m - количество стадий КПП.

5.2 Конструкторская разработка производства

Трудоемкость конструкторской подготовки производства включает затраты времени на разработку:

- технического задания;

- рабочей документации.

Затраты времени на разработку технического задания определяются в зависимости от группы новизны и конструктивной сложности изделия и составляют 1001,0 часов.

Время на согласование и утверждение технического задания принимаем 80 часов.

Затраты времени на разработку, согласование и утверждение технического задания составляют: 1001,0 + 80 = 1081,0 часов

Затраты времени на разработку рабочей документации определяются в зависимости от группы новизны, конструктивной сложности изделия и количества листов фактического формата по заданной таблице.

Время на согласование и утверждение рабочего проекта - 15 % от суммы этих затрат.

Расчет трудоемкости разработки рабочей документации сводим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Трудоемкость разработки рабочей документации.

Наименование документа	Формат	Норма времени,нч	Фактический формат	Поправочный коэффициент	Кол-во листов фактич. формата	Фактическая трудоемкость, нч
Чертеж общего вида	А1	22,6	А1	1	1	22,6
Электрическая схема	А2	56,8	А1	1,8	1	102,2
Чертеж детали	A4	1,6	А1	6,48	3	31,1
Ведомость покупных изделий	А4	1,0	А4	1	4	4
Пояснительная записка	А4	1,0	А4	1	50	50
Спецификация	А4	0,8	А4	1	10	8
Расчеты	А4	4,1	А4	1	70	287
Нормоконтроль текстовой документации	А4	0,2	А4	1	1	0,2
Нормоконтроль чертежа	А4	0,2	А1	5,8	5	5,8
Технологический контроль	А4	0,2	А1	5,8	5	5,8
ИТОГО:		514,3
Согласование и утверждение рабочего проекта		107,9
ВСЕГО:		622,2

5.3 Затраты времени на разработку технического проекта

Затраты времени на разработку технического проекта определяются также в зависимости от исходных данных и количества листов фактического формата.

Количество листов форматов чертежей деталей определяется по количеству типоразмеров оригинальных деталей.

Трудоемкость нормоконтроля текстовых документов определяется по формуле (5.2):

Тт.д.=Qт.д.*tт.д. (5.2)

где Qт.д. - количество листов текстовых документов;

tт.д. - норма времени на проверку одного формата текстового документа.

Трудоемкость нормоконтроля чертежа определяется по формуле (3):

Тч=(n_дет.*k1 +*k2)*tч. (5.3)

где n_дет. - количество чертежей деталей;

n_факт. - количество листов фактического формата по каждому виду документации;

n - количество наименований видов конструкторской документации;

k1 и k2 - поправочные коэффициенты фактического формата чертежей в формат А4;

tч - норма времени на проверку чертежа формата А4.

Трудоемкость технологического контроля чертежей определяется по формуле (5.4):

Ттк=( n_дет.*k1 +*k2)*tт.к. (5.4)

где tт.к. - норма времени на технологическую проверку чертежа формата А4.

Расчет трудоемкости разработки технического проекта сведен в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 - Трудоемкость разработки технического проекта.

Наименование документа	Формат	Норма времени,нч	Фактический формат	Поправочный коэффициент	Кол-во листов фактич. Формата	Фактическая трудоемкость, нч
1	2	3	4	5	6	7=3*5*6
Чертеж общего вида	А1	36,3	А1	1	1	36,3
Чертеж детали	А4	0,8	А1	6,48	3	15,5
Электрическая схема	А2	23,4	А1	1,8	1	42,1
Ведомость покупных изделий	А4	1,0	А4	1	4	4
Пояснительная записка	А4	4,1	А4	1	50	205
Спецификация	А4	0,8	А4	1	10	8
Расчеты	А4	2,0	А4	1	70	140
Нормоконтроль текстовой документации	А4	0,2	А4	1	1	0,2
Нормоконтроль чертежа	А4	0,2	А1	5,8	5	5,8
Технологический контроль	А4	0,2	А1	5,8	5	5,8
ИТОГО:		462,7
Согласование и утверждение технического проекта		80
ВСЕГО:		542,7

5.4 Определение трудоемкости изготовления изделия

Трудоемкость изготовления проектируемого изделия определяется по методу аналогов, который заключается в том, что изделие, находящееся в стадии разработки, сопоставляется с выпускаемым изделием-аналогом по конструкторско-технологическим характеристикам.

Трудоемкость нового изделия определяется по формуле (5):

Т=Тбаз.*kм*kсл*kн*kу (5.5)

где Тбаз. - общая трудоемкость изготовления базового изделия, нч;

kм - коэффициент, учитывающий различия в массах сравниваемых изделий;

kсл. - коэффициент сложности конструкции;

kн - коэффициент новизны конструкции;

kу - коэффициент унификации.

Трудоемкость будет равна: Т=50*1*1,4*1,2*1=84 нч.

Где Тбаз=1000; kн=1,4; kсл=1,2, kм=1, kу=1.

5.5 Трудоемкость технической подготовки производства

Результаты расчетов трудоемкости сводим в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 - Сводная таблица трудоемкости технической подготовки производства (ТПП).

Наименование стадий ТПП	Трудоемкость, нч	Примечания
1 Конструкторская подготовка:
А) разработка технического задания	1081,0	П. 4.2
Б) разработка технического проекта	542,7	Табл. 4.2
В) разработка рабочей документации	622,2	Табл. 4.1
Итого:	2245,9
Г) изготовление изделия	84	П. 4.4
Всего:	4690

5.6 Расчет затрат на всех стадиях жизненного цикла изделия

5.6.1 Смета затрат на техническую подготовку производства

Таблица 5.4 - Затраты на проектирование изделия

Вид работ	Трудоемкость, нч	Оплата 1 нч, руб.	Затраты на оплату труда, руб. гр.2*гр.3	Страховые выплаты, руб. 30%*гр.4	Всего, руб. гр.4+гр.5
1	2	3	4	5	6
Проектирование изделия	2245,9	60	134754	40426,2	175180,2

5.6.2 Расчет себестоимости и цены изделия

Себестоимость продукции - это выраженные в денежной форме текущие затраты предприятия на производство и реализацию продукции.

Система расчетов, с помощью которой определяется себестоимость изделия называется калькулированием. Калькулирование необходимо для определения цены единицы продукции.

Для определения себестоимости нового изделия составим калькуляцию по всем текущим и предстоящим расходам.

Таблица 5.5 - Калькуляция себестоимости проектируемого изделия

Статьи затрат	Сумма, руб.	Примечание
1	2	3
1 Основные материалы	2376,64	От 100% - до 250%*ст.5
2 Комплектующие изделия	85379	Табл. 4.6
Итого материальные затраты:	87755,64
3 Тарифная заработная плата производственных рабочих	134400	З=Топ.обр.*Счас. Где Топ.обр.=1680нч, Счас.=50-80 руб.
4 Доплаты к тарифу	30272	30%*ст.3
5 Основная заработная плата	148512	Ст.3+ст.4
6 Дополнительная заработная плата	14851	10%*ст.5
Итого расходы на оплату труда:	163363	Ст.5+ст.6
7 Страховые выплаты	42474	30%*(ст.5+ст.6)
8 Расходы на техническую подготовку производства	175180,2	Табл.4.4
9 Общепроизводственные расходы	222768	150%*ст.5
10 Общехозяйственные расходы	148512	100%*ст.5
Итого: производственная себестоимость	984564,84	ст.1,2,5,6,7,8,9,10
11 Коммерческие расходы	19691,29	2%*производ.себестоимости
ИТОГО: полная себестоимость	1004256	ст. 1,2,5,6,7,8,9,10,11

Таблица 5.6 - Покупные комплектующие изделия

Наименование	Цена, руб.	Количество, шт.	Сумма, руб.
1 Микросхемы АЦП	1860	2	3720
2 Микросхемы ОУ	600	3	1800
3 Стабилизаторы напряжения	1500	4	6000
4 Логические инверторы и изоляторы	600	4	2400
5 Плата	10000	1	10000
6 Остальные компоненты			60259
Всего:			85379

Расчет цены проектируемого изделия производится по методу «Средние издержки плюс прибыль». Суть данного метода сводится к суммированию всех затрат на производство и реализацию продукции и добавлению к полученной сумме планируемого норматива рентабельности, то есть процента прибыли.

Таблица 5.7 - Цена проектируемого изделия

Статьи затрат	Сумма, руб.	Примечание
1 Полная себестоимость	1004256	Табл. 4.5
2 Полная себестоимость без материальных затрат	916500	Табл. 4.5
3 Норматив рентабельности	30%	(10-50)%
4 Прибыль	301276	Ст.1*ст.3/100
5 Отпускная цена	1305532	Ст.1+ст.4
6 НДС	219199	18%*(ст.2+ст.4)
7 Отпускная цена с НДС	1524732	Ст.5+ст.6

Построение графика безубыточности и расчет прибыли [42].

Y1=P. P=ПИ*N,

где: ПИ - постоянные затраты; N - планируемый годовой объем изделия в шт.

У1=(175180,2+222768+148512+19691,29)•N = 56615000

Y2=V*N+Р,

где: V - переменные затраты на единицу изделия в год

У2=У1+(87755,64+163363+42474)•N = 85974264

Y3=Ц*N,

где: Ц - цена единицы изделия (без НДС)

У3=1305532•N = 130553200

Точка А - точка безубыточности, т.е. объем производства, при котором затраты на его производство будут равны выручке от его реализации, т.е. Y2 = Y3 или V*N+P=Ц*N.

N_a = P/(Ц-V). Дальнейшее увеличение объемов реализации приведет к появлению прибыли П: П=У3-У2.

График безубыточности и расчета прибыли показан на рисунке 4.1



Рисунок 4.1 - график безубыточности и расчет прибыли.

Точка безубыточности наступает, когда уровень производства достигает 56 шт.

5.7 Определение затрат у потребителя проектируемого изделия

Годовые текущие затраты представляют собой совокупность изменяющихся элементов затрат, связанных с эксплуатацией проектируемого изделия, и, как правило, включают в себя следующие элементы затрат:

Гз=Зобс.+Р+А+Э (5.6)

Где, Зобс. - расходы на оплату труда обслуживающего персонала с отчислениями на социальные нужды, руб.

Р - затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудования, руб.

А - затраты на амортизацию оборудования, руб.

Э - затраты на электроэнергию, руб.

Расходы на оплату труда обслуживающего персонала в нашем случае рассчитываться не будут, т.к. оборудование не требует обслуживания.

Затраты на текущий ремонт составят:

Р=Цотп.*в/100% . (5.7)

Где, Цотп. - отпускная цена оборудования (с НДС), руб.

в - затраты на ремонт и обслуживания оборудования, %.

Затраты на ремонт составят: Р=1524732,8/10%/100=152473 руб.

Затраты на амортизация оборудования рассчитываются по формуле:

А=Цотп.*На/100%. (5.8)

Где, На = норма амортизации.

Амортизационные затраты составят: А=1626092*20%/100%=304946 руб.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле (5.9):

Э=W*Фд.*Ц (5.9)

где W - потребляемая мощность оборудования, кВт;

Фд - действительный годовой фонд работы оборудования, ч;

Ц - стоимость 1 кВт*ч, руб. (Ц=4,3 руб./кВт)

Затраты на электроэнергию составят: Э= 14*4224*4,3=71555 руб.

Годовые текущие затраты потребителя сведены в таблицу 5.8.

Таблица 5.8 - Годовые текущие затраты потребителя

Затраты	Сумма, руб.
1 Расходы на оплату труда обслуживающего персонала	0
2 Затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудования	152473
3 Затраты на амортизацию оборудования	304946
4 Затраты на электроэнергию	71555
Итого:	528774

5.8 Технико-экономические показатели проекта

Таблица 5.9 - Технико-экономические показатели проекта

Показатели	Единица измерения	Значения Показателя	Примечание
1	2	3	4
1 Объем продаж	Шт.	1	Исх.данные
2 Дохода от реализации изделия	Руб.	1305532	Цизд (б/НДС)*п.1
3 Затраты на производство изделия	Руб.	1004256	Спол.*п.1
4 Прибыль от реализации продукции	Руб.	301276	П.2-п.3
5 Уровень рентабельности производства изделия	%	30	Табл.4.6
6 Трудоемкость технической подготовки производства	нч	6285,9	Табл.4.3
7 Затраты на техническую подготовку производства	Руб.	175180,2	Табл.4.4
8 Снижение технологической себестоимости изделия	Руб.	-111982	Табл.4.8
9 Снижение технологической себестоимости изделия	%	85%	Талб.4.8
10 Отпускная цена единицы изделия (с НДС)	Руб.	1524732	Табл.4.6

В результате проведенных расчетов приходим к заключению, что внедрение данного прибора в производство перспективно.

Вышеперечисленные показатели говорят о том, что изделие с финансовой точки зрения выгодно для потребителя и приносит прибыль производителю.

6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

6.1 Анализ опасных и вредных факторов

Основной задачей раздела БЖД является выявление опасных и вредных факторов при производстве и эксплуатации изделия, разработка мер по их устранению, а также проведение мероприятий по охране окружающей среды.

Разрабатываемое устройство предназначено для формирования напряжений питания гироскопа, АЦП и активного фильтра, входящих в модуль гироскопа, а также оцифровки аналоговых сигналов гироскопа, и передачу этой информации процессорному модулю. Модуль входит в состав системы стабилизации и наведения прибора панорамного изделия ППНК.

Модуль гироскопа относится к изделиям всех категорий по ГОСТ 15150-69, т.к. изделие ППНК входит в состав новейшей системы управления огнем танка Т-72 [43].

Электропитание изделия осуществляется от источника постоянного тока с номинальным напряжением ±7 В, 7 В и 3,3 В. Напряжение питания незначительно и имеет гальваническую развязку от источника первичного питания 27 В. Следовательно, специальные меры защиты от возможности поражения электрическим током во время работы не предусматриваются.

При эксплуатации модуля гироскопа, взаимодействие человека с изделием ППНК осуществляется только в процессе регистрации органами зрения человека и звуковых сообщений, выдаваемых СУО. Другие возможные взаимодействия человека с конструкцией сведены к минимуму, так как изделие не требует эксплуатационного обслуживания.

Модуль предназначен для функционирования в корпусе изделия с регулируемым микроклиматом. В связи с этим возникла необходимость в анализе опасных и вредных факторов, воздействующих на обслуживающий персонал и окружающую среду при эксплуатации.

Конструкция модуля обеспечивает экологическую безопасность и не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.

6.1.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов

При производстве любого изделия, в общем, и проектируемого изделия в частности возникает достаточно большой спектр опасных и вредных факторов, зависящий о технологии, организации, применяемых материалов и т.д. Однако при правильной организации производства и контроле за состоянием окружающей среды количество возникающих опасных и вредных факторов уменьшается. Весь технологический процесс должен быть построен в соответствии с ГОСТ 12.3.002-75 «Процессы производственные. Общие требования безопасности». Технологический процесс изготовления модуля гироскопа заключается в сборке (монтаже ЭРЭ на ПП).

При изготовлении устройства производственные рабочие подвергаются воздействию множества опасных и вредных факторов. Специфика зависит от конкретного вида выполняемых операций. Классификация опасных и вредных производственных факторов приведена в ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» [44].

6.1.2 Сборочно-монтажные работы

При пайке возможен термический ожег расплавленным припоем, содержащим свинец, кроме того, возникает опасность повышенной концентрации паров свинца и флюса. При монтаже применяется электроинструмент и механические приспособления, поэтому возможны механические травмы и поражения электрическим током.

На производстве, для каждого рабочего места составляется карта условий труда по аттестации рабочего места, где отражены нормативные и реальные величины характерных вредных и опасных факторов.

В таблице 6.1 сведены фактические состояния условий труда по факторам производственной среды и трудового процесса.

Таблица 6.1 - Фактическое состояние условий труда по факторам производственной среды и трудового процесса

N п/п	Наименование фактора производственной среды и трудового процесса, ед. измерения	ПДК, ПДУ, допустимый уровень	Фактический уровень фактора производственной среды и трудового процесса	Примечание
1	Химический
	Олово фторид (по фтору)	0,2	0	Соответствует
	Свинец и его неорганические соединения (по свинцу), мг/м3	0,05	0	Соответствует
	Этанол	1000	100	Соответствует
	Бензин, мг/м3	100	20	Соответствует
	Пропан-2-он (ацетон), мг/м3	200	33	Соответствует
	(Хлорметил) оксиран+; Эпилхлоргидрин; 1-Хлор-2, 3-эпоксипропан, мг/м3	1	0,3	Соответствует
	Комбинация веществ(Олово фторид (по фтору), мг/м3; Свинец и его неорганические соединения (по свинцу), мг/м3; Этанол, мг/м3; Бензин, мг/м3; Пропан-2-он (ацетон), мг/м3; (Хлорметил) оксиран+; Эпилхлоргидрин; 1-Хлор-2, 3-эпоксипропан, мг/м3	1	1,2	Не соответствует
2	Шум
	Эквивалентный уровень звука, дБА	80	40-45	Соответствует
	Уровень звука, дБА (Производственный участок)			Соответствует
3	Микроклимат (холодный период)
	Температура воздуха, гр.С	15-22	20-25	Не соответствует
	Скорость движения воздуха, м/с	0-0,2	0,1	Соответствует
	Влажность вождуха, %	15-75	45-55	Соответствует
4	Микроклимат (тёплый период)
	Температура воздуха, гр.С	16-27	25-28	Соответствует
	Скорость движения воздуха, м/с	0-0,5	0,2	Соответствует
	Влажность вождуха, %	15-75	50	Соответствует
5	Световая среда
	КЕО, %	0,5	0,5	Соответствует
	Освещение рабочей поверхности (общая), лк	400	1500-1800	Соответствует
	Коэффициент пульсации, %	15	10-12	Соответствует

Таким образом, из анализа опасных и вредных факторов установлено, что необходимо провести следующие мероприятия по охране труда:

- Оценить условия труда монтажника РЭА по степени тяжести и напряженности трудового процесса.

- Сборочный участок должен быть заземлён.

- Помещение должно быть оборудовано системой пожаротушения.

6.2 Мероприятия по обеспечению БЖД

6.2.1 Расчет защитного заземления

При эксплуатации электронного оборудования из всех средств коллективной защиты наибольшее распространение получили: защитное заземление, защитное зануление и защитное отключение [45].

Защитное заземление предназначено для защиты человека и электрооборудования от возможных пробоев питающего напряжения на корпус оборудования, а также для отвода этого напряжения от защищаемого объекта.

Защитное заземление заключается в соединении нетоковедущих металлических частей электроустановок с землей. Основным элементом защитного заземления является заземляющее устройство.

В связи с вышесказанным рассчитаем защитное заземление.

Исходные данные:

- вид электрода, стержень;

- длина вертикальных электродов, 3 м;

- диаметр электрода, 0,048м;

- расстояние между электродами, 3 м;

- расстояние от поверхности земли до верхнего конца вертикальных электродов, 0,8 м;

- ширина металлической шины, 0,03м;

- удельное сопротивление грунта, 60 Ом;

- соединение электродов по контуру.

В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства R_з должно быть не более 4 Ом.

Защитное заземление состоит из металлических труб (стержней, уголков и др.) вбитых в землю и соединённых между собой металлической шиной (полоса, уголок и т.п.) большого сечения. Соединительная шина соединяется с заземляемым оборудованием с помощью той же металлической полосы или медным проводом большого сечения.

Определим величину электрического сопротивления растекания тока.

. (6.1)

. (6.2)

Где, с₀-удельное сопротивление грунта;

к_в=2,4 ,к_г=1,2 - коэффициенты сезонности для вертикального и горизонтального электродов соответственно [xx];

Подставив численные данные, получим:

(Омм);

(Омм).

Сопротивление вертикального заземлителя R_в, Ом,

. (6.3)

Где, t₀-расстояние от поверхности земли до верхнего конца вертикальных электродов;

l - длина заземлителя;

d - диаметр заземлителя.

?40 Ом.

Определим количество заземлителей.

Для определения количества заземлителей предварительно находим произведение коэффициента использования вертикальных электродов з_в на их количество n.

. (6.4)

Подставив численные данные, получим:

По таблице 8.16 [хх] определяется количество вертикальных электродов n = 21шт, з_в = 0,46.

Определим длину соединительной полосы.

L = 1,05na .(6.5)

Где, a - расстояние между заземлителями.

Подставив численные данные, получим:

L = 1,0521 3=66,15 м.

Определим величину сопротивления растекания электрического тока по земле через соединительную полосу.

. (6.6)

Где, b - ширина полосы;

t - расстояние от поверхности земли до соединительной полосы;

с - удельное сопротивление грунта.

Подставив численные данные, получим:

=1,9 Ом.

Определим величину результирующего сопротивления, искусственного группового заземлителя.

. (6.7)

Где, з_г - коэффициент использования горизонтального полосового электрода.

Коэффициент з_г = 0,27 - определяется по таблице 8.17 [хх].

=2,26 Ом.

В результате вычислений, сопротивление искусственного группового заземлителя равно 2,26 Ом, что меньше максимально допустимого сопротивления в 4 Ом, полученная конфигурация заземлителя соответствует правилам устройства электроустановок.

6.2.2 Оценка условия труда монтажника РЭА по степени тяжести и напряженности трудового процесса

Согласно классификатору групп производственных процессов [46], монтажник РЭА относится к группе 3б, что включает в себя:

1). Производственные факторы, определяющие санитарную характеристику трудового процесса, такие как: Загрязнение тела и спецодежды. Свинцово-кадмиевый припой (1 класс опасности). Канифоль (3 класс опасности). Углерода оксид (4 класс опасности).

2). Другие вредные факторы производственного процесса, такие как: ЭМИ радиочастотного диапазона. Напряженность трудового процесса.

Для соблюдения требований охраны труда необходимо:

- При монтаже должны выполняться требования ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010, ГОСТ 12.2.007.0 и ГОСТ 12.4.021.

- Для предупреждения поражения электрическим током при монтаже необходимо надежно заземлять корпуса питающих трансформаторов, вентиляторов, вентиляционных систем и электроинструментов.

- Электропроводка должна иметь качественную изоляцию. При монтаже следует применять электропаяльники и розетки закрытого типа с рабочим напряжением не более 36 В. На розетках должно быть указано значение напряжения.

- Для предотвращения пожара при монтаже следует предусмотреть следующие меры: помещения для хранения и разлива легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) должны быть изолированными и оборудованными вентиляцией, для хранения и транспортирования ЛВЖ или обтирочных материалов, загрязненных ЛВЖ, должна применяться тара из небьющегося и необразующего искр материала, с плотно закрывающимися крышками, на которой нанесены надписи «Огнеопасно» и название жидкости, рабочие участки должны быть снабжены противопожарным инвентарем (асбестовые одеяла, песок, огнетушители и т.д.).

