Реферат: Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы

--PAGE_BREAK--Расчётная часть
Каждая НИОКР соответствует определённой группе сложности и новизны.

При разработке изделия необходимо учитывать его структурный состав, т.е. количество деталей. В данной работе количество деталей определяется по следующей формуле:
<img width=«95» height=«17» src=«ref-1_1882866935-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025"> (1)
где N – номер студента по списку.

Групп сложности, так же как и групп новизны всего пять. Для выполнения расчетов группа сложности и группа новизны НИОКР задаются преподавателем.

При планировании НИОКР предусматривается выполнение следующих этапов:

1.                 Определение трудоёмкости этапов (продолжительности разработки этапов).

2.                 Выбор и распределение числа исполнителей по этапам. Составление штатного расписания.

3.                 Проектирование и изготовление технологической оснастки и технологических процессов.

4.                 Построение ленточного графика.

5.                 Расчёт сметы затрат на разработку. Определение цены данной НИОКР.




1. Определение трудоёмкости этапов НИОКР (продолжительности разработки этапов)
На данном этапе необходимо составить и заполнить таблицу, которая и будет являться результатом его выполнения (табл.1).

Первый столбец представляет собой перечень этапов НИОКР, второй – их принятое процентное соотношение, третий – результаты расчётов продолжительности (трудоёмкости) выполнения этих этапов.

Для их вычисления вначале необходимо определить укрупнённо продолжительность этапов по следующей схеме.

1. Определяется продолжительность выполнения первого этапа (эскизный проект и техническое задание (ТЗ)). Для этого необходимо выбрать из табл. 2 их укрупнённые нормативы времени на пересечении заданной преподавателем группы сложности и группы новизны, сложить их, прибавив норматив на обзор патентной литературы по каждому этапу.
Таблица 1

Соотношение трудоемкости этапов НИОКР

Этап

%

Продолжительность этапа (трудоёмкость), чел/час

1. Эскизный проект с ТЗ

15



2. Технический проект

35



3. Рабочий проект

15



4. Изготовление опытного образца

20



5. Испытания

10



6. Корректировка технической документации

5





Таблица 2

Укрупненные нормативы времени на НИОКР (чел/час)

Этапы работы

Единица

измерения

Группа

новизны

Группа сложности

1

2

3

4

5

ТЗ

проект

1

85

135

190

300

390

2

100

155

220

350

440

3

115

175

250

400

500

4

125

195

275

440

550

5

145

225

320

570

640

Эскизный проект

проект

1

315

665

950

1320

1900

2

350

735

1050

1680

2100

3

370

805

1115

1850

2300

4

470

980

1400

2250

2800

5

580

1250

1750

2800

3500

проект

деталь

1

1.0

1.5

2.20

2.80

3.7

2

1.2

1.8

2.62

3.43

4.2

3

1.5

2.3

3.06

3.98

5.0

4

1.7

3.5

3.76

4.70

6.0

5

2.0

4.0

4.80

5.60

7.2

Обзор патентной литературы по каждому предыдущему этапу

проект

для всех групп

40

50

55

60

70

Рабочий проект

условная

1-3

3.1

3.7

4.8

6.6

8.7

4

3.6

4.1

5.9

7.6

9.6

5

4.1

4.5

6

8.4

10.5

Обзор патентной литературы по рабочему проекту

проект

для всех групп

80

90

100

120

140

Изготовление опытного образца, лабораторные испытания и корректировка технической документации

% от трудоемкости рабочего проекта

40

40

40

40

40



2. Определяется продолжительность выполнения второго этапа НИОКР (технический проект). Так как в разработках, как правило, присутствуют оригинальные и унифицированные детали различной группы сложности, то от их количества зависит продолжительность выполнения этапов НИОКР. Поэтому для расчёта продолжительности все детали разработки, количество которых найдено по формуле (1), распределяются по группам сложности в соответствии с процентами, указанными в табл. 3.

Трудоёмкость изготовления деталей с учётом групп сложности для заданной группы новизны выбирается из табл. 2.




Таблица 3

Распределение деталей по группам сложности

Сложность

1

2

3

4

5

Проценты

10%

15%

15%

40%

20%



Продолжительность этапа технического проекта рассчитывается по формуле (в чел/час):
<img width=«236» height=«23» src=«ref-1_1882867123-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026"> где (2)

<img width=«145» height=«44» src=«ref-1_1882867513-512.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027"> (3)

<img width=«151» height=«44» src=«ref-1_1882868025-536.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028"> (4)
где<img width=«28» height=«20» src=«ref-1_1882868561-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">–трудоёмкость выполнения технического проекта;

Тун–трудоёмкость подбора унифицированных деталей;

Ториг–трудоёмкость разработки оригинальных деталей;

Тобз.лит–трудоёмкость обзора патентной литературы (табл. 2);

i–группа сложности деталей;

ni–число деталей i-ой группы сложности (табл. 3);

Ti–трудоемкость деталей i-ой группы сложности из таблицы нормативов (табл. 2);

Кун–коэффициент унификации – отношение унифицированных деталей к общему количеству используемых деталей. Чем больше количество унифицированных деталей, тем меньше продолжительность выполнения этапа НИОКР.

Коэффициент унификации определяется по формуле:
<img width=«121» height=«44» src=«ref-1_1882868674-321.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030"> (5)


гдеДун–число унифицированных деталей;

Дориг–число оригинальных деталей.

В дальнейшем примем коэффициент унификации Кун = 0,71.

3. Аналогично рассчитывается продолжительность третьего этапа (рабочего проекта) по формуле (в чел/час):
<img width=«241» height=«23» src=«ref-1_1882868995-399.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031"> (6)
где<img width=«29» height=«20» src=«ref-1_1882869394-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032"> –трудоёмкость рабочего проекта (чел/час).

Сомножители Тун и Ториг рассчитываются по формулам (3) и (4) соответственно.

4. Продолжительность выполнения последних трёх этапов (изготовление опытного образца, испытания и корректировка технической документации) определяется как процент от продолжительности выполнения рабочего проекта (РП): опытный образец – 5 % от РП, испытания – 20 % от РП, техническая документация – 15 % от РП. Таким образом, продолжительность выполнения последних трёх этапов составляет 40 % от РП.

5. Полученные данные по продолжительности выполнения всех этапов суммируются. Сумма распределяется в столбце «Продолжительность этапа (трудоёмкость)» в соответствии с указанными значениями в столбце «Проценты» (табл. 1).

Таким образом, определяется трудоёмкость выполнения каждого этапа НИОКР. Эта трудоёмкость показывает, сколько времени потребуется одному человеку для выполнения этой работы (разработки изделия). Если полученную сумму разделить на 8 часов (продолжительность смены в день), то мы получим количество дней (чел/дни), которое потребуется одному человеку для выполнения всего комплекса работ.




2. Выбор числа исполнителей и проектирование технологической оснастки
    продолжение
--PAGE_BREAK--2.1 Выбор и распределение числа исполнителей по этапам НИОКР


Основной задачей планирования процессов создания и освоения новой техники (СОНТ) является обоснованное установление начальных и конечных сроков выполнения стадий, этапов и отдельных работ, обеспечивающих своевременный запуск создаваемого изделия в производство и выпуск его в установленные сроки.

Успешное выполнение этой задачи достигается при условии правильного определения работ по стадиям и этапам системы СОНТ, их последовательного и параллельного выполнения, а также разработки системы нормативов для расчета трудоемкости и продолжительности выполнения стадий, этапов и отдельных видов работ.

В п.1 было определено, сколько потребуется одному человеку времени для разработки изделия. Для сокращения этого времени необходимо увеличить число исполнителей на каждом этапе.

Директивная продолжительность (трудоёмкость) ОКР задаётся преподавателем (в днях).

Продолжительность (<img width=«21» height=«25» src=«ref-1_1882869508-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">) каждого этапа определяется по формуле (в днях):
<img width=«108» height=«44» src=«ref-1_1882869610-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034"> (7)
где<img width=«25» height=«25» src=«ref-1_1882869933-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">–трудоемкость i-гo этапа (в чел/час) (табл. 1);

Квн–коэффициент выполнения норм времени (Квн = 1);

Тсм–продолжительность смены (Тсм = 8 часов);

рi–численность исполнителей на i-ом этапе;

Кдоп–коэффициент корректировки, позволяющий скорректировать продолжительность выполнения этапов. Корректировка необходима для того, чтобы весь процесс разработки изделия уложить в заданный срок. Обычно, коэффициент корректировки выбирают из диапазона Кдоп = 1,1-1,3.

Численность исполнителей на каждом этапе выбирается из табл. 4. Она должна соответствовать процентному соотношению ИТР, служащих и рабочих на каждом этапе НИОКР.
Таблица 4

Максимальное количество исполнителей по этапам НИОКР и их соотнесение по категориям

Этап

Количество исполнителей

ИТР

Служащие

Рабочие

1

1-4

100%

-

-

2

1-6

75%

25%

-

3

4-9

75%

25%

-

4

до 14

10%'

10%

80%

5

3-5

70%

10%

20%

6

до 5

80%

20%

-



Таким образом, пользуясь формулой (4) и табл. 4, на каждом этапе необходимо подобрать такой коэффициент корректировки этапов (Кдоп) и численность исполнителей (р), чтобы суммарная продолжительность всех этапов (tц) была примерно равна директивной продолжительности ОКР (tдир):
<img width=«99» height=«23» src=«ref-1_1882870040-214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">. (8)


2.2 Проектирование и изготовление технологической оснастки и технологических процессов


Проектирование и изготовление технологической оснастки и технологических процессов является одним из основных этапов технологической подготовки производства (ТПП).

Во-первых, проектируют конструкции моделей, штампов, приспособлений, специального инструмента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разрабатывают технологический процесс изготовления технологического оснащения, который должен быть достаточно универсальным, но в то же время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высокое качество изготовляемых деталей

Разработка конструкций технологической оснастки осуществляется конструкторскими бюро по оснастке и инструменту в тесной взаимосвязи с технологами, которые проектируют технологические процессы обработки деталей нового изделия.

Затем изготавливают всю оснастку и нестандартное оборудование. Это наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60-80 % труда и средств от общего объема ТПП). Поэтому, как правило, эти работы проводят постепенно, ограничиваясь вначале только оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных экономически оправданных пределов.

И, в заключение, выверяют и отлаживают запроектированную технологию; окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность: выверяют пригодность и рациональность спроектированной оснастки и нестандартного оборудования, удобство разборки и сборки изделия; устанавливают правильную последовательность выполнения этих работ; проводят хронометраж механообрабатывающих и сборочных операций и окончательно оформляют всю технологическую документацию.

а) Проектирование и изготовление технологической оснастки. Расчёт продолжительности проектирования и изготовления техоснастки, а также выбор числа исполнителей данного этапа осуществляется следующим образом. Имеем следующую структуру техоснастки, приведённую в табл. 5.




Таблица 5

Структура технологической оснастки



Штампы

Пресс-формы

Кондуктора

Приспособления

Структура (Кi),%

45

16

19

20

Трудоемкость проектирования (ti), (чел/час)

75

218

18

36



Продолжительность этапа проектирования и изготовления техоснастки (tосн) в днях определяется по формуле:
<img width=«105» height=«23» src=«ref-1_1882870254-220.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037">  — до рабочего проекта, (9)
где<img width=«32» height=«23» src=«ref-1_1882870474-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">–трудоемкость этапа эскизного проекта (чел/дни);

<img width=«29» height=«23» src=«ref-1_1882870597-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">–трудоемкость этапа технического проекта (чел/дни).
Трудоемкость этого этапа в часах (Тосн) вычисляется следующим образом:
<img width=«163» height=«39» src=«ref-1_1882870721-493.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040"> (10)

<img width=«113» height=«23» src=«ref-1_1882871214-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041"> (11)
гдеКосн–коэффициент оснащённости (Косн = 1-2);

Nориг–количество оригинальных деталей;

N–общее количество деталей;

Кун–коэффициент унификации (Кун = 0,71);

ti–трудоёмкость проектирования оснастки (табл. 5);

Ki–структура техоснастки (табл. 5).

Количество исполнителей (р), которое потребуется для данного этапа, рассчитывается по формуле, аналогичной формуле (7).


<img width=«103» height=«40» src=«ref-1_1882871556-305.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042"> (12)
гдеКдоп–коэффициент корректировки этапов (Кдоп = 1,1 – 1,3);

Тсм–продолжительность смены (Тсм = 8 часов);

р–численность исполнителей на данном этапе, чел;

Квн–коэффициент выполнения норм времени (Квн = 1).

То есть, вычисляя tосн по формуле (9) и Тосн по формуле (10), подставляем их значения в формулу (10), откуда выражаем число исполнителей (р).

Численность распределяется следующим образом: ИТР – 15 %, рабочие – 85 %.

б) Проектирование технологических процессов.Как уже отмечалось ранее, для изготовления технологической оснастки необходимо разработать технологический процесс и определить количество исполнителей данного этапа.

Имеем следующие данные, приведённые в табл. 6.
Таблица 6

Технологические

объекты

Среднее число

операций (гоп)

Нормативы времени (tн), (чел/час)

сложные

13-22

32



Продолжительность данного этапа составляет tт. пр = 33 дня. Аналогично (п.2.2., а), находим количество исполнителей (р), выражая их из формулы:
<img width=«115» height=«43» src=«ref-1_1882871861-329.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043"> (13)
В эту формулу подставляем известную продолжительность данного этапа (tт. пр) и Тт. пр, рассчитанную по формуле (14). Остальные слагаемые те же (см. п.2.2., а).
<img width=«81» height=«23» src=«ref-1_1882872190-183.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044"> (14)
гдеtн–норматив времени (табл. 6);

rоп–среднее число операций (табл. 6). Число операций задаётся преподавателем.

Все исполнители в данном случае будут инженеры.




3. Планирование НИОКР с использованием ленточного графика
После выполнения п.1 и п.2, когда известна продолжительность выполнения всех этапов разработки изделия, а также число исполнителей каждого этапа, строится ленточный график (рис. 1).

Ленточный график используется для координации во времени всех стадий, этапов и отдельных видов работ системы СОНТ (системы создания и освоения новой техники). Он позволяет учитывать возможности совмещения времени выполнения всех стадий, этапов и отдельных видов работ. К тому же ленточный график отражает сроки начала и окончания каждой стадии, этапа, работы, а также длительность цикла всей системы.

Пример. Пусть необходимо осуществить ОКР за 220 дней. Для данного примера составим таблицу (табл. 7).
Таблица 7

№ этапа

1

2

3

4

5

6

7

8

Продолжительность этапа (дни)

56

74

28

30

16

16

130

33

Количество исполнителей

2

4

4

4

3

2

5

3



Первая строка в таблице соответствует номеру этапа процесса разработки изделия: первые шесть этапов берутся из табл. 1 (п.1), 7 этап – это продолжительность проектирования и изготовления технологической оснастки (п.2.2., а), а 8 этап – продолжительность проектирования технологических процессов (п.2.2., б). Причём, этапы проектирования и изготовления технологической оснастки и процессов можно проводить параллельно с остальными шестью этапами, начиная с этапа разработки технического проекта.

Вторая строка таблицы (продолжительность этапов) рассчитывается в п.2.1. по формуле (7) (первые шесть этапов) и п.2.2. (7 и 8 этапы).

Третья строка таблицы – количество исполнителей берётся из этих же пунктов.

На ленточном графике по оси X откладывается время (дни) выполнения этапов, по оси Y – номер этапа. Горизонтальные отрезки, которые наносятся на график параллельно, отражают продолжительность циклов каждой стадии, этапа или отдельной работы.
<img width=«386» height=«187» src=«ref-1_1882872373-1441.coolpic» v:shapes="_x0000_s1026 _x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056">



Рис. 1. Ленточный график
Ленточный график наглядно показывает продолжительность каждого этапа. По графику можно определить более или менее трудоёмкие этапы, что позволит более рационально распределить исполнителей по этапам, таким образом можно провести оптимизацию всех этапов разработки.




4. Составление штатного расписания исполнителей ОКР
Далее составляют штатное расписание по каждому этапу НИОКР, указывают конкретные категории исполнителей с дневной тарифной ставкой. Категории исполнителей и их разряды указаны в табл. 8.
Таблица 8.

Категории работающих и их разряды

Категории

Разряд

Категории

Разряд

Начальник отдела

15

Инженер 3-ей категории

10

Начальник сектора

13

Служащие

8

Инженер 2-ой категории

11

Рабочие

6



Для составления штатного расписания и расчета заработной платы необходимо использовать данные таблиц 4, 8, 10 и результаты вычислений в п.2.1. и 2.2. Результаты расчета свести в табл. 9.
Таблица 9.

Количество исполнителей по этапам НИОКР

№ этапа

1

2

3

4

5

6

7

8

Дневной заработок, руб.

Заработная плата, руб.

Количество исполнителей

















-

-

из них:

















-

-

 ИТР:

















-

-

Начальник отдела















-





Начальник сектора















-





Инженер 2-ой категории

-











-

-





Инженер 3-ей категории

-

-

-





-



-





 Служащие





















 Рабочие





















Итого





Количество исполнителей определяется из п.2.1. и 2.2. Количество ИТР, служащих и рабочих определяется исходя из процентного соотношения табл. 4.

Заработная плата работающих будет определяться по формуле:
<img width=«71» height=«25» src=«ref-1_1882873814-175.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045"> (15)
гдеД–дневной заработок, руб.;

<img width=«21» height=«25» src=«ref-1_1882869508-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">–продолжительность i-го этапа.

Дневной заработок определяется следующим образом:
<img width=«60» height=«40» src=«ref-1_1882874091-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047"> (16)
гдеτ–тарифная ставка 1-го разряда;

k–коэффициент соответствующего разряда;

рдн–количество рабочих дней в месяц, рдн = 22 дня.

Для упрощения расчета зарплаты будем пользоваться следующей формулой:
<img width=«200» height=«44» src=«ref-1_1882874284-620.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048"> (17)
где<img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1882874904-128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">–зарплата j-ой категории работников;

ni–число работников j-ой категории на i-ом этапе;

<img width=«21» height=«25» src=«ref-1_1882869508-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">–продолжительность i-го этапа.
Таблица 10

Коэффициенты разрядов и тарифные сетки

Разряд

Коэффициент

Тарифная ставка

1

1,000

1221,00

2

1,040

1269,84

3

1,090

1330,89

4

1,142

1394,38

5

1,268

1548,23

6

1,407

1717,95

7

1,546

1887,67

8

1,699

2074,48

9

1,866

2278,39



10

2,047

2499,39

11

2,242

2737,48

12

2,423

2958,48

13

2,618

3196,58

14

2,813

3434,67

15

3,036

3706,96

16

3,259

3979,24

17

3,510

4285,71

18

4,500

5494,50



Пример. Для таблицы 7 определим исполнителей и рассчитаем их зарплату.

научный исследовательский конструкторский технологический

Таблица 11

Определение количества исполнителей по этапам НИОКР и расчета заработной платы

№ этапа

1

2

3

4

5

6

7

8

Дневной заработок, руб.

Заработная плата, руб.

Количество исполнителей

2

4

4

4

3

2

5

3

-

-

из них:

















-

-

 ИТР:

2

3

3

1

1

1

1

3

-

-

Начальник отдела

1









1



-

168,50

12131,86

Начальник сектора

1

1











-

145,30

18888,87

Инженер 2-ой категории



1

1

1





1

1

124,43

36707,15

Инженер 3-ей категории



1

2



1





2

113,61

24085,00

 Служащие

-

1

1

1

1

1

-

-

94,30

15464,30

 Рабочие

-

-

-

2

1

-

4

-

78,09

46540,75

Итого

153817,93



Рассчитаем зарплату:

1. Начальник отдела:


<img width=«241» height=«35» src=«ref-1_1882875134-480.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051"> руб.
2. Начальник сектора:
<img width=«245» height=«35» src=«ref-1_1882875614-486.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052"> руб.
3. Инженеры 2-ой категории:
<img width=«363» height=«35» src=«ref-1_1882876100-630.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053"> руб.
4. Инженеры 3-ой категории:
<img width=«325» height=«35» src=«ref-1_1882876730-582.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054"> руб.
5. Служащие:
<img width=«353» height=«35» src=«ref-1_1882877312-621.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055"> руб.
6. Рабочие:
<img width=«292» height=«35» src=«ref-1_1882877933-551.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056"> руб.




    продолжение
--PAGE_BREAK--