Цифровой электронный компас

ТАГАНРОГСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

 

 

Кафедра РТЭ

 

 

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА

 

по курсу:  «Технико-экономическое проектирование»

 

на тему: «Цифровой электронный компас»

 

 

 

 

 

Выполнил:

Финаев С.М.

группа Э-48

 

 

                       Проверил:

Сенченко С.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таганрог 2013

 

1. Обоснование необходимости и актуальности разработки.

Компас был неотъемлемой частью жизни людей на протяжении многих лет. В основном компас оставался технологически неизменным на протяжении тысяч лет, но появление электроники привело к появлению новых способов определения направлений с использованием магнитного поля Земли.

Несмотря на то, что GPS приемники  в комплекте с одной антенной обладают высокой точностью определения  своего местоположения, они не в  состоянии определить свой курс –  направление движения самого приемника  или платформы, на которой он установлен. На помощь в данной ситуации приходит компас. Когда GSP сигналы блокируются  всевозможными физическими препятствиями, навигационная система с поддержкой GPS может указать направление  для дальнейшего движения на основании  данных, полученных от компаса. В настоящее  время компас является одним из старейших  навигационных приборов и все  еще широко используется капитанами кораблей, пилотами, бойскаутами и  туристами. Но благодаря современной  микроэлектронной технологии, компас получил новые области применения. Электронные компаса используются как самостоятельные устройства, компоненты к многоэлементным навигационным  системам и в качестве встроенных модулей GPS приемников. Многие легковые и грузовые машины по всему миру оснащаются электронными компасами. В современном мире все чаще случаются ситуации, когда человек не ожжет проникнуть в ту или иную зону для оказания помощи или для выполнения определенных задач. В таких случаях применяются мобильные роботы. Электронные компасы нашли широкое применение системе локальной навигации для мобильных роботов.  Благодаря им человек, не имея возможности находиться в непосредственном контакте с роботом, может планировать и  контролировать  выполнение  маневров, составляющих движение по маршруту, сформированному системами глобальной навигации.

В то время как миллионы GPS приемников используются по всему  миру, почтенный компас все еще остается важнейшим навигационным прибором. Вне зависимости от того применяется простой игольный или электронный компас, встроенный в приемник, пользователи GPS всегда смогут определить свое местоположение и при движении, и в стационарном положении. На данный момент существует масса вариаций электронных компасов на разных типах датчиков. Наше устройство мы разрабатывали, исходя из доступности, удобства и экономичности деталей. Данный электронный компас способен достаточно точно указывать направление движения мобильного робота.

2. Обоснование выбора аналога для сравнения

В качестве аналога возьмем  цифровой компас  HMR3100 и сравним с нашим проектируемым устройством. Сравнительные характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1

Сравнительные характеристики разработки и аналога

Критерий для сравнения	Разрабатываемое устройство	HMR 3100
Количество осей	3	2
Напряжение питания, В	3,3	5,2
Время наработки, ч	222717	100000
Объем аппаратуры, см3	12	34
Точность, °	2,5	5

При выборе критериев предпочтение отдавалось количественным параметрам аналога и разработки, так как  в данном случае именно они характеризуют  товар и определяют набор его  потребительских свойств. Из таблицы 5.1 мы видим, что разрабатываемое устройство по всем параметрам превосходит аналог. Кроме того, у проектируемое устройство не требует строго горизонтально положения для определения направления.

3. Стоимостная оценка разработки.

Экономическая оценка принимаемых  инженерных решений в ходе разработки в большинстве своем представляет собой определение цены потребления. В общем случае цена потребления (интегральный стоимостный показатель) зависит от единовременных капитальных  затрат, затрат на эксплуатацию, размера  наносимого ущерба и сопутствующих  положительных результатов применения разработки. Расчет себестоимости устройства можно осуществить с помощью  расчетно-аналитического метода. Прямые затраты на единицу продукции  определяются путем нормативного расчета  себестоимости проектируемого устройства по статьям калькуляции:

1. Затраты на материалы.
2. Затраты на покупные изделия.
3. Основная заработная плата производственных рабочих.
4. Накладные расходы, внепроизводственные расходы.

Цены и тарифы, использованные в расчетах, взяты из интеренет-сайтов производителей. Транспортно-заготовительные  расходы взяты как 10% от стоимости материалов (таблица 2).

Наибольшую величину расходов на покупные изделия представляет основа компаса - модуль LSM303DLH. Цены, используемые при калькуляции затрат на покупные изделия, являются среднерыночными. Транспортно-заготовительные расходы приняты в размере 10 % от стоимости покупных изделий (таблица 3).

Таблица 2

Затраты на сырье и основные материалы

Материал	Единица измерения	Цена за единицу, руб.	Расход на изделие	Стоимость, руб.
Стеклотекстолит СФ-1-50	дм2	13	0,1	1,3
Фоторезист ФП-383	л	600	0,2	1,2
Припой ПОС-61	г	0,3	10	3
Сплав Розе	г	3,8	6	22,8
Химические реактивы				13
Транспортно-заготовительные  расходы (10  %)				4,5
Итого				45,67

 

Таблица 5.3

Затраты на покупные изделия

Наименование	Количество, шт.	Цена единицы, руб.	Стоимость, руб.
Резистор RC2010JR-200	1	2,31	2,31
Резистор RC2010JR-510	1	3,37	3,37
Резистор RC2010JR-10K	5	3,37	16,85
Конденсатор X7R1210-220	1	2,4	2,4
Конденсатор X7R1210-100	2	3,35	6,7
Конденсатор X7R1210-4,7	1	5,3	5,3
Транзистор IRLML2502	2	4	8
LSM303DLH	1	136	136
Стабилизатор LM 317	1	5,18	5,18
Транспортно-заготовительные  расходы (10 %)			19
Итого			204,72

 

При расчете основной заработной платы рабочих взята средняя  заработная плата. Трудоемкость и перечень видов работ установлены экспертным путем, исходя из конструктивных и технологических особенностей разработки (таблица 4).

Таблица 4

Расчет основной заработной платы производственных рабочих

Вид работ	Трудоемкость, час	Средняя часовая тарифная ставка, руб.	Сумма, руб.
Подготовка заготовки	0,3	70	21
Операция травления	0,3	65	19,5
Нанесение контактных покрытий	0,2	70	14
Установка и пайка элементов	1	70	70
Операция контроля и качества продукции	0,3	60	18
Итого основная зарплата			142,5

 

Величина дополнительной заработной платы составляет 8 %, а  отчисления на социальные нужды, в соответствии с действующим законодательством, - 13% к основной заработной плате  производственных рабочих. Накладные  расходы определены в процентном отношении к основной заработной плате производственных рабочих  исходя из конструктивных и технологических  особенностей разработки следующим  образом: расходы на содержание и  эксплуатацию оборудования – 20 %, цеховые  расходы – 20 %, общезаводские расходы  – 30 %. Внепроизводственные расходы  принимаем в размере 5% к производственной себестоимости (таблица 5).

Исходя из назначения и  области применения разработки, определим  величину закладываемой прибыли  в размере 25 % к полной себестоимости. Размер налога на добавленную стоимость (НДС) определяем как 18 % от продажной  цены разработки за вычетом уже уплаченного  НДС по приобретенным материалам и комплектующим (таблица 6).

Таблица 5

Калькуляция полной себестоимости  устройства

Наименование статьи калькуляции	Сумма, руб.
1. Сырье и материалы	45,67
2. Покупные комплектующие  изделия	204,72
Итого прямые материальные затраты	250,4
3. Основная заработная  плата	142,5
4. Дополнительная заработная  плата ( 8 %)	11,9
5. Социальные отчисления ( 13 %)	18,6
Итого прямые трудовые затраты	173
6. Расходы на содержание  и эксплуатацию оборудования ( 20 %)	28,5
7. Цеховые расходы ( 20  %)	28,5
8. Общезаводские расходы  (  30  %)	42,75
Итого накладные  расходы	99,75
Производственная  себестоимость	523,15
8. Внепроизводственные расходы  (   5 %)	26,2
Полная себестоимость	497

 

Таблица 6

Определение возможной рыночной цены

Наименование статьи калькуляции	Сумма, руб.
Полная себестоимость	497
Закладываемая прибыль (25%)	124,25
Итого, продажная  цена без НДС	621,25
НДС, за вычетом уплаченного  НДС по приобретенным материалам и комплектующим (18%)	22,03
Итого, продажная  цена с НДС	643,3

 

При определении единовременных капитальных затрат экспертная оценка расходов на транспортировку монтаж устройства, стоимость комплекта  запасных частей составит: для аналога  и  для разработки – 3 % к рыночной цене. При оценке эксплуатационных расходов экспертная оценка затрат на обслуживание, ремонт и др. составит: для аналога и  для разработки – 5 % к рыночной цене.

 

Таблица 7

Вычисление интегрального  стоимостного показателя

Наименование статьи калькуляции	Аналог Сумма, руб.	Разработка Сумма, руб.
Полная себестоимость	-	497
Рыночная цена	950	643,3
Итого, единовременные капитальные затраты	978,5	675,5
Итого, затраты на эксплуатацию за все время работы изделия	47,5	19,3
Итого, интегральный стоимостный показатель (цена потребления)	1026	695

 

4. Расчет технико-экономической эффективности разработки

Рассчитаем технико-экономические  показатели проекта по выбранным  критериям и представим их в таблице 5.8. Форму вычисления интегрального  технического показателя выберем аддитивную, так как выбранные критерии не имеют нулевых численных значений как для разработки, так и для  аналога. Число критериев для  сравнения – 3, что не противоречит используемой методике и не приведет к сглаживанию отличительных  параметров.