- Для соблюдения требований безопасности при монтаже необходимо выполнять правила защиты от статического электричества.

- Для предупреждения тепловых ожогов при монтаже необходимо производить предварительную сушку ИЭТ и инструмента перед погружением в расплавленный припой. Рабочее место необходимо оборудовать теплоизолирующими экранами и специальными подставками для электропаяльников.

- Для предупреждения травм от механических факторов необходимо использовать специальную тару для деталей и материалов, обеспечивающую безопасность при их транспортировании. Движущие части механизмов должны быть ограждены.

- Для предупреждения отравления в процессе монтажа при выполнении работ с применением припоев, содержащих свинец, лаков и клеев рабочие места должны быть оборудованы вытяжными установками, обеспечивающими удаление вредных паров до нормы, не превышающей предельно допустимой концентрации в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005.

Следует также выполнить [47].

- Освещенность рабочих мест должна соответствовать [48].

- Требования безопасности, не установленные настоящим стандартом, должны соответствовать требованиям системы стандартов безопасности труда.

Тяжесть труда - характеризует трудовой процесс, отражая преимущественную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма (сердечно-сосудистую, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность.

Напряженность труда - характеризует трудовой процесс, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника. Напряженность труда характеризует эмоциональную нагрузку на организм при умственном труде.

Тяжесть трудового процесса (труда) оценивают независимо от индивидуальных особенностей человека по следующим показателям: физическая динамическая нагрузка; масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную; стереотипные рабочие движения; статическая нагрузка; рабочая поза; наклоны корпуса; перемещение в пространстве.

Краткое описание выполняемой работы: сборка РЭА (Подъем, перемещение деталей, массой до 1 кг на расстояние до 1м (деталь перемещается дважды). Сменное задание 100 шт. Нахождение в позе сидя). Совершает перемещения по территории цеха до 1,5 км.

Показатели тяжести трудового процесса сведены в таблицу 6.2

Таблица 6.2 - показатели тяжести трудового процесса.

Показатель тяжести трудового процесса	Нормативное значение	Фактическое значение	Класс условий
	Опти-мальное	Допустимое		труда
1	2	3	4	5
Физическая динамическая нагрузка ( единицы внешней механической работы за смену, кгм)
1.1. При региональной нагрузке (с участием преимущественно мышц рук и плечевого пояса) при перемещении груза на расстояние до 1м - для мужчин	до 2500	до 5000	до 400	1
- для женщин	до 1500	до 3000
1.2.При общей нагрузке (с участием мышц рук, корпуса, ног):
1.2.1. При перемещении груза на расстояние от 1 до 5 м
- для мужчин	до12500	до25000	отсутствует	1
- для женщин	до 7500	до 15000
1.2.2.При перемещении груза на расстояние более 5 м
- для мужчин	до24000	до46000	отсутствует	1
- для женщин	до14000	до 28000
2. Масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную, кг
2.1.Подъём и перемещение (разовое) тяжестей при чередовании с другой работой (до 2р. в час)
- для мужчин	до 15	до 30	отсутствует	1
- для женщин	до 5	до 10
2.2. Подъём и перемещение тяжестей постоянно в теч. рабочей смены
- для мужчин	до 5	до 15	до 1	1
- для женщин	до 3	до 7
2.3. Суммарная масса грузов, перемещаемых в течение каждого часа смены:
2.3.1. С рабочей поверхности
- для мужчин	до 250	до 870	до 25	1
- для женщин	до 100	до 350
2.3.2. С пола
- для мужчин	до 100	до 435	отсутствует	1
- для женщин	до 50	до 175
3. Стереотипные рабочие движения (количество за смену)
3.1. При локальной нагрузке (с участием мышц кистей и пальцев рук)	до 20000	до 40000
3.2. При региональной нагрузке (при работе с преимущественным участием мышц рук и плечевого пояса)	до 10000	до 20000	до 3120	1
4. Статическая нагрузка Величина статической нагрузки за смену при удержании груза, приложении усилий, кгс
4.1. Одной рукой:
- для мужчин	до18000	до 36000	отсутствует	1
- для женщин	до11000	до 22000
4.2. Двумя руками:
- для мужчин	до 36000	до 70000	До1600	1
- для женщин	до 22000	до 42000
4.3. С участием мышц корпуса и ног:
- для мужчин	до 43000	до100000	отсутствует	1
- для женщин	до 26000	до 60000
5. Рабочая поза
5. Рабочая поза	Свободная удобная поза, нахождение стоя до 40%	Периодическое, до 25% времени смены, нахождение в неудобной позе, нахождение стоя до 60%	Нахождение в позе стоя до 60% времени смены	2
6. Наклоны корпуса
6. Наклоны корпуса (кол-во за смену)	до 50	51-100	до 20	1
7.Перемещения в пространстве, обусловленные технологическим процессом, км
7.1. По горизонтали	до 4	до 8	до 2	1
7.2. По вертикали	до 2	до 4	отс.	1
Общая оценка тяжести трудового процесса	2

Рабочее место соответствует требованиям нормативно-технической документации. Класс условий труда - 2 (допустимый).

Оценка напряженности трудового процесса.

Оценка напряженности труда профессиональной группы работников основана на анализе трудовой деятельности и ее структуры, которые изучаются путем хронометражных наблюдений в течение всего рабочего дня. Анализ основан на учете всего комплекса производственных факторов (стимулов, раздражителей), создающих предпосылки для возникновения неблагоприятных нервно-эмоциональных состояний (перенапряжения). Все факторы (показатели) трудового процесса имеют качественную или количественную выраженность и сгруппированы по видам нагрузок: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные, монотонные, режимные нагрузки.

Краткое описание выполняемой работы: Сборка РЭА. Чтение тех. процесса, визуальный и инструментальный контроль качества.

Содержание работы сборщика РЭА сведены в таблицу 6.3

Таблица 6.3 - содержание работы сборщика РЭА

Показатели напряженности трудового процесса	Класс условий труда
	11	32	33.1	33.2	33.3
Нагрузка интеллектуального характера
1.1. Содержание работы		1+
1.2 Восприятие сигналов (информации) и их оценка		++
1.3. Распределение функций по степени сложности задания	++
1.4. Характер выполняемой работы		++
2. Сенсорные нагрузки
2.1. Длительность сосредоточенного наблюдения (в % от времени смены)			++
2.2. Плотность сигналов (световых, звуковых) и сообщений в среднем за 1 час работы	++
2.3. Число производственных объектов одновременного наблюдения	++
2.4. Размер объекта различения при длительности сосредоточенного внимания (в % от времени смены)		++
2.5. Работа с оптическими приборами (микроскоп, лупа (в % от времени смены))	++
2.6. Наблюдение за экраном видеотерминала (часов в смену)	++
2.7. Нагрузка на слуховой анализатор	++
2.8. Нагрузка на голосовой аппарат (суммарное количество часов, наговариваемых в неделю)	++
3. Эмоциональные нагрузки
3.1. Степень ответственности за результат собственной деятельности. Значимость ошибки.		++
3.2. Степень риска для собственной жизни	++
3.3. Степень ответственности за безопасность других лиц	++
3.4. Количество конфликтных ситуаций, обусловленных профессиональной деятельностью, за смену	++
4. Монотонность нагрузок
4.1. Число элементов (приёмов), необходимых для реализации простого задания или многократно повторяющихся операций.	++
4.2. Продолжительность (в сек.) выполнения простых производственных заданий или повторяющихся операций.	++
4.3. Время активных действий (в % к продолжительности смены)	++
4.4. Монотонность производственной обстановки(время пассивного наблюдения за ходом тех. процесса в % от времени смены)	++
5. Режим работы
5.1. Фактическая продолжительность рабочего дня		++
5.2. Сменность работы		++
5.3. Наличие регламентированных перерывов и их продолжительность (без обеденного перерыва)		++
Количество показателей в каждом классе	114	88	11	0
Общая оценка напряжённости труда	2

Рабочее место соответствует требованиям нормативно-технической документации. Класс условий труда - 2 (допустимый).

6.3 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности. Расчёт автоматической системы пожаротушения

В соответствии с заданием требуется расчетать спринклерную водяную установку для сборочного цеха. Размеры цеха: длина 20 м, ширина 7 м, высота 3,5м. Минимальный гарантийный напор в наружной сети 34 м.

Расчет спринклерной установки водяного пожаротушения [49].

Таблица 6.4 - Группа помещений по степени опасности развития пожара в зависимости от их функционального назначения

Группа помещений	Перечень характерных помещений, производств, технологических процессов
1	Помещения книгохранилищ, библиотек, цирков. Хранения сгораемых музейных ценностей, фондохранилищ, музеев и выставок, картинных галерей, концертных и киноконцертных залов, ЭВМ, магазинов, зданий управлений, гостиниц, больниц
2	Помещения деревообрабатывающего, текстильного, трикотажного, текстильно-галантерейного, табачного, обувного, кожевенного, мехового, целлюлозно-бумажного и печатного производств; окрасочных, пропиточных, малярных, смесеприготовительных, обезжиривания, консервации и расконсервации, промывки деталей с применением ЛВЖ и ГЖ; производства ваты, искусственных и пленочных материалов; швейной промышленности; производств с применением резинотехнических изделий; предприятий по обслуживанию автомобилей; гаражи и стоянки, помещения категории В3 (пожарная нагрузка 181-1400 МДж/м2)
3	Помещения для производства резинотехнических изделий
4.1	Помещения для производства горючих натуральных и синтетических волокон, окрасочные и сушильные камеры. Участки открытой окраски и сушки; краскоприготовительных, лакоприготовительных, клееприготовительных с применением ЛВЖ и ГЖ, помещения категории В2 (пожарная нагрузка 1400-2200 МДж/м2)
4.2	Машинные залы компрессорных станций, станций регенерации, гидрирования, экстракции и помещения других производств, перерабатывающих горючие газы, бензин, спирты, эфиры и другие ЛВЖ и ГЖ, помещения категории В1 (пожарная нагрузка более 2200 МДж/м2)
5	Склады несгораемых материалов в сгораемой упаковке. Склады трудносгораемых материалов
6	Склады твердых сгораемых материалов, в том числе резины, РТИ, каучука, смолы
7	Склады лаков, красок, ЛВЖ, ГЖ

Группы помещений определены по их функциональному назначению. В тех случаях, когда невозможно подобрать аналогичные производства, группу следует определять по категории помещения.

Согласно таблице 2 [50], помещения сборки РЭА относятся ко второй группе.

По таблице 2 [1] определяем параметры спринклерной установки:

- интенсивность орошения не менее 0,08 л/(см²);

- максимальная площадь, контролируемая одним спринклером, 12 м²;

- площадь для расчета расхода воды 120 м²;

- продолжительность работы установки 30 мин;

- максимальное расстояние между оросителями 4 м.

Таблица 6.5 - Расчетные параметры установок автоматического пожаротушения

Группа помещений	Интенсивность орошения, л/см2, не менее	Максимальная площадь, контролируемая одним спринклерным оросителем или тепловым замком побудительной системы, м2	Площадь для расчета расхода воды, раствора пенообразователя, м2	Продолжительность работы установок водяного пожаротушения, мин	Максимальное расстояние между спринклерными оросителями или легкоплавкими замками, м
	водой	раствором пенообразователя
1	0,08	-	12	120	30	4
2	0,12	0,08	12	240	60	4
3	0,24	0,12	12	240	60	4
4.1	0,30	0,15	12	360	60	4
4.2	-	0,17	9	360	60	3
5	По табл. 2	По табл. 2	9	180	60	3
6	По табл. 2	По табл. 2	9	180	60	3
7	По табл. 2	По табл. 2	9	180	-	3

Исходя из требуемой интенсивности орошения и площади, контролируемой одним спринклером, определяем требуемый расход воды через спринклер:

л/с. (6.8)

Определяем напор, который необходимо создать перед оросителем, для обеспечения необходимого расхода воды по формуле

. (6.9)

Где, k - коэффициент производительности спринклера (по технической документации на оросители принимаем: k = 0,47 для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм и k = 0,77 для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм).

Тогда, для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм, минимальный необходимый напор для получения требуемой интенсивности орошения составит:

м вод. ст.

Для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм:

м вод. ст.

Согласно требованиям, минимальный напор в системе перед спринклером должен составлять:

- для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм - 20 м вод. ст.;

- для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм - 60 м вод. ст.

Исходя из этих рекомендаций делаем вывод, что в нашем случае более рационально применить ороситель с выходным отверстием диаметром 12 мм.

Определяем общее число спринклеров в установке:

Nспр=Fздан/fспр=12*6/12=6шт. (6.10)

Согласно требованиям п. 4.35 [50] на одном рядке допускается устанавливать не более шести оросителей с выходным отверстием диаметром до 12 мм и четырех оросителей с выходным отверстием диаметром более 12 мм.

При допустимом расстоянии между оросителями 4 м принимаем к установке на распределительном трубопроводе (рядке) 3 оросителя. Расстояние от крайних оросителей до стены принимаем 2 м, что соответствует требованиям п. 4.19 [50].

Определяем общее количество рядков в помещении. Для этого разделим общее количество спринклеров в помещении на количество спринклеров в одном рядке:

Nряд= Nспр /nспр.ряд=6/3=2рядка. (6.11)

Определяем расстояние между рядками:

Lряд=Lздан/ Nряд=6/2=3м. (6.12)

Принимаем расстояние между рядками - 3 м, и расстояние от крайних рядков установки до торцевых стен помещения - 1,5 м.

Определяем расчетное количество вскрывающихся спринклеров:

шт. (6.13)

При установке спринклеров по 3 шт. в рядке принимаем, что должны вскрыться (10/3 = 3,33) два рядка.

Гидравлический расчет сети спринклерной установки.

Гидравлический расчет сети выполняется по расчетному направлению относительно наиболее удаленного высокорасположенного оросителя до водопитателя. Для данного цеха в качестве расчетного принимаем спринклерный ороситель номер 1, расположенный на самом дальнем рядке.

Расход воды на участке 1-2 будет равен расходу воды через первый спринклер, т.е:

Q_1-2 = Q₁ = 0,96 л/с.

Определяем скорость движения воды в трубе, она не должна превышать 10 м/с). Трубу принимаем стальную электросварную с диаметром условного прохода 32 мм (ГОСТ 10704-91):

м/с. (6.14)

Потеря напора на участке 1-2 составит:

м. (6.15)

Где, k1 = 13,97 - коэффициент, принимаемый для диаметра условного прохода трубы d_у = 32 мм определяются по таблице 6.6.

Таблица 6.6 - Значения величины коэффициента k₁

Трубы	Диаметр условного прохода, мм	Диаметр наружный, мм	Толщина стенки, мм	Значение k1
Стальные электросварные (ГОСТ 10704-91)	15	18	2,0	0,0755
	20	25	2,0	0,75
	25	32	2,2	3,44
	32	40	2,2	13,97
	40	45	2,2	28,7
	50	57	2,5	110
	65	76	2,8	572
	80	89	2,8	1429
	100	108	2,8	4322
	100	108	3,0	4231
	100	114	2,8	5872
	100	114*	3,0*	5757
	125	133	3,2	13530
	125	133*	3,5*	13190
	125	140	3,2	18070
	150	152	3,2	28690
	150	159	3,2	36920
	150	159*	4,0*	34880
	200	219*	4,0*	209900
	250	273*	4,0*	711300
	300	325*	4,0*	1856000
	350	377*	5,0*	4062000
Стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75)	15	21,3	2,5	0,18
	20	26,8	2,5	0,926
	25	33,5	2,8	3,65
	32	42,3	2,8	16,5
	40	48	3,0	34,5
	50	60	3,0	135
	65	75,5	3,2	517
	80	88,5	3,5	1262
	90	101	3,5	2725
	100	114	4,0	5205
	125	140	4,0	16940

Определяем напор у второго спринклера:

Н₂ = Н₁ + h_1-2 = 4,1+ 0,3 = 4,4 м. (6.16)

Определяем расход через второй спринклер:

л/с. (6.18)

Расход на участке 2-3 составит:

Q_2-3 = Q_1-2 + Q₂ = 0,96 + 0,99= 1,95 л/с;

Скорость движения воды на участке 2-3 (труба диаметром условного прохода 32 мм) составит:

м/с.

Потеря напора на участке 2-3 составит:

м;

Напор у третьего спринклера составит:

Н₃ = Н₂ + h_2-3 = 4,4 + 1,1 = 5,5 м;

Расход через третий спринклер составит:

л/с;

Расход на участке 3-а составит:

Q_3-а = Q_2-3 + Q₃ = 1,95+ 1,1= 3,05 л/с;

Скорость движения воды на участке 3-а (труба диаметром условного прохода 50 мм) составит:

 м/с.

Потеря напора на участке 3-а составит:

м;

Напор в точке «а» составит:

Н_а = Н₃ + h_3-а = 5,5 + 1,3 = 6,8 м;

Расход первого рядка составит:

л/с. (6.19)

Расходная характеристика I рядка составит:

л²/(с²м). (6.20)

Расход на участке а-б:

Q_а-_б = Q_I = 3,05 л/с;

Скорость движения воды на участке а-б (труба диаметром условного прохода 50 мм):

м/с.

Потеря напора на участке а-б составит:

м;

Напор в точке «б» составит:

Н_б = Н_а + h_а-_б = 6,8 + 0,3 = 7,1 м;

Расход второго рядка составит:

л/с. (6.21)

Расход на участке б-узел управления составит:

Q_б-_уз.упр. = Q_I + Q_II = 3,05 + 3,2 = 6,25 л/с;

Скорость движения воды на участке б-узел управления (труба диаметром условного прохода 80 мм) составит:

м/с.

Потеря напора на участке б-узел управления составит:

м.

Результаты гидравлического расчета представляем в таблице 5.

Таблица 6.7 - Результаты гидравлического расчета системы спринклерного водяного пожаротушения.

№ участков и точек	Длина участка, м	Условный диаметр, мм	Коэф. К1	Напор у спринклера или в расчетной точке Н, м	Расход через спринклер Qn, л/с	Расход на участке Q, л/с	Q2, (л/с)2	Скорость V, м/с	Потери напора на участке h, м
1	-	-	-	4,1	0,96	-	-	-	-
1-2	4	32	13,97	-	-	0,96	0,92	1,19	0,3
2	-	-	-	4,4	0,99	-	-	-	-
2-3	4	32	13,97	-	-	1,95	3,8	2,4	1,1
3	-	-	-	5,5	1,1	-	-	-	-
3-а	2	32	13,97	-	-	3,05	9,3	3,7	1,3
а	-	-	-	6,8	-	-	-	-	-
I ряд	-	-	-	-	3,05	-	-	-	-
а-б	3	50	110	-	-	3,05	9,3	1,5	0,3
б	-	-	-	7,1	-	-	-	-	-
II ряд	-	-	-	-	3,2	-	-	-	-
б-узел управл.	40	80	1429	-	-	6,25	39	1,2	1,1
	4,1

При расчетном расходе 6,25 л/с (375 л/мин) принимаем к установке в узле управления контрольно-сигнальный клапан марки КСД-100 с номинальным расходом воды 2200 л/мин и коэффициентом гидравлического сопротивления 3,1110-³.

Потеря напора в узле управления определяется по формуле

, м. (6.22)

Где, е - коэффициент гидравлического сопротивления;

Q - расход воды через узел управления, л/с.

м.

Определяем требуемый напор для работы спринклерной установки:

, м. (6.23)

Где, h_геом - геометрическая высота подъема (разность отметок первого расчетного спринклера и поверхности земли в месте присоединения к магистральному трубопроводу), м;

Н₁ - требуемый напор у первого спринклера, м;

- сумма потерь напора в трубопроводах по расчетному направлению, м;

Н_у - потери напора в узле управления, м.

H_тр=11 +4,1+1,1*4,1+0,1=19,7м

Располагаемого напора в наружной водопроводной сети (34 м) достаточно для пожаротушения. Следовательно, установка повысительных насосов не требуется.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с заданием в данном дипломном проекте разработан модуль гироскопа На основе анализа задания была предложен логичный подход к решению проблемы оцифровки сигнала гироскопа. Исходя из этого была создана электрическая принципиальная схема устройства На основании принципиальной схемы разработана печатная плата устройства Разработка проводилась с применением вычислительной техники Для промышленного производства устройства на основе анализа выбрана технология изготовления многослойной печатной платы и разработана схема технологического процесса сборки Проведены расчеты на соответствие параметров печатного монтажа выбранному 4 классу плотности, по надежности, среднее время наработки на отказ равна 14000 часов

Была разработана технология изготовления многослойной печатной платы комбинированным позитивным методом технология для сборки устройства диагностики в условиях мелкосерийного производства

В технико-экономическом разделе были проведены расчеты показавшие реальность выпуска изделия в современных условиях Себестоимость одного изделия при программе выпуска одного изделия равна 100425 руб В данном проекте проведен анализ опасных и вредных факторов при производстве и эксплуатации цифрового фильтра звуковой частоты предложены мероприятия по защите окружающей среды

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 [Система управления огнем]// Военное обозрение [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://topwar.ru/7117-t-90ms-tagil-sistema-upravleniya-ognem.html

2. [Компания innalabs]// Datasheet [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.innalabs.com/Russian/Produkty/2-Osnyj-KVG.htm

3. IEEE Standard 1431-2004, Annex B, 56-66 c.

4. Bryan G. H. “On the beats in the vibrations of a revolving cylinder or bell”, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, Vol. 7 - Nov. 24, 2010

5. [Роспатент]// www1.fips.ru [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru

6. Поляков К.П. Конструирование приборов и устройств радиоэлектронной аппаратуры [Текст]. - М.: Радио и связь, 2012. - 156 с.

7. Каган Б.М. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. М.,"Радио и связь." 2009 г. - 135с.

8. [Аналоговые измерительные устройства]// Фильтры нижних частот [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://analogiu.ru/6/6-5-2-1.html

9. J Im Karki. Fully differential amplifiers remove noise from common-

mode signals//EDN (November 9, 2000), 149-156 c.

10. Ron Mancini, Ed. Op Amps for Everyone//Design Reference, Section

16.8.4, 16-53 c

11. [Бюллетень "Компоненты Texas Instruments" выпуск (38) 2013]// scanti.ru [электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.scanti.ru/bulleten.php?v=213&p=0.

12. Гендин Г.С. Справочник по резисторам [Текст]. - М.: Горячая линия-Телеком, 2009.- 200 с.

Размещено на Allbest.ru