Модуль артериального давления диагностической системы магнитотерапевтического комплекса

руб.

                      (10.7)

Расчет  затрат на специальное оборудование для научных и экспериментальных  работ проводятся в тех случаях, когда это оборудование идет целевым  назначением для выполнения одной  темы.

Содержание  и эксплуатация оборудования включает в себя амортизационные отчисления и затраты на электроэнергию.

В нашем  случае рассчитывается сумма затрат на амортизацию оборудования (ПЭВМ) за время его использования по теме научно-исследовательской работы. Эта сумма учитывается в сметной  стоимости научно-исследовательской  опытно-конструкторской работы и  рассчитывается по следующей формуле:

,                                     (10.8)

где - первоначальная балансовая стоимость оборудования; - время использования оборудования при проведении работ; - норма амортизации (0,25); - годовой действительный фонд времени работы оборудования (для односменной работы он составляет 2007 часов).

Время  работы  на  ПЭВМ  составляет 48 дней по 6 часов в день, т.е. 288ч. Амортизационные отчисления для ПЭВМ с принтером общей стоимостью 25000,00 руб. составят:

руб.                 (10.9)

Затраты на электроэнергию определяются исходя из стоимости 1кВт/ч электроэнергии, потребляемой мощности и времени  работы оборудования. Стоимость 1кВт/ч электроэнергии составляет 2,73 руб. Потребляемая мощность оборудования составляет 0,45кВт. Таким образом, затраты на электроэнергию равны:

руб.                            (10.10)

Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования будут вычисляться по формуле:

руб.                   (10.11)

Общие прямые затраты составят следующую сумму:

,                                    (10.12)

руб.

Прочие  затраты берутся от величины прямых общих затрат в размере 10%. Для  разрабатываемого устройства они составят:

руб.                             (10.13)

Общие затраты  на разработку составят:

руб.            (10.14)

Отчисления  в социальные фонды определяются как 30% от суммы основной и дополнительной заработных плат. В данном случае они  составят 13483 рубля.

Смета затрат на разработку представлена в табл.10.3.

Таблица 10.3

Наименование калькуляционных статей расходов	Сумма, руб.
Материальные затраты	2791,71
Затраты на заработную плату	36818,17
Отчисления в социальные фонды	13483,98
Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования	1250,67
Прочие затраты	4086,06
Общие затраты	44946,61

 

10.3 Расчет цены для НИР

 

Цена НИР  определяется как сумма сметы  затрат, прибыли и НДС. Прибыль  составляет 10% от сметы затрат, НДС  находится как 18% от сметы затрат и прибыли. Цена НИР представлена в табл.10.4 [22].

 

Таблица 10.4

Наименование	Цена, руб.
Смета затрат	44557,41
Прибыль	4455,74
НДС	8822,37
Итого	57835,521

 

 

 

10.4 Функционально-стоимостной анализ

Тесная  взаимосвязь конструкции, технологии и организации производства аппаратуры предопределяет необходимость комплексного решения этих вопросов при совершенствовании  выпускаемой продукции и создании новой.

Для того чтобы выпускаемая продукция  соответствовала уровню научно-технического развития, была конкурентоспособной  на всех этапах цикла создания и  освоения новой техники, требуется  проведение комплексных аналитических  работ.

Наиболее  эффективным методом технико-экономического анализа, тесно связанным с инженерным анализом, считается ФСА. ФСА позволяет упорядочить и систематизировать работу исследователя, инженера, конструкторов, технологов при проектировании новых изделий и совершенствовании уже освоенных изделий. Метод позволяет расширить границы творчества, способствует принятию оригинальных и эффективных решений.

Метод ФСА  базируется на том, что затраты, связанные  с созданием и использованием любого объекта, выполняющего заданные функции, состоят из необходимых  для его изготовления и эксплуатации и дополнительных, функционально  не оправданных, излишних затрат, которые  возникают из-за введения ненужных, не имеющих прямого отношения  к назначению объекта, или связаны  с несовершенством конструкции, технологических процессов, применяемых  материалов, методов организации  труда и т.д..

Особенность и эффективность метода ФСА обеспечивается за счет всестороннего изучения функций, выполняемых изделием, и затрат, необходимых на их осуществление. Конкретное исполнение, способ обработки, реализующие  заданную функцию, выступают как  один из большого числа возможных  вариантов ее выражения и соответственно затрат на обеспечение функции [23].

Проведем  функционально-стоимостной анализ, для чего построим схему взаимосвязи  составных частей разрабатываемого нами устройства (рис. 41), эта схема называется СМ.

 

Рисунок 41 -  Структурная модель измерителя АД.

На основании  СМ строится ФМ. Для этого сначала формируются внешние функции, определяющие назначение изделия, обеспечивающие спрос, сбыт продукции. Затем выделяют внутренние функции исходя из того, что каждый материальный носитель выполняет определенную функцию (рис. 42).

Рисунок 42 - Функциональная модель измерителя АД.

Затем определяется значимость функций. При этом используются различные методы, основанные на экспертных оценках, в некоторых из них с  последующей математической обработкой экспертных оценок (табл.10.5).

Таблица 10.5

Наименование функции	Обозначение	Значимость	Относительная важность
Измерение артериального давления	F1	1,0	1,0
Измерение давления в манжете	F11	0,1	0,1
Усиление предварительного сигнала	F12	0,2	0,2
Осуществление фильтрации сигнала от помех	F13	0,15	0,15
Усиление полученного сигнала	F14	0,1	0,1
Преобразование сигнала и передача на ПЭВМ	F15	0,45	0,45

 

Следующим этапом является построение ФСМ. ФСМ позволяет определить полезность каждого материального элемента с точки зрения функций, выполняемых изделием и затрат на каждую функцию. Построение ФСМ основано на совмещении ФМ и СМ. Функционально-структурная модель приведена в табл.10.6.

Таблица 10.6

Материальный носитель	F1					Затраты
	F11	F12	F13	F14	F15
Микросхемы
STM32F103R6T6A					157	157
KP140УД20		30		15		45,00
STM32-P103					1137	1137
Резисторы
Р1-8М-0.125-330Ом±0,25%	2,70					2,70
Р1-8М-0.125-100Ом±0,25%	2,70					2,70
Р1-8М-0.125-150Ом±0,25%	2,70					2,70
Р1-8М-0.125-10кОм±0,05%		5,40				5,40
Р1-8М-0.125-5,1кОм±0,05%		8,10				8,10
Р1-8М-0.125-200кОм±0,25%		5,40				5,40
Р1-8М-0.125-330кОм±0,25%			10,8			10,8
Конденсаторы
NPO-16B-0.1мкФ±5%			8,00			8,00
Затраты	8,10	48,9	18,8	15	1294	1384,8
Удельные затраты	0,005	0,035	0,02	0,01	0,93	1

 

Затем строится ФСД, которая показывает степень соответствия доли затрат, приходящихся на функцию в общей сумме затрат, и относительной важности каждой функции с точки зрения удовлетворения потребителя (рис. 43).

Рисунок 43 -  Функционально-стоимостная диаграмма.

 

Из ФСД  видно, что дефектной зоной является преобразование сигнала и передача его на ПЭВМ (F15). Микроконтроллер располагается на плате STM32-P103, которая стоит достаточно дорого для нашего прибора, поэтому следует подобрать более дешевую замену с аналогичными функциями. Других дефектных зон не наблюдается, следовательно, нет необходимости поиска наиболее оптимальных решений для реализации данной схемы. На основании ФСД можно сказать, что удельные затраты на реализацию большинства функций не превышают их относительной важности.

 

 

10.5  Выводы по эффективности  предложений

В настоящее  время выпускается множество  приборов для измерения артериального  давления, сравнительная характеристика которых представлена в таблице 10.7

Таблица 10.7

Характеристики	Omron M3 Expert	Omron M6 Comfort	Nissei WS-820	Citizen CH-656	Разрабатываемый прибор
Страна-производитель	Япония	Япония	Япония	КНР	Россия
Метод измерения давления	Осциллометрический	Осциллометрический	Осциллометрический	Осциллометрический	Осциллометрический
Измерение пульса	да	да	да	да	нет
Объём памяти, измерений	60	90	60	7	>100
Диапазон измерения давления, мм.рт.ст.	0-299	0-299	40-250	0-280	0-250
Предельная погрешность измерения  давления, мм.рт.ст	±3	±3	±3	±3
Относительная погрешность измерения  давления	1%	1%	1,2%	1,1%
Автоматическая подача воздуха в  манжету	да	да	да	да	да
Рабочая температура, ºC	-20 - +85	-20 - + 85	10-40	10-40	-10- +85
Порт для подключения к ПК	нет	нет	нет	нет	USB
Стоимость, руб	1870	3300	1850	1990	1385

 

Разрабатываемый прибор имеет ряд недостатков  по сравнению с аналогами, у него не очень большой диапазон измерения  давления и высокая погрешность, которая, тем не менее, укладывается в рамки, опредёленные в ТЗ.

В то же время разрабатываемый прибор имеет  и ряд достоинств по сравнению  с аналогами, таких как возможность  подключения к ПК через USB-интерфейс, что позволяет проводить суточный мониторинг давления, и большой объем памяти, что позволяет хранить информацию о большом количестве предыдущих измерений.

Исходя  из информации, приведённой в таблице  10.7, делаем вывод, что разрабатываемый прибор по своим функциональным возможностям находится примерно на одном уровне по сравнению с аналогами, при этом имеет наиболее низкую стоимость.

Также следует  отметить, что применение разработанного устройства для измерения артериального давления пациента и для обработки результатов обследования позволяет:

• автоматизировать работу медицинского персонала;
• сократить время обследования, что позволяет проводить массовые обследования;
• повысить чувствительность и точность определения систолического и диастолического давлений пациента;
• выявить заболевания сердца на ранних стадиях развития.

Указанные выше преимущества в свою очередь  приведут к снижению уровня смертности больных, снижению трудоемкости обследования, повышению производительности труда  врачей и медицинского персонала.

 

 

 

 

 

11. Безопасность и экологичность проекта.

Целью данного  дипломного проекта является разработка модуля артериального давления пациента диагностической системы магнитотерапевтического комплекса. Разработка данного устройства осуществляется с помощью ПЭВМ. В этом случае необходимо учитывать все опасные и вредные факторы, с которыми может столкнуться человек при работе за компьютером.

Рабочее место инженера, занимающегося разработкой, расположено в помещении, которое  представляет собой комнату площадью 15 м² (размером 3x5 м) с одним входом и одним окном и высотой потолков около трех метров. Оконные проемы внутри помещения оснащены регулируемыми подвесными устройствами, типа жалюзи. В помещении находятся 2 рабочих места, в состав которых входят: стол конструкторский универсальный с выдвижной панелью под клавиатуру, вращающийся стул-кресло, персональный компьютер, лампа индивидуального пользования. На каждое рабочее место отводится 15/2=7,5 м², что удовлетворяет требованиям СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, по которому на одно рабочее место с ПЭВМ должно приходится не менее 4,5 м².