Вакуумное напыление

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Мая 2013 в 10:23, курсовая работа

Краткое описание

В настоящем дипломном проекте был проведен анализ существующих аналогов вакуумных установок вакуумного напыления. Произведена детальная проработка конструкции поворотно-карусельного механизма установки. Выполнены необходимые проверочные расчеты.
В организационно-экономической части проекта выполнено экономическое обоснование реализации спроектированного варианта установки вакуумного напыления тонких пленок различными методами.
Произведена отработка входящих узлов на технологичность. Разработан маршрут сборки узла ПКМ – звездочка ведущая. Разработан маршрут технологической обработки детали –вал.
В проекте был предложен вариант реализации автоматизированного управления установки вакуумного напыления. Разработана структурная схема предложенного варианта и осуществлен выбор конкретных моделей устройств способных реализовать предложенный вариант.

Содержание

Введение
1. Конструкторская часть
1.1 Описание аналогов вакуумных установок
1.2 Описание работы вакуумной напылительной установки МЭШ
1.3 Анализ конструкции установки
1.4 Реализация принципиальной схемы оптимального варианта
1.5 Проверочный расчет зубчатой передачи по нагружаемому моменту
2. Экономическая часть
2.1 Технико-экономическое обоснование разработки и внедрения установки
2.1.1 Выбор базы и обеспечение сопоставимости вариантов проекта
2.1.2 Расчёт себестоимости и цены проектируемого оборудования
2.1.3 Расчет предпроизводственных затрат
2.1.4 Расчёт капитальных затрат
2.1.5 Определение текущих затрат
2.1.6 Экономически целесообразная область применения нового оборудования. Экономическая эффективность инвестиционного проекта
2.2 Оценка эффективности инвестиционного проекта
2.2.1 Оценка инвестиционного проекта по сроку окупаемости (PP - Payback Period)
2.2.2 Оценка инвестиционного проекта по критерию чистой дисконтированной (приведенной) стоимости (эффекту), (NPV - Net Present Value)
2.2.3 Оценка инвестиционного проекта по критерию внутренней доходности (IRR - Internal Rate of Return)
2.2.4 Оценка инвестиционого проекта по критерию индекса рентабельности (PI - Profitability Index)
3.Технологическая часть
3.1 Краткое описание конструкции и назначения изделия
3.1.2 Отработка проектируемого узла на технологичность
3.1.3 Анализ технических требований на сборку
3.1.4 Технологический анализ конструкции узла
3.1.5 Выбор метод достижения точности сборки
3.1.6 Разработка технологической схемы сборки
3.2 Проектирование технологического процесса изготовления детали
3.2.1 Назначение детали в изделии
3.2.2 Анализ технических требований
3.2.3 Технологический анализ конструкции детали
3.2.4 Выбор метода изготовления детали
3.2.5 Разработка маршрута обработки основных поверхностей детали
3.2.6 Выбор баз, составление маршрута обработки поверхностей делали
3.2.7 Расчет припусков на обработку
3.2.8 Техническое нормирование заданных операций. Расчет режимов обработки
4. Система автоматического управления
4.1 Описание комплексной принципиальной схемы
4.2 Описание процессной модели
4.2.1 Деление технологии на процессы
4.3 Выбор сервисных процессов
4.3.1 Выбор процессов коррекции цели
4.4 Техническое задание на элементы и узлы машины
4.5 Расчёт и описание блока энергоавтоматики
4.5.1 Расчет трансформатора для питания регуляторов расхода газа
4.6 Расчет электрических цепей
5. Промышленная экология и безопасность
5.1 Анализ установки и технологического процесса
5.2 Основные требования безопасности при эксплуатации установки
5.3 Средства обеспечения электробезопасности
5.4 Расчет адсорбера для очистки воздуха от паров масла
5.5 Средства вентиляции

Прикрепленные файлы: 1 файл

1. Конструкторская часть - 1 Описание аналогов вакуумных установ.doc

— 1.83 Мб (Скачать документ)

Дополнительная заработная плата определяется аналогично дополнительной заработной плате производственных рабочих и составит

Lдпп = 30/100·10000 = 3000 руб.

Затраты на социальное страхование  определятся аналогично затратам на социальное страхование от зарплаты на проектирование прибора и составят:

LЕСНпп = 26/100·10000 = 2600руб.

Косвенные затраты на проектирование определяются аналогично косвенным затратам на изготовление (но при этом αК = 70..80%) и составят

Ркпп = 80/100·10000 = 8000 руб.

 руб.

В сумме предпроизводственные затраты составят

Спп = 10000+3000+2600+8000 = 23600 руб.

Таким образом, предпроизводственные затраты на единицу оборудования (количество экземпляров – 10 шт.):

 

руб.

 

Итак, проектная себестоимость изготовления новых узлов:

 

руб.

 

2.1.4 Расчёт капитальных затрат

Капитальные затраты  потребителя, связанные с приобретением  и внедрением новой техники определяются по формуле:

 

,

 

где:

Цоб.н – проектная  цена нового оборудования, руб:

,

Соб.н – проектная себестоимость нового оборудования, руб;

kрент – коэффициент рентабельности производства, kрент = 1,10-1,12;

kтм – коэффициент учета затрат на доставку (транспортирование) и монтаж оборудования, kтм = 1,5.

При модернизации оборудования проектная цена модернизированного оборудования определяется по формуле:

 

,

 

где:

Цоб.б – цена базового (модернизируемого) оборудования, руб (определяется по данным предприятия), Цоб.б = 400000 руб.;

Цзам.узi– цена i-го заменяемого  узла, руб (по данным предприятия), Цзам.узi=20000 руб;

Цн.узi – цена i-го нового узла, руб (рассчитывается аналогично расчету проектной цены нового оборудования);

n, m – число заменяемых и новых узлов соответственно;

Ссб – себестоимость сборки модернизированного оборудования, руб, (при замене узлов требуются затраты на разборку оборудования, которые условно приравнены к затратам на установку новых узлов Ссб):

 

руб.

Ссб = (10-15)% от ; принимаем α = 10%, тогда руб.

 

 

Удельные капитальные  затраты по новому и базовому вариантам определяются по формулам:

 

Куд.об.н = Коб.н / Nгод ; Куд.об.б = Коб.б / Nгод,

 

Nгод - годовой выпуск продукции, штук.

 

Таблица 2.5. Результаты расчета себестоимости модернизации установки напыления тонких пленок

Статьи затрат

Единица измерения

руб.

% к общей сумме

Материалы

3450

15,1

Покупные детали

226

0.9

Основная зарплата производственных рабочих

4600

20,1

Дополнительная зарплата

1380

6,1

Отчисления ЕСН

1555

6,7

Косвенные расходы

8280

36,2

Предпроизводственные  расходы

2360

10,5

Внепроизводственные расходы

975

4,4

Итого

22840

100


 

 руб.

Итак, себестоимость новых  узлов установки (kрент = 1.1):

 

руб.

 

Оптовая цена базового оборудования = 400000 руб.

Итак, проектная цена модернизированного оборудования:

 

 тыс. руб.

Капитальные затраты  на модернизированное оборудование:

 

руб.,

 

Капитальные затраты  на базовое оборудование:

 

руб.

 

Удельные капитальные  затраты по модернизированной и  базовой установкам:

 

руб./шт.

 руб./шт.

 

2.1.5 Определение текущих затрат

Состав текущих затрат на эксплуатацию оборудования.

Текущие затраты рассчитываются на год по базовому и новому (проектируемому) оборудования по формуле:

 

Стек = Э + М + Lо + Lд + Lесн + Рнал + Ррем + Рам + Рк,

 

где:

Э – затраты на электроэнергию, руб;

М – затраты на материалы, используемые при эксплуатации оборудования (сжатый воздух Всж, вода Вв, азот Аз и др.), руб.;

Lо, Lд – основная и дополнительная заработная плата основных производственных рабочих, руб.

Lесн – отчисление единого социального налога с заработной платы основных производственных рабочих, руб.;

Рнал – затраты на наладку оборудования, руб.;

Ррем – затраты на ремонт оборудования, руб.;

Рам – амортизация оборудования, руб.;

Рк – косвенные расходы, руб.

Расчет статей текущих  затрат.

Затраты (в руб.) на электроэнергию : , где NУСТ – установленная мощность, кВт; - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии : определяется произведением коэффициентов, которые учитывают загрузку электродвигателя по времени , мощности , потери электроэнергии в сети , полезное действие электродвигателя ; ; ЦЭЛ – цена 1 кВт×ч, руб./кВт×ч; FД – действительный фонд времени работы оборудования, ч.

Базовый вариант :

 

Установка : ,

Источник: (т.к. время работы магнетрона составляет 15% от времени рабочего цикла).

 

Итого : .

Проектируемый вариант :

 

Установка : ,

Источник : (т.к. время работы магнетрона составляет 18 % от времени рабочего цикла).

 

Итого : .

Затраты на материалы

Затраты на материал i-ой марки, используемый при эксплуатации оборудования, определяются по формулам:

 

, либо  ,

 

Vмi – расход i-ой марки материала: м3/ч, л/ч, кг/ч, кг/шт. и т.д.;

Цмi – цена i-ой марки материала, руб./м3, руб./л, руб./кг и т.д.;

Qоб – годовая (расчетная) производительность оборудования, шт./год.

Затраты на воду: , где VВ – расход воды, л/ч; ЦВ – цена 1 л. холодной воды, руб./л.

Базовый вариант :

Охлаждение источников:

 

;

 

Проектируемый вариант:

 

Охлаждение источников

 

Затраты (в руб.) на аргон: , где VАР – расход аргона, л/ч; ЦАР – цена 1 м3 аргона, руб./м3.

Базовый вариант : ,

Проектируемый вариант:

 

Затраты на вакуумное  масло:

Вакуумное масло (замена 3 литров каждые 3000 часов работы у  старой и модернизированной установки, цена 1 л – 500 р.);

 

руб. (как новая установка, так  и модернизированная)

 

Затраты на титан:

Расход никеля 0,5 г/шт. у базовой и модернизированной  установки, цена 1 кг – 450 руб.

Базовый:

 

руб.

 

Модернизированный:

 

руб.

 

Суммарные затраты на материалы:

Базовый вариант:

 

 руб.

 

Модернизированный вариант:

 

руб.

 

Расчёт основной и  дополнительной заработной платы операторов

Заработная плата операторов основная и дополнительная:

 

 

R – численность рабочих, обслуживающих оборудование в одну смену, чел (R=1);

Lср.ч – часовая тарифная ставка среднего разряда или средняя часовая заработная плата операторов, руб./ч;

n – число единиц  оборудования, обслуживаемых одним  рабочим (n = 1);

αд – процент дополнительной заработной платы, αд = 25% от Lо.

Итак, для базового и  модернизированного оборудования Lср.ч. = 70 руб./ч:

 руб.;

 руб.

Отчисление единого  социального налога определяется по формуле:

 

Lесн = αесн(Lо + Lд) /100, αесн = 26%.

 

руб.

Затраты на наладку оборудования (в руб.) :

 

,

 

где L Ч.НАЛ – часовая  тарифная ставка наладчика, руб./ч;

- коэффициенты, учитывающие дополнительную  заработную плату и отчисления  на социальное страхование, ;

ТНАЛ – время наладки  оборудования за год, ч;

 

,

 

здесь tНАЛ – время  одной наладки, ч; е – количество наладок в год.

 

Базовый вариант :

 

,

.

 

Проектируемый вариант :

 

,

.

 

Расчёт затрат на ремонт и межремонтное обслуживание

Затраты на ремонт и межремонтное обслуживание:

 

,

 

αрем – процент  годовых отчислений на ремонт оборудования, αрем =12%;

Коб – капитальные затраты на оборудование, руб.

 

руб.

руб.

 

Расчёт амортизации  оборудования

 

Амортизация оборудования: ,

 

αам – процент годовых амортизационных отчислений на реновацию и капитальный ремонт оборудования, αам = (18-22)%, принимаем αам = 20%.

 

руб.

руб.

 

Расчёт косвенных расходов

 

Косвенные расходы: ,

 

γк – процент косвенных (общепроизводственных и общехозяйственных) расходов, γк = (150-180)%, принимаем γк = 150%

Для базового и модернизированного варианта:

 

руб.

 

Результаты расчетов текущих затрат по базовому и новому (проектируемому) оборудованию сводятся в табл. 2.6

 

Таблица 2.6. Годовые текущие затраты на эксплуатацию оборудования нового (базового) и модернизированного тыс.руб.

 

п.п

 

Статьи затрат

Базовое оборудование

Новое оборудование

   

на единицу оборудования

Стек.б

на годовую

программу

Стек.б. b

на годовую программу

Стек.мод

Наименование

обозначение

1.

Затраты на электроэнергию

Э

11912

15962

12388

2.

Затраты на материалы

М

16077

21543

20240

3.

Основная зарплата операторов

LO

127010

170193

127010

4.

Дополнительная зарплата операторов

31760

42558

31760

5.

Отчисления ЕСН

LЕСН

41280

55315

41280

6.

Затраты на наладку

Pнал

1210

1622

1075

7.

Затраты на ремонт

РРЕМ

72000

96480

73424

8.

Амортизация

РАМ

120000

16800

122373

9.

Косвенные расходы

РК

190520

255286

190520

 

Итого:

 

611769

819770

620070


 

Определение удельных капитальных  затрат

Удельные текущие затраты  по базовому Стек.уд.Б и модернизированному Стек.уд.мод вариантам определяются по формулам:

 

;

 

руб./шт.

руб./шт. (Nгод=Qгодн.2)

 

2.1.6 Экономически целесообразная область применения нового оборудования. Экономическая эффективность инвестиционного проекта

Экономически целесообразная область применения модернизированного оборудования будем определять расчётным  методом.

Расчётный метод предусматривает  определение годового объема производства продукции в штуках - критической  программы Nкр, при которой затраты  по обоим вариантам одинаковы:

 

,

 

где:

Енм – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Енм = 0,2.

 

шт.

 

Экономически целесообразная область применения модернизированного оборудования находится при Nгод > Nкр.

Определение ожидаемого экономического эффекта, который будет  получен потребителем от внедрения  нового (модернизированного) оборудования, обеспечивающего более высокую производительность, повышение качества выпускаемой продукции (или выполняемой работы), снижение брака осуществляют при укрупненных (предварительных) расчетах и на ранних стадиях проектирования путем расчета годового экономического эффекта в рублях по формуле:

 

,

 

где:

Зуд.об.н – удельные приведенные затраты на оборудование по проектному варианту, руб.

 

руб.

 

Срок окупаемости капитальных  вложений на реализацию проекта составит:

 

 

33 месяцев

Экономические показатели по базовому и проектному вариантам оборудования приводятся в таблице 2.7:

Экономические показатели базового и проектного вариантов  оборудования при годовой программе выпуска продукции Nгод = 70398 штук

 

 

Таблица 2.7

 

Показатели

Обозначение

Значения показателей  по вариантам

базовому

проектному

Годовая производительность оборудования, шт./год

Q

52254

70398

Выпуск годной продукции, шт./год

Qгодн

41803

56318

Капитальные затраты, тыс. руб.

Коб

600000

611685

Удельные капитальные  затраты, руб./шт.

Куд.об

14,35

10,86

Годовые текущие затраты, тыс. руб.

Стек.об

611769

620070

Удельные текущие затраты, руб./шт.

Стек.уд

15

11

Годовые приведенные  затраты, тыс. руб.

Зоб

1002460

743398

Удельные приведенные  затраты, руб./шт.

Зуд.об

17,8

13,2

Годовой экономический  эффект,тыс. руб.

Эг

-

102950

Срок окупаемости капитальных  вложений, лет

Ток

-

2,71


 

Заключение:

 

1. Годовая производительность  оборудования при модернизации  базового варианта установки  на предлагаемый вырастет с  41803 шт./год до 56318 шт./год, что означает  рост производительности в 1.34 раза.

2. Удельные капитальные  затраты снизились с 14,35 руб./шт. до 10,86 руб./шт.

3. Удельные текущие  затраты понизились с 15 руб./шт. до 11 руб./шт. соответственно для  базового и модернизированного  вариантов.

4. Годовой экономический эффект от разработки и внедрения в эксплуатацию модернизированной установки составляет 102950 руб.

5. Срок окупаемости  установки составит 2,71 года.

 

2.2 Оценка эффективности  инвестиционного проекта

 

Одной из важнейших задач  предприятия являются инвестиции в основные средства, поскольку долгосрочное существование предприятия невозможно без создания и совершенствования его производственного потенциала.

Важность инвестиционной политики определяется рядом факторов :

Информация о работе Вакуумное напыление