокое качество исходной информации на бумаге;
- неравномерная и недостаточная освещенность на рабочем месте. Наряду с перечисленными общепринятыми особенностями работы пользователя на рабочем месте ПЭВМ существуют особенности восприятия информации с экрана монитора.
6.1.5. Шум
Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) и смерть.
Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах установлены с учетом тяжести и напряженности трудовой деятельности (согласно табл. 1 СН 2.2.4./2.1.8.562–96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и территории жилой застройки»). В табл. 2 СН 2.2.4/2.1.8.562–96 представлены ПДУ шума для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест, разработанные с учетом категорий тяжести и напряженности трудового процесса.
Для конструкторской работы предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест представлены в таблице 4.1.
Таблица 6.1.2.1 Предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука.
Вид трудовой деятельности, рабочее место | Уровни звукового давления, дБ, | Уровни звука, эквивалентные уровни звука, дБА | ||||||||
31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | ||
Научная деятельность, конструирование и проектирование. Рабочие места проектно-конструкторских бюро, расчетчиков | 86 | 71 | 61 | 54 | 49 | 45 | 42 | 40 | 38 | 50 |
Уровень шума современного ПК составляет 35…50 дБА. Примем шум от одного компьютера, используемого для выполнения конструкторских задач, равным на уровне 45 дБА.
Дополнительными источниками шума являются шум с улицы
(45 дБА) и шум кондиционера – 26…36 дБА.
Суммарный уровень шума от 1 компьютера, установленного в помещении, внешнего шума с улицы и кондиционера:
.
Делаем вывод, что уровень шума находится в переделах ПДУ. Следовательно, рабочее место инженера-конструктора можно отнести к вредному классу условий труда 2.
6.1.6. Влияние микроклимата
Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.
При продолжительной работе ЭВМ и их периферийного оборудования на рабочих местах происходит выделение тепла. Перегрев окружающей среды неблагоприятно сказывается на человеке.
Относительная влажность, входящая в понятие эффективной температуры, кроме того, также оказывает существенное влияние на человека. Так, например, очень высокая относительная влажность воздуха приводит к перегреву организма, а слишком низкая вызывает ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Оптимальные величины относительной влажности лежат в пределах 40...60.
Скорость движения воздуха не должна превышать 0,1 м/с при температуре 21..25 °С в холодный и теплый период года и относительной влажности воздуха 40..60%.
Для поддержания допустимых параметров микроклимата помещение должно быть оснащено системой отопления и кондиционирования воздуха. Для отопления помещений используются системы центрального отопления. Температура на поверхности нагревательных приборов не должна превышать 95 °С, чтобы исключить пригорание пыли.
Температура, влажность, скорость движения воздуха на рабочем месте инженера должны соответствовать приведенным в таблице 4.2.
Таблица 6.1.3.1 Температура, влажность, скорость движения воздуха на рабочем месте инженера.
Период года | Категория работ | Температура воздуха, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с |
Холодный | Ia | 22-24 | 60-40 | 0,1 |
Iб | 21-23 | 60-40 | 0,1 | |
Теплый | Ia | 23-25 | 60-40 | 0,1 |
Iб | 22-24 | 60-40 | 0,1 |
Категории работ разграничиваются на основе интенсивности энергозатрат организма в ккал/ч (Вт).
К категории Iа относятся работы с интенсивностью энергозатрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.).
К категории Iб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 121 - 150 ккал/ч (140 - 174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.).
Во всех помещениях должна быть естественная механическая или смешанная вентиляция. Необходимы устройства кондиционирования воздуха.
Кондиционирование обеспечивает:
– очистку воздуха от пыли и вредных паров и газов;
– небольшое избыточное давления для исключения поступления загрязненного воздуха;
– автоматическое поддержание температуры и относительной влажности воздуха.
Таким образом, поддержание температуры и относительной влажности воздуха в соответствующих пределах посредством системы централизованного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха позволяют обеспечить производственный микроклимат, соответствующий допустимому классу условий труда 2.
6,1.7 Световая среда
При любом типе освещения необходимо следить за равномерностью освещения рабочего места. В противном случае, при неравномерном освещении, перевод взгляда с более освещенного участка на менее освещенный, или наоборот, будет вызывать у пользователя сужение и расширение зрачка. Это приводит к напряжению глазных мышц и общей усталости.
Освещение в помещении является смешанным (естественным и искусственным). Искусственное освещение следует осуществлять в виде комбинированной системы освещения (общее и местное освещения рабочего места) с использованием люминесцентных источников света. Величина освещенности при искусственном освещении люминесцентными лампами должна быть в горизонтальной плоскости не ниже 300 лк – для системы общего освещения и не ниже 750 лк – для системы комбинированного освещения (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).
Естественное освещение должно осуществляться через световые проемы, ориентированные преимущественно на север и северо-восток и обеспечивать КЕО не ниже 1.2% в зонах с устойчивым снежным покровом, и не ниже 1.5 % на остальной территории. Во всех рабочих помещениях должно быть достаточный количество естественного света, оборудование размещается перпендикулярно к окну, свет на оператора должен падать с левой стороны.
Для внутренней отделки интерьера помещения должны использоваться диффузно-отражающие материалы, с коэффициентом отражения для потолка– 0.7 – 0.8; для стен 0.5 - 0.6; для пола 0.3-0.5.
Искусственное освещение в помещениях эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В случаях преимущественной работы с документами, допускается применение системы комбинированного освещения. Освещенность на поверхности стола должна быть 300-500 лк. Местное освещение не должно создавать бликов на поверхности и увеличивать освещенность экрана более 300 лк.
Следует ограничить прямую блесткость, при этом яркость светящихся поверхностей (окна, светильников и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/кв.м. Также накладывается ограничения на отраженную блесткость, при этом яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 200 кд/кв.м. Ограничиваются неравномерность распределения яркости, при этом отношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1-5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стени оборудования 10:1.
В качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампы. Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения.
Рабочие ряды и стены необходимо равномерно освещать, без бликов, желательно располагать ряды светильников параллельно стене со световыми проемами. При таком расположении в поле зрения попадают и просматриваются по длине 1-2 ряда осветительных приборов. При поперечном расположении рядов осветительных приборов в поле зрения попадает очень много поперечных полос, которые из-за чередования света и тени возбуждают и раздражают глаз.
При освещении люминесцентными лампами должны быть предприняты меры для уменьшения пульсации светового потока.
Коэффициент пульсации не должен превышать 5 %.
Для этого применяются следующие методы:
включение соседних светильников на различные фазы сети переменного тока поочередно;
включение части ламп по схеме опережающего тока;
включение ламп в многоламповых светильниках на разные фазы сети;
питание ламп переменным током повышенной частоты (от генераторов 400 Гц).
Вывод: в помещении конструкторского отдела должно быть реализовано смешанное освещение.
Правильное расположение системы искусственного освещения снижает нагрузку на глаза сотрудника, класс условий труда является допустимым.