Інноваційна діяльність підприємства та економічна оцінка інноваційних процесів - Монографія (Кириленко В.В.)

2.2.2. визначення економічного ефекту за рахунок зміни витрат виробництва апаратури на інтегральних схемах

 

Переваги радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах перед апаратурою на дискретних елементах як за технічними, так і за економічними показниками обумовили високі темпи зростання виробництва інтегральних схем     та  апаратури на них. Одним з визначальних чинників впливу на вартість апаратури на інтегральних схемах протягом перших двох років випуску є зниження витрат на проектування, аналіз впливу котрого здійснено в попередньому підрозділі. Основною перевагою застосування інтегральних схем у радіоелектронній апаратурі, збільшення процента їх використання чи рівня їх інтеграції є зниження на стадії виробництва, вартості апаратури навіть при рівній або більшій вартості комплектуючих виробів [24]. Дія цих чинників описана

вище.

 

Враховуючи наведене, можемо зробити висновок, що з переходом до інтегральних схем структура собівартості радіоелектронної апаратури змінюється не лише в результаті скорочення кількості і трудомісткості складальних і монтажних операцій, а й через зменшення обсягу   робіт у механічних, гальванічних, інструментальних та інших цехах підприємства, що викликано спрощенням конструкції і підвищенням рівня уніфікації деталей. Зміну структури собівартості вимірювальної радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах   залежно від зростання процента використання ІС проілюстровано в табл. 2.4.

Як видно з таблиці, зміна структури собівартості радіоелектронної апаратури, тобто зміна питомих ваг заробітної плати та вартості основних матеріалів і комплектуючих виробів у собівартості РЕА, тим більша, чим вищий процент використання інтегральних схем у даній апаратурі. Це накладає певні обмеження на вибір аналога для наближеного розрахунку собівартості РЕА на ІС на початкових стадіях її проектування.

Таблиця 2.4

 

Зміна структури собівартості радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах зі зростанням процента використання ІС (на прикладі вимірювальної РЕА)

 

 

 

 

з/п

 

 

Назва апаратури

Процент використання ІС

Повна собівартість, умовні одиниці

 

Витрати на один апарат,

умовні одиниці

 

Питома вага в собівартості,

\%

 

 

Матеріали

і комплектуючі

 

 

Заробітна плата

 

 

Матеріали

і комплектуючі

 

 

Заробітна плата

 

1.

Приставка

до частотоміра

 

35

 

136,0

 

72,9

 

18,5

 

53,6

 

13,6

 

2.

 

Частотомір 1

 

41

 

115,8

 

67,1

 

13,3

 

58,0

 

11,5

 

3.

 

Вольтметр

 

48

 

170,5

 

105,7

 

16,4

 

62,0

 

9,6

 

4.

 

Частотомір 2

 

51

 

166,4

 

105,5

 

14,6

 

63,4

 

8,8

 

5.

 

Частотомір 3

 

62

 

251,9

 

167,0

 

21,2

 

66,3

 

8,4

 

6.

 

Частотомір 4

 

77

 

238,6

 

160,8

 

19,6

 

67,4

 

8,3

 

 

У зв’язку з тим, що економічний ефект за рахунок зміни витрат виробництва повинен визначатися на основі суспільно необхідних витрат праці, розрахунок ведемо шляхом порівняння цін аналога і проектованої апаратури. Використання показника ціни замість собівартості дає змогуодержати точніші результати у тому випадку, коли нова апаратура виготовляється на тому ж підприємстві, що й аналог, або коли процент планових нагромаджень на заводі, якому заплановано здійснювати випуск продукції, і заводі, що випускає аналог, буде однаковим. Якщо дана умова не виконується, то при визначенні економічного ефекту від зміни витрат виробництва необхідно  розрахувати ціну аналога з врахуванням процента планових нагромаджень, прийнятого при встановленні ціни проектованої апаратури на інтегральних схемах.

Розрахунок ціни радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах на ранніх стадіях проектування (технічна пропозиція, ескізний і технічні проекти) – нелегке завдання. У всіх описаних в літературі [81;130;131;204] методах  наближеного  розрахунку  собівартості  радіоелектронної апаратури, за винятком методу планової калькуляції, котрий може бути застосований не  раніше  за  час  виготовлення і  випробування дослідної партії  (стадія  розробки  робочої  документації),  використано співвідношення між заробітною платою та вартістю основних матеріалів і комплектуючих виробів. Як зазначалося, співвідношення між цими статтями витрат у випадку РЕА на ІС змінюється   залежно від процента використання інтегральних схем, а отже, користуватися цими методами можна лише у випадку, коли процент використання ІС у новій та аналогічній апаратурі буде однаковим. Це вносить певні обмеження  на вибір аналога для розрахунку ціни РЕА, котрий і без цього є доволі складним завданням з огляду на постійне збільшення процента використання інтегральних схем. Ось чому методи питомих ваг, графоаналітичний чи кореляційний не можуть бути застосовані у вигляді, поданому в роботах [81;102;130;131].

Усунути зазначений недолік і використати дані методи для розрахунку ціни РЕА на ІС на стадії проектування, можна на основі використання заздалегідь дослідженої залежності зміни питомих ваг заробітної плати та вартості основних матеріалів і комплектуючих виробів у собівартості апаратури від зміни процента використання ІС в РЕА для кожного її виду. Для одержання даних залежностей необхідно визначити процент використання інтегральних схем у радіоелектронній апаратурі, методики розрахунку якого не існує.

Найпростіше оцінити процент використання ІС в РЕА   можна за кількістю функціональних блоків, де використано інтегральні схеми. Для апаратури, виготовленої у вигляді модулів, це означало б процент модулів, де застосовано ІС  у загальній кількості модулів, що складають апаратуру. Однак    у    модулях    паралельно   з    інтегральними   схемами    можуть

застосовуватися і  дискретні елементи, кількість яких може бути доволі значною, а це свідчить про неповне переведення модуля на ІС.

Найточніше процент використання інтегральних схем в РЕА визначається співвідношенням кількості елементів в інтегральному виконанні  до загальної кількості елементів, що входять в апаратуру. Якщо врахувати, що для одного і того ж виду апаратури кількість пасивних елементів майже завжди пропорційна кількості активних елементів, то найправильніше  визначати   процент   застосування  ІС   в   апаратурі   за питомою вагою активних елементів в інтегральному виконанні у загальній

кількості активних елементів в апаратурі, тобто за формулою:

 

Π                                                                   = Ν а .інт . ⋅ 100\%,

Ν

 

Β                                                                   (2.27)

а .заг .

 

де ПВ – процент використання ІС в РЕА; Na.інт. – кількість активних елементів в інтегральному виконанні; Na.заг. – загальна кількість активних елементів у РЕА.

Кількість активних елементів в еквівалентній схемі ІС можна визначити по паспорту на неї, довіднику чи за даними підприємства, що її виготовило.

Єдиним видом апаратури, для якого не завжди зберігається співвідношення між кількістю активних і пасивних елементів при переході до інтегральних схем, є логічні пристрої обчислювальних машин. До цього спричинилося    використання транзисторно-транзисторних і діодно- транзисторних логічних схем, основною причиною розробки котрих були переваги твердотілих інтегральних схем, для яких активні елементи більш технологічні ніж пасивні. Отже, розрахований за формулою (2.27) процент використання інтегральних схем у цьому виді РЕА матиме дещо завищене значення. Та це не вплине на розрахунок ціни і ефективності апаратури в цілому, якщо при побудові залежностей питомих ваг заробітної плати  та вартості  основних  матеріалів  і  комплектуючих  виробів  у  собівартості

апаратури, як функції від процента використання ІС, останній визначається за тією ж методикою, що й для проектованої апаратури.

Ще одним ускладненям при розрахунку ціни радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах на стадії проектування  є постійна зміна цін на ІС, що одержуються у порядку кооперування від підприємств електронної промисловості. Особливо значне зниження цін відбувається у перші 2 – 3 роки, а вже на 5 – 6 році темпи зниження різко падають. Зрозуміло, що нова РЕА розробляється з використанням нових, щойно розроблених або освоєних електронною промисловістю ІС, ціни на які ще не знижувалися,  у той час як ціни ІС, з яких виготовлено аналог, що розроблявся за 3 – 5 років до цього, вже стабілізувалися на низькому рівні. Для забезпечення необхідної точності розрахунку економічного ефекту від зміни витрат виробництва  потрібно, щоб ціни на ІС для аналога і нової техніки розраховувалися при рівних умовах виробництва. Для цього ціни на нові ІС необхідно перераховувати до умов встановленого виробництва, тобто, коли вони вже в достатній мірі стабілізувалися.

Найперспективнішими з точки зору зниження ціни є напівпровідникові  (твердотілі)  інтегральні  схеми,  хоча  вартість обладнання для здійснення технологічного процесу їх виготовлення у 10 –

20 разів перевищує вартість обладнання для здійснення технологічного процесу виготовлення тонкоплівкових і гібридних інтегральних схем [161]. Особливо відчутні переваги твердотілої технології при крупно серійному і масовому  типах  виробництва,  що  можливе  лише  на  спеціалізованих заводах електронної промисловості. Так, вже при партії 100 – 1000 штук вартість однієї напівпровідникової схеми майже вдвічі нижча за вартість гібридної, а при партії понад мільйон штук ця перевага зростає у 3 – 4 рази

[161].

 

Ціни на твердотілі, тонкоплівкові та інші інтегральні схеми знижуються в часі різними темпами. Тому при перерахунку ціни інтегральних схем до рівня, що відповідає умовам встановленого виробництва, необхідно окремо розглядати групи напівпровідникових і гібридних  інтегральних  схем.  Слід  зазначити,  що  для  різних  видів

інтегральних схем, котрі належать до однієї групи, можливі різні темпи зниження вартості. Тому різні види інтегральних схем доводиться розглядати окремо при аналізі їх вартості в умовах встановленого виробництва.

Різке зменшення цін на інтегральні схеми протягом перших років випуску пояснюється постійним вдосконаленням технологічного процесу їх виготовлення, а також набуттям досвіду і навичок робітниками, що постійно підвищує процент виходу придатних інтегральних схем від 1 –

2\% на першому році випуску, до 20 – 60\% – на п’ятому – шостому році випуску. Отже, вартість ІС може знижуватися протягом всього періоду їх випуску. Це зниження може становити 3 – 10 разів.

На рис. 2.2 подано ідеалізовані графіки зміни вартості гібридних

(мікросхем) і напівпровідникових (твердотілих) інтегральних схем, що серійно випускаються електронною промисловістю.

 

1200

 

1000

 

Подпись: Вартість, умовні одиниці800

 

 

600

 

400

 

Графік 1

 

Графік 2

 

 

 

200

 

0

1                                                                     1,5        2          2,5       3          3,5       4          4,5       5          5,5       6

 

Рік випуску, роки

 

Рис. 2.2. Ідеалізований графік зміни вартості твердотілих (графік 1) та гібридних (графік 2) ІС, що серійно випускаються електронною промисловістю.

Часом при розробці радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах доводиться, крім ІС, що серійно випускаються електронною промисловістю, розробляти і застосовувати ІС поодинокого (приватного) використання. Це має місце у випадках, коли електронна промисловість не випускає потрібних схем або коли розробником доведена принципова неможливість використання в апаратурі ІС загального призначення чи дискретних елементів.

Зазвичай інтегральні схеми поодинокого використання виготовляються у вигляді гібридних ІС (мікросхем), де пасивні елементи і з’єднання  виконуються  за  тонкоплівковою  технологією,  а  активні елементи вмонтовуються у вигляді безкорпусних транзисторів і діодів, що серійно випускаються електронною промисловістю.

До  інтегральних  схем  приватного  використання  належать мікросхеми різної складності, котрі не входять у номенклатуру типових ІС загального використання. Вони призначені для радіоелектронної апаратури певного типу і розробляються як оригінальні радіодеталі безпосередньо в процесі створення мікроелектронної апаратури. Відповідно на стадії проектування радіоелектронної апаратури мікросхеми     приватного використання не є купованими виробами, а освоювати їх виробництво на заводі, що виготовлятиме апаратуру (особливо при одиничному чи дрібносерійному виробництві), недоцільно. У таких випадках мікросхеми для   виробника   РЕА   може   поставляти   проектна   організація,   що   їх розробила в процесі проектування радіоелектронної апаратури. При цьому вартість мікросхем приватного використання включається заводом- виробником  РЕА,  до  вартості  купованих  виробів,  а  при  розрахунку вартості радіоелектронної апаратури на стадії проектування це легко врахувати, оскільки проектна організація і буде постачальником цих ІС.

У випадку,    коли передбачається крупносерійне чи масове виробництво нової апаратури на інтегральних схемах, а проектна організація не має змоги поставляти ІС приватного використання, необхідно  освоювати  їх  випуск  на  підприємстві,  що  випускатиме  цю

апаратуру. У цьому випадку  вартість мікросхем приватного використання не включається У статтю “куповані вироби”, а    при розрахунку собівартості РЕА на стадії проектування всі витрати по їх виготовленню відображаються в інших статтях калькуляції (матеріали, заробітна плата і

т.п.).

 

Якщо застосування ІС приватного використання обмежене однією чи декількома партіями РЕА, що випускаються не більше двох років, то до вартості  цих  мікросхем  слід  включати  частину  витрат  на  їх  розробку. Якщо ж   передбачається тривалий випуск апаратури, то ціни на ІС приватного використання   слід перераховувати до умов встановленого виробництва. Як правило, вартість ІС приватного використання приймається за даними підприємства, що їх поставляє (дослідний завод, проектна організація тощо).

Вище  ми  розглянули  особливості  визначення  вартості комплектуючих виробів   при розрахунку собівартості радіоелектронної апаратури  на  інтегральних  схемах.  Але  на  формування  собівартості,  а отже, і ціни РЕА на ІС впливають і особливості технологічного процесу її виробництва. Значне зниження трудомісткості виготовлення апаратури на інтегральних схемах дасть змогу зменшити питому вагу заробітної плати в собівартості РЕА на ІС. Розрахунок основної і додаткової заробітної плати можна здійснювати методом питомих ваг. При наявності аналога з тим же процентом використання інтегральних схем, що і у нової апаратури, розрахунок здійснюють відомим [131] методом; за відсутності такого аналога доводиться враховувати зміну питомої ваги заробітної плати в собівартості радіоелектронної апаратури зі зміною процента використання інтегральних схем методами, наведеними нижче.

Крім зазначених статей,  у собівартості радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах зміниться і решта статей калькуляції. Однак при цьому слід пам’ятати, що на підприємствах, яким вперше доводиться освоювати випуск РЕА на ІС, необхідно переглядати величину процента цехових, загальнозаводських і позавиробничих витрат. Для підприємств,

що освоїли випуск такої продукції раніше, ці показники приймаються на рівні минулорічних.

На основі наведеного можна зробити висновок, шо економічний ефект за рахунок зміни витрат виробництва повинен визначатися за різницею цін аналогічної і нової апаратури, тобто за формулою (2.19). Ціна аналогічної апаратури відома за даними підприємства виробника. У випадку, коли процент планових нагромаджень на підприємствах, що випускають нову продукцію і аналог, різний, то ціну аналога коректують відповідно до процента планових нагромаджень підприємства-виробника

нової продукції за формулою:

 

 

Ц а .пр . =

Ц а ⋅( 100 + Пн ) ,

100 + Па

 

 

(2.28)

 

 

 

де, Ца.пр. – ціна аналога, приведена до процента планових нагромаджень нової РЕА на ІС; Ца   – оптова ціна аналога (за даними підприємства виробника); Пн – процент планових нагромаджень на підприємстві, що виробляє нову РЕА на ІС; Па – процент планових нагромаджень у виробника аналога.

Як зазначалося, на стадії проектування немає достатньої кількості даних для розрахунку повної собівартості та оптової ціни нової РЕА на ІС, тому доводиться користуватися наближеними методами розрахунку. Серед відомих методів наближеного розрахунку собівартості, що широко використовуються у приладобудуванні, є метод планової (нормативної) калькуляції,    графоаналітичний метод, кореляційний метод і метод питомих ваг. Вони описані в роботі [131].

Метод планової калькуляції дає змогу визначати собівартість нової апаратури з точністю до 2 – 3\%, але може бути використаний лише на етапі освоєння дослідної партії апаратури, тобто не може бути використаний на ранніх етапах розробки (технічна пропозиція, ескізний проект, технічний проект). Цей метод використовують на пізніших етапах

проектування при здійсненні уточненого розрахунку економічного ефекту за рахунок зміни витрат виробництва.

Графоаналітичний  і  кореляційний  методи  використовують  у випадку, коли відсутні дані по конкретному аналогу й питома вага вартості основних матеріалів і комплектуючих виробів у собівартості апаратури незначна. Ці методи базуються на припущенні, що висновки, одержані при дослідженні частини  групи аналогічної апаратури, можна застосувати для всієї апаратури даної групи. Обидва методи передбачають використання попередньо досліджених залежностей між вартістю основних матеріалів і комплектуючих виробів і заробітною платою по групі апаратури, до якої належить проектована радіоелектронна апаратура на інтегральних схемах. Точність розрахунку собівартості РЕА   на дискретних елементах цими методами становить згідно з [131] ± 10–15\%, що достатньо для розрахунку економічної ефективності. Для РЕА на ІС точність розрахунків цими методами значно нижча через високу питому вагу основних матеріалів і комплектуючих виробів в собівартості   апаратури. Іншою причиною, що не дає змоги використати ці методи для розрахунку собівартості радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах, є зміна питомих ваг заробітної плати та вартості основних матеріалів і комплектуючих виробів у собівартості РЕА на ІС  залежно від процента використання інтегральних схем в апаратурі.

Метод питомих ваг ґрунтується на припущенні, що структура собівартості нової РЕА на ІС відповідає структурі аналогічної апаратури. Для визначення собівартості цим методом рекомендується брати за основу витрати на комплектуючі вироби, бо їх найлегше визначити на початкових етапах проектування (ескізний проект – після розробки схеми принципової електричної), а також тому, що їх питома вага в собівартості РЕА на ІС найбільша. Відомо, що точність розрахунків цим методом тим вища, чим вища питома вага базового елемента (вартість комплектуючих виробів), але у випадку РЕА на ІС структура собівартості в значній мірі залежить від процента використання ІС,  а тому основна вимога методу питомих ваг стосовно постійності структури собівартості апаратури не виконується.

Таким чином, при розрахунку собівартості цим методом необхідно враховувати  зміну  питомих  ваг  заробітної  плати  та  вартості комплектуючих виробів і основних матеріалів  залежно від зміни процента використання інтегральних схем у радіоелектронній апаратурі. Для виявлення цих залежностей необхідно дослідити певну групу апаратури, до якої належить проектована РЕА на ІС  (див. табл. 2.4). Графічно ці

залежності подано на рис. 2.3.

 

 

Подпись: Питома вага статей витрат,\%80

 

70

 

60

 

50

 

40

 

30

 

20

 

10

 

0

30                                                                   40         50        60        70        80

 

Питома вага використання ІС,\%

 

Графік 1

Графік 2

 

 

 

Рис. 2.3. Графік зміни питомих ваг вартості основних матеріалів і комплектуючих виробів – Пм  (графік 1) та заробітної плати – Пз (графік 2) у собівартості РЕА зі зміною процента використання ІС –

ПВ.

 

Криву 1 аналітично можна описати рівнянням (2.29), а криву 2 –

 

рівнянням (2.30).

 

 

Π М  = в +

2 р( Π В + а );

 

(2.29)

 

 

 

ПВ ≥ 0

 

 

Π З  = в −

2 р( Π В

+ а ).

 

(2.30)

У випадку, коли нова й аналогічна апаратура має однаковий процент використання інтегральних схем і передбачається, що нова РЕА виготовлятиметься у тому ж цеху, де й аналогічна, то при дотриманні конструктивних    ознак    порівнюваності    повну    собівартість    можна

розрахувати за формулою:

 

 

С = М ⋅ 100 ,

ПМ

 

 

(2.31)

 

 

 

де  С – повна собівартість нової РЕА на ІС; М – вартість матеріалів і комплектуючих виробів в новій РЕА.

Коли  нова апаратура й аналог виготовляються на різних заводах, то навіть при однаковому проценті використання ІС розрахунок за цією формулою дасть невірний результат через різні проценти цехових, загальнозаводських і позавиробничих витрат. У такому випадку спочатку

розраховують заробітну плату виробничих робітників за формулою:

 

 

П

З = М                                                             З   ,

ПМ

 

(2.32)

 

 

 

де З – основна заробітна плата виробничих робітників.

 

Питомі ваги заробітної плати та витрат на основні матеріали і комплектуючі вироби у випадку рівності процента використання ІС в аналогічній і новій РЕА  можуть прийматися за даними аналога; в решті випадків вони визначаються, виходячи з відомого процента використання ІС у новій апаратурі, за заздалегідь розробленими графіками для даного виду апаратури, наприклад для вимірювальної РЕА на ІС за кривими 1 і 2 (див. рис. 2.3).

Вартість основних матеріалів і комплектуючих виробів – М  включає вартість всіх купованих напівфабрикатів і комплектуючих виробів, одержаних    в    порядку    кооперованих    поставок,    потреба    в    яких

розраховується на основі принципової електричної схеми і цін на них в умовах встановленого виробництва, з врахуванням транспортно- заготівельних витрат,  а також вартість основних матеріалів з транспортно- заготівельними витратами, котра на ранніх стадіях розробки (ескізний і технічний проекти) може визначатися на основі даних за конструктивно подібним аналогом і цін на них. На пізніших стадіях розробки, коли виготовлена конструкторська документація, вартість основних матеріалів можна розраховувати на основі креслень деталей і технологічних документів (креслень на заготовки).

При розрахунку вартості основних матеріалів на основі конструктивно подібного аналога одержується дещо нижча точність розрахунків, але, враховуючи, що питома вага їх у собівартості РЕА дуже низька, даної точності достатньо. Якщо відомий конструктивно-подібний аналог, то розрахунок простіше вести на основі вартості комплектуючих виробів для нової РЕА і співвідношення між вартістю комплектуючих виробів і вартістю основних матеріалів для аналога. Для  цого визначають вартість  комплектуючих  виробів  для  нової  апаратури  без  врахування

транспортно-заготівельних витрат за формулою:

 

 

n

К Н  = ∑Ц ІС .і ⋅ N ІС .і

і=1

m

+ ∑Ц Д . j ⋅ N Д . j ,

j =1

 

 

(2.33)

 

 

 

де, КН – вартість комплектуючих виробів для нової РЕА на ІС без врахування транспортно-заготівельних витрат; ЦІС.і – ціна інтегральної схеми і-того виду в умовах встановленого  виробництва; NIC.i – кількість інтегральних схем і -того виду; n – кількість видів ІС, що відрізняються ціною; ЦД.j – ціна дискретних комплектуючих виробів j-того виду; NД.j – кількість дискретних комплектуючих виробів j-того виду; m– кількість видів дискретних комплектуючих виробів, що відрізняються ціною.

Визначивши вартість комплектуючих виробів, можна розрахувати вартість основних матеріалів   за даними по конструктивно-подібному аналогу   (без   врахування  транспортно-заготівельних  витрат)   згідно   з

формулою:

 

 

КН

ОН  =

КА

⋅ ОА ,

 

 

(2.34)

 

 

 

де, ОН    і   ОА    – вартість основних матеріалів відповідно нової та аналогічної апаратури; КА – ватрість комплектуючих виробів аналогічної апаратури без врахування транспортно-заготівельних витрат.

Загальну вартість матеріальних витрат без врахування транспортно- заготівельних витрат визначимо як суму витрат на основні матеріали та витрат на комплектуючі вироби. Їх вартість з врахуванням транспортно-

заготівельних витрат визначається за формулою:

 

 

М = М * ( 1 +

γ

),

100

 

(2.35)

 

 

 

де, М – вартість матеріальних витрат для нової РЕА на ІС з врахуванням транспортно-заготівельних витрат; М *– сумарна вартість матеріальних витрат для нової РЕА на ІС без врахування транспортно- заготівельних витрат; γ – процент транспортно-заготівельних витрат на підприємстві, якому заплановано виробництво нової РЕА на ІС.

Як зазначалося, при уточненому розрахунку економічної ефективності РЕА на ІС вартість основних матеріалів визначають на основі конструкторсько-технологічної документації та цін на них. При цьому при розрахунку вартості комплектуючих виробів ціни на інтегральні схеми, що випускаються менше п’яти років, повинні приводитися до рівня, що відповідає умовам встановленого виробництва. Це забезпечить порівнюваність вартості нової та аналогічної РЕА.

Чим  викликана  необхідність  перерахунку  цін  на  ІС,  що випускаються менше п’яти років? Складність процесів розробки і виготовлення інтегральних схем спричинює високий процент браку (95\% і більше) на початкових етапах їх випуску. Це пояснює високу початкову їх вартість, котра в процесі освоєння виробництва  систематично знижується. Процес зниження вартості ІС йде повільно, в міру вдосконалення технології, що, в свою чергу, збільшує процент випуску придатних інтегральних схем, який лише на 5 – 6 роках випуску сягає 20 – 60\%, після чого він стабілізується. Темпи зростання процента виходу придатних ІС залежать від їх типу і складності. На  зниження вартості інтегральних схем впливають  дві групи чинників, механізм дії яких описано в попередньому підрозділі.

До першої групи чинників відносять такі, що є, спільними для всієї електронної промисловості: дотримання правил вакуумної гігієни,чистота вихідних матеріалів тощо.

До другої групи чинників відносять тапкі, що є, специфічними для окремих груп інтегральних схем, що полягають у вдосконаленні технології виробництва (дають змогу постійно підвищувати процент виходу придатних ІС), а також   вартість розробки нових інтегральних схем, що передається на вартість випущеної протягом перших двох років продукції.

Зміну вартості інтегральних схем здебільшого визначає обсяг їх виробництва і вибір технології виготовлення. У табл.2.5 зроблено порівняння вартості технологічних процесів виготовлення інтегральних схем різних типів.

На основі аналізу даних таблиці можна зробити висновок, що в радіоелектронній апаратурі з великою кількістю однотипних інтегральних схем (обчислювальна техніка, цифрові вимірювальні прилади тощо), яка призначена для масового або крупносерійного виробництва, доцільно застосовувати напівпровідникові (твердотілі) інтегральні схеми з огляду на їх низьку вартість при великих партіях випуску.

Таблиця 2.5

 

Порівняльна характеристика вартості технологічних процесів виготовлення ІС різного типу і цін на них при різних обсягах продажу [161]

 

 

 

Тип і технологія виготовлення інтегральних схем

 

Вартість технологічного процесу, долари

Вартість одного приладу при продажу партіями, долари

1 – 25

штук

100 – 1000

штук

понад 106

штук

 

 

Товстоплівкові інтегральні схеми:

 

цифрові лінійні

 

 

1500

 

1500

 

 

50

 

50

 

 

30

 

30

 

 

12

 

12

 

 

Тонкоплівкові інтегральні схеми:

 

цифрові лінійні

 

 

2000

 

2000

 

 

75

 

75

 

 

45

 

45

 

 

15

 

15

 

 

Напівпровідникові (твердотілі) інтегральні схеми:

 

цифрові лінійні

 

 

20000

 

40000

 

 

30

 

40

 

 

15

 

20

 

 

4

 

5

 

 

Звичайні схеми

з друкованим монтажем

(на дискретних елементах):

 

цифрові лінійні

 

 

1200

 

1200

 

 

50

 

50

 

 

30

 

30

 

 

15

 

15

При початковому освоєнні виробництва інтегральних схем підприємствами електронної промисловості спочатку відчувається вплив на їх вартість першої групи чинників. Причиною цього є відсутність достатнього досвіду у проектувальників ІС і недоліки в організації самого процесу виробництва. Дія ж другої групи чинників повторюється з освоєнням  виробництва кожного  нового  типу  інтегральних  схем.  Дією саме цих чинників пояснюється постійне зниження    собівартості інтегральних схем у часі і, як наслідок, зниження ціни ІС, за якою підприємства електронної промисловості поставляють їх підприємствам радіо та інших галузей промисловості, що виготовляють радіоелектронну апаратуру.

Графіки зміни цін  на групу з  п’яти інтегральних схем одного виду,

 

що серійно випускаються електронною промисловістю, подано на рис. 2.4.

 

1400,0

 

1200,0

 

Подпись: Ціна ІС, умовні одиниці1000,0

 

 

 

800,0

 

600,0

ІС 1

ІС 2

ІС 3

ІС 4

ІС 5

 

 

 

400,0

 

200,0

 

 

0,0

 

 

1,0                                                                  1,5        2,0       2,5       3,0       3,5       4,0       4,5       5,0

 

Рік випуску

 

 

 

Рис 2.4. Графік зміни в часі вартості ІС, що серійно випускаються електронною промисловістю.

Графіки   побудовано  на   основі   статистичних  даних   про   зміну вартості п’яти видів логічних напівпровідникових (твердотілих) інтегральних схем, поданих у табл. 2.6.

 

Таблиця 2.6

 

Зміна в часі вартості п’яти логічних напівпровідникових схем,

що серійно випускаються електронною промисловістю

 

 

 

з/п

 

Назва

ІС

Ціна ІС на t-тому році випуску, умовні одиниці

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

1.

ІС 1

865

813

692

252

118

88

82

80

79

2.

ІС 2

956

897

754

302

145

104

95

93

91

3.

ІС 3

1000

945

810

356

178

126

109

104

102

4.

ІС 4

1106

1048

921

420

204

154

136

128

121

5.

ІС 5

1208

1160

1002

503

254

195

171

157

150

 

 

Велика різниця між ціною інтегральних схем першого і п’ятого року випуску, коли вона стабілізувалася, вимагає врахування такої зміни, оскільки забезпечити необхідну точність визначення економічного ефекту за рахунок зміни витрат виробництва РЕА на ІС можна лише у випадку, коли аналогічна і нова апаратура випускаються у рівних  умовах, адже аналогічна апаратура  виготовляється в основному на ІС, які випускаються понад п’яти років, а отже, їх вартість вже стабільзувалася, у той же час при розробці нової апаратури використовують нові ІС, що зазвичай випускаються менше п’яти років. Ось чому порівнюваність результатів може бути досягнена лише шляхом відповідного перерахунку цін на ІС, що випускаються менше п’яти років.

Враховуючи, що зміна цін на різні типи ІС відбувається різними темпами, перерахунок їх цін до рