66
Глава 3. Обоснование экономической эффективности проекта
3.1. Выбор и обоснование методики расчёта экономической эффективности
Экономическая сущность комплекса задач учета выдачи материалов для
медицинского учреждения при внедрении информационной системы
предполагает сокращение временных затрат на выполнение технологических
операций сотрудниками, ответственными за материальное обеспечение [39].
Далее проведем расчет исходных показателей трудовых и стоимостных
затрат при базовом и внедряемом вариантах автоматизируемой технологии.
Средняя часовая зарплата сотрудника, ответственного за материальное
обеспечение составляет 200 рублей.
В таблице 3.1 представлен расчет трудовых и стоимостных затрат при
базовом варианте организации.
Таблица 3.1
Расчет затрат при базовой технологии работы специалиста
Наименование
подзадачи
Кол-
во
док
в год
Q
д
год
(шт)
Труд.
затраты
на один
док
Т
док
(чел/час)
Труд
З/п
сотр
в год
С
год
з/п
(руб)
Доп.
расходы
на один
док
С
год i
доп
(руб)
Доп.
расходы
С
год
доп
(руб)
Стоим.
затраты
в год
C
год
(руб)
затраты
за год
Т
год
(чел/час)
Ведение учета
заявок на
выдачу
материалов
1200 0.5 600 120000
5 6000 126000
Учет
материалов
40 0.5 20 4000 2 80 4080
Отметка о
выдаче
материалов
1200 0.5 600 120000
5 6000 126000
Формирование
аналитического
отчета
12 0.1 1.2 240 5 60 300
Учет
поступлений
9000 0.05 450 90000 1 9000 99000
67
Теперь рассчитаем исходные показатели трудовых и стоимостных затрат
при автоматизированном варианте. Средняя часовая зарплата специалиста
отдела кадров также составляет 200 рублей.
В таблице 3.2 представлена оценка затрат при автоматизированном
варианте обработки информации.
Таблица 3.2
Оценка затрат при автоматизированном варианте
обработки информации
Наименование
Кол-
во
док
Труд.
затраты
на один
док
Труд
З/п
сотр
Доп.
расходы
на один
док
Доп.
расходы
Стоим.
затраты
в год
подзадачи в год
затраты
за год
в год
Т
док
Т
год
С
год i
доп
С
год
доп
C
год
Q
д
год
(чел/час)
(чел/час)
С
год
з/п
(руб) (руб) (руб)
(шт)
(руб)
Ведение учета
заявок на
выдачу
материалов
1200 0.1 120 24000 2 2400 26400
Учет
материалов
40 0.1 4 800 3 120 920
Отметка о
выдаче
материалов
1200 0.1 120 24000 2 2400 26400
материалов
Формирование
отчета о
потребности в
12 1 12 2400 20 240 2640
материалах
Формирование
ведомости
выдачи
12 1.5 18 3600 20 240 3840
Учет лимитов 12 1.5 18 3600 20 240 3840
Всего:
1719.2
365700
68
Формирование
аналитического
отчета
12 0.05 0.6 120 2 24 144
Учет
поступлений
материалов
9000 0.05 450 90000 1 9000 99000
Формирование
отчета о
потребности в
материалах
12 0.2 2.4 480 2 24 504
Формирование
ведомости
выдачи
12 0.2 2.4 480 2 24 504
Учет лимитов 12 0.2 2.4 480 2 24 504
Всего:
701.8
154376
Величина годовых стоимостных и трудовых затрат при базовой
технологии:
1719
0
=
T
чел/час,
365700
0
=
C
руб.
Величина годовых стоимостных и трудовых затрат при
автоматизированной технологии:
8.701
0
=
T
чел/час,
154376
0
=
C
руб.
Далее проведем расчет единовременных капитальных затрат на
внедрение системы (К
П
) [40].
Данные затраты включают оплату труда специалистов по внедрению
системы и дополнительных (косвенных) расходов.
Проведем расчет трудовых показателей.
1. Величина абсолютного снижения трудозатрат (
∆
Т)
часчелTTT /1018 8,017 1719
10
=
−
=
−
=
∆
Сотрудники отдела при внедрении информационной системы тратят на
выполнение своих функций на 1018 часов меньше ежегодно.
2. Проведем расчет коэффициента относительного снижения трудовых
затрат (К
Т
)
%59%100
1719
1018
%100
0
=×
=×
∆
=
T
T
K
T
69
Снижение временных затрат на выполнение основных операций
оценивается в 59%.
3. Проведем расчет индекса снижения трудозатрат, оценку повышения
производительности труда (Y
T
)
5,2
701
1719
1
0
===
T
T
Y
T
Таким образом, при внедрении информационной системы ожидаемое
снижение трудозатрат составляет 2,5 раза.
Проведем расчет стоимостных показателей.
1. Оценка абсолютного снижения стоимостных затрат (
∆
С)
.211324154376365700
10
рССС
=
−
=
−
=
∆
2. Расчет коэффициента относительного снижения затрат (С
Т
)
%7,57%100
365700
211324
%100
0
≈×
=×
∆
=
C
C
C
T
3. Расчет индекса снижения стоимостных затрат (Y
T
)
37,2
154376
365700
1
0
≈==
C
C
Y
C
Расчёт периода окупаемости проекта.
87,0
211324
185000
≈=
∆
=
C
K
T
П
окуп
года ≈ 10,5 мес.
На рисунке 3.1 показана диаграмма временных затрат на выполнение
технологических операций по учету материалов до и после внедрения проекта,
на рисунке 3.2 – стоимостных затрат.
70
Рисунок 3.1 - Диаграмма временных затрат
Рисунок 3.2 - Диаграмма стоимостных затрат
Таким образом, внедрение разработанной системы является
экономически обоснованным. Расчёт периода окупаемости проекта составляет
примерно 10 месяцев. Величина годовых стоимостных и трудовых затрат при
базовой технологии:
1719
0
=
T
чел/час,
365700
0
=
C
руб. Величина годовых
стоимостных и трудовых затрат при автоматизированной технологии:
8.701
0
=
T
чел/час,
154376
0
=
C
руб.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
T0 T1 dt
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
C0 C1 dC
71
3.2. Обоснование экономических затрат
Роботостроение - новая отрасль, поэтому здесь не обойтись без покупки
специальных деталей. Приобретая запчасти для робототехнических систем,
можно создавать и модифицировать роботов, а также, изобретать совершенно
новые прикладные решения.
Для разрабатываемого мобильного робота основные детали были
заказаны с сайта http://dvrobot.ru/ [29]. Вспомогательные элементы – кнопка
питания, батарейки, провода контактные проще всего приобрести в магазинах
электротоварах. В таблице 3.3 приведен список основных деталей, с указанием
цен, необходимых для реализации информационно-управляющей
робототехнической системы.
Таблица 3.3
Основные детали, необходимые для сборки мобильного робота
Деталь Количество Цена, руб. Сумма, руб.
Колесо 65мм 2 127 254
Мотор-редуктор «D»
(1:120)
2 121 242
Кнопка питания 1 35 35
Провода контактные 30
Arduino UNO R3
(плата с
микроконтроллером)
1 500 500
Драйвер L298N
(усилитель)
1 250 250
Brads Board
(плата соединительная)
1 50 50
Батарейка 1.5В 8 30 240
Колесная опора 1 30 30
Web-камера 1 1000 1000
Итого
2631 руб.
Таким образом, согласно данным таблицы 3.3, на реализацию
информационно-управляющей робототехнической системы необходимы
затраты в размере 1631 рубля. Что, например, в 11 раз дешевле затрат на
72
готового робота на дистанционном управлении WowWee Ltd Robotics Rovio
Wi-Fi Control – 8233 и в 5 раз дешевле затрат на радиоуправляемого шпиона
KaiDeng FPV Drive Spy iOS, описанных в первой главе.
В результате выполнения третьей главы были рассмотрены
геометрические особенности и определена математическая модель движения
робота. На основании математической модели исследована кинематика
движения мобильного колесного робота.
В программной среде Arduino с использованием языка
программирования С++ был разработан скетч (программный код),
реализующий движение робота. На основании данного скетча были
разработаны программы движения робота по траекториям “квадрат” и “буква
Т”.
Показано электрическое устройство робота и схемы подключения
основных электронных элементов.
Посчитаны экономические затраты на реализацию информационно-
управляющей робототехнической системы, на основании которых можно
сказать, что общая цена основных компонентов составит 2631 руб.
73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения выпускной квалификационной работы была
осуществлена разработка автоматизированной информационной
робототехнической системы для фиксации изображения с помощью САПР
SolidWorks".
Данный робот может применяться на ровной поверхности (полы
помещения, асфальтированная дорога, ровная местность). Например, в
повседневной жизни его можно использовать как в квартире или офисе.
Достоинствами мобильного робота являются: компактность, простое
программное управление, быстродействие, бесшумность, не требуется топливо
(только подзарядка аккумуляторов), тем самым робот является экологически
чистым [5].
Было отмечено, что информационно - управляющие робототехнические
системы имеют механические движущиеся исполнительные устройства. На
основании данных, которые приходят от различных источников со стороны
(источники информации, датчики и т.п.), реализуют по заданным
математическим моделям, алгоритмам или компьютерным программам (в том
числе к таким программам, которые способны адаптироваться к окружающей
обстановке и к конкретной поставлено цели) обработку принятых данных,
передачу информация на экран персонального компьютера или иные
периферийные приборы, а также в автоматическом режиме вырабатывают
требуемые сигналы управления.
Разработка автоматизированной трехколесной робототехнической
системы для фиксации изображения с помощью САПР SolidWorks
проводилась на базе Тульского университета.
При выполнении первой главы были рассмотрены существующие
модели информационно-управляющих робототехнических систем для
фиксации фото и видео изображений. Важной особенностью роботов является
74
их движущая часть. Так, например, робот Rovio выполнен на трех колесах,
робот KaiDeng на четырех колесах внедорожника, а робот Happy Cow I-Spy
выполнен с использованием гусеничной ленты. Выбор движущей части зависит
от условий использования робота. Гусеничная лента создает большую
проходимость, четырехколесное исполнение отлично подходит для снежных
дорог и неровной местности, а трехколесный вариант целесообразней
использовать на ровной поверхности в силу маневренности робота.
Произведенный обзор робототехнических систем для фиксации
изображений на колесной основе, показал, что цена за одну модель робота
может достигать 19000 рублей.
Во второй второй главе с помощью программы Ramus Educational была
сформирована диаграмма функциональной модели информационной
робототехнической системы и построена её декомпозиция. На основании
функциональной модели, в которой были выделены основные элементы
системы, была разработана твердотельная модель робота с помощью системы
автоматизированного проектирования SolidWorks 2017. Твердотельная модель
позволила уточнить геометрические размеры основных деталей колесных
роботов.
Основные результаты выполненной работы можно сформулировать
следующим образом:
1. Произведен обзор и анализ существующих моделей
информационно-управляющих робототехнических систем для фиксации фото и
видео изображений.
2. Сформирована диаграмм функциональной модели информационной
робототехнической системы и построена её декомпозиция.
3. На основании функциональной модели, в которой были выделены
основные элементы системы, была разработана твердотельная модель робота с
помощью системы автоматизированного проектирования SolidWorks 2017.
4. Уточнены массовые и габаритные параметры робота.
75
5. Рассмотрены геометрические особенности и определена
математическая модель движения робота, позволяющая исследовать его
кинематику.
6. Исследована кинематика движения мобильного колесного робота и
построены графические зависимости пройденного пути робота от времени, для
скоростей вращения двигателя 110 об/мин и 230 об/мин.
7. Разработан скетч для программного управления мобильным
роботом, позволяющий программировать робота на движение по траектории.
8. Посчитаны экономические затраты на реализацию информационно-
управляющей робототехнической системы, которые составили 2631 руб.