Материал: Проектирование автоматизированной установки объёмной печати моделей

По вышеописанным формулам производится расчёт, результату которого сводятся в таблицу.

Таблица 6.1. Функционально-стоимостная модель проектируемого варианта установки

Исходя из таблицы, себестоимость одной установки равна 25,65 тысяч рублей, учитывая стоимость компонентов и работ по сборке и наладке.

Построение функционально стоимостной диаграммы и диаграммы качества исполнения функций.

На основании таблицы 6.1 строим функционально-стоимостную диаграмму и диаграмму качества исполнения для проектируемого варианта автоматизированной установки. После построения диаграмм выявляются зоны диспропорции, т.е. зоны избыточной затратности реализации функции, а также зоны функциональной недостаточности (низкого качества исполнения функций).

По данным с диаграмм принимаются решения, касательно замены конкретных компонентов со слишком высоким или низким показателями качества исполнения по отношению к важности.

6.2 Расчёт окупаемости и экономическая оценка проекта

Экономическая оценка проекта осуществляется при использовании следующих показателей:

Чистая приведённая величина дохода (Net Present Value -NPV)

где Т - продолжительность реализации проекта;

t - порядковый номер года реализации проекта;

NCFt - чистый денежный поток года t;

PVt - коэффициент дисконтирования в году t.

Коэффициент дисконтирования (PV-фактор) для года t
определяется по формуле:

где r - ставка дисконта, r = 0,19 (19%)

Итого получается: PV1=0,84; PV2=0,71;PV3=0,59;PV4=0,5;PV5=0,41.

Внутренняя норма доходности

Internal Rate of Return (IRR) - это то значение ставки
дисконтирования, при котором сумма дисконтированных поступлений

денежных средств равна сумме дисконтированных платежей или чистая

приведённая величина дохода (NPV) обращается в ноль.

Таким образом, значение внутренней нормы доходности определяется из соотношения:

Подбирая ставку дисконтирования, определим IRR = 0,47(47%). Так как IRR > r, то проект считается эффективным.

Период окупаемости проекта или период возврата инвестиций

(Descounted Payback Period - DPP) - период времени, за который
дисконтированные поступления от результатов внедрения проектных
решений покроют инвестиции, т.е. значение периода окупаемости
определяется из соотношения:

где CFt - поступление денежных средств от эффектов, связанных с
внедрением проекта;

Инвестиции в разработку данного проекта составляют 1250 тысяч рублей. Себестоимость одной установки 25,65 тысяч рублей.

С учётом того, что на производство одной установки тратится 25, 65 тысяч рублей, инвестиции на разработку установки и сборку первого экземпляра тратиться 1250 тысяч рублей, принятое количество продаваемых установок в год составляет 5 единиц, а прибыль с продажи одной составляет 180 тысяч рублей, можно рассчитать период окупаемости, построив таблицу.

Таблица 6.2. Таблица формирования денежного потока

. Безопасность и экологичность проекта

В настоящее время на одном из первых мест в мире по остроте стоят проблемы экономии природных ресурсов и сохранения экологического равновесия между производственной деятельностью человека и окружающей средой. А так же проблемы обеспечения безопасности труда рабочих.

Безопасность - это состояние деятельности, при котором с определённой вероятностью исключается появление нежелательных последствий.

К нежелательным последствиям относятся: ущерб здоровью и жизни человека, пожары, аварии, катастрофы и т.п. Явления, воздействия и другие процессы, вызывающие эти нежелательные последствия, называют опасностями.

Обеспечение безопасности достигается следующим:

определением риска возникновения травмоопасного воздействия в системе и снижение его значения до допустимого уровня,

применением защитных устройств и других мероприятий;

обеспечением малоотходности производства и максимальной эффективности использования энергоресурсов при выборе технического решения;

выявлением травмирующих и вредных факторов, возникновение которых потенциально возможно при эксплуатации технических средств и реализации производственных процессов в штатных и аварийных режимах работы.

В данном разделе дипломного проекта разработаны технические решения по обеспечению безопасности и экологичности при работе с проектируемой автоматизированной установкой.

.1 Анализ безопасности и экологичности проектируемой установки

Автоматизированная установка объёмной печати моделей имеет конструкцию с подвижными механическими частями, которые перемещаются со скоростью до 25 сантиметров в секунду и развивающие усилие с моментом порядка 3 кг на сантиметр. Установка работает от сети переменного тока 220 В., потребляет мощность порядка 300-350 ватт. Температура печатающей головки достигает значений 190-230 градусов по Цельсию. Температура пластика в начальный момент экструзии так же достигает значений порядка 190-230 градусов. При печати применяются термопласты, такие как Поливинилхлорид, полистирол, полиамид-6, поликарбонат, ABS и PLA пластики.

Для работы с автоматизированной установкой объёмной печати моделей достаточно одного человека (оператора), следящего за процессом, производящего изъятие готовой модели и её постобработку. Так же оператор работает за ПК, обрабатывает 3D-модели, генерирует G-код и производит управление установкой. Однако установка поддерживает так же вариант раздельной работы с ПК, то есть работы в отсутствие связи с ПК. В этом случае установка управляется с клавиатуры, находящейся на корпусе, а индикация производится с помощью ЖК-дисплея, рядом с клавиатурой.

Работа с автоматизированной установкой объёмной печати моделей сопряжена с определёнными опасностями (см. таблицу 7.1). Для удобства восприятия и более точного понимания того, на каком именно этапе какие опасные и вредные факторы могут возникнуть, таблица разбита на операции и к каждой из них приведены факторы, которые возникают во время её выполнения.

Таблица 7.1. Опасные и вредные факторы при работе с автоматизированной установкой объёмной печати моделей

К экологическим опасностям проекта стоит отнести следующее:

загрязнение воздуха токсичными испарениями, возникающими в процессе использования некачественного пластика, при печати;

загрязнение воздуха токсичными испарениями, возникающими в процессе постобработки при использовании некачественных пластика и/или растворителя;

электромагнитное загрязнение окружающей среды следствие излучения электрических компонентов установки.

7.2 Выбор мер по обеспечению норм безопасности и уменьшению риска

Важными физическими факторами при работе с установкой являются параметры микроклимата, а именно:

влажность воздуха;

температура воздуха;

скорость движения воздуха.

Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в помещении с установкой связаны с такими физическими факторами, как энергозатраты механизма в зависимости от тяжести физического труда. Типичные работы с установкой относятся ко второй категории тяжести труда. Вторая категория характеризуется тем, что работы выполняются в условиях, когда уровни вредных и опасных производственных факторов не превышают нормативных или предельно-допустимых. При этом работоспособность не нарушается, отклонений в состоянии здоровья, связанных с профессиональной деятельностью , не наблюдается.

Требования к параметрам микроклимата и производственному помещению должны быть сопоставимы с требованиями, которые применяются к офисным помещениям при организации режима работы с оргтехникой (ГОСТ 30494-96).

А именно:

помещение должно иметь естественное и искусственное освещение;

искусственное освещение должно осуществляться системой общего равномерного освещения. Освещённость на поверхности стола должна быть 300-500 лк;

в качестве источника искусственного освещения должны применяться преимущественно люминесцентные лампы тип ЛБ. Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается. В помещениях следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп;

площадь на одно рабочее место с ПЭВМ должна быть не менее 6,0 кв.м, а объем - не менее 24,0 куб.м.;

звукоизоляция помещений должна отвечать гигиеническим требованиям и обеспечивать нормируемые параметры шума согласно требованиям СанПиН 2.2.2.542-96, не более 50 дБА.;

помещения должны оборудоваться системами отопления, кондиционирования воздуха или эффективной приточно-вытяжной вентиляцией;

в помещении должны поддерживаться следующие климатические условия:

Температура воздуха - +15..+35˚C;

Относительная влажность воздуха - 5-85% без конденсации;

Вибрация не более 0,25-55Гц;

во время эксплуатации техники форточки и рамы должны быть закрыты, техника должна быть защищена от воздействия прямых лучей;

в помещении ежедневно должна производиться влажная уборка.

Что касается самой автоматизированной установки, то для обеспечения безопасности необходимы соблюдать следующие правила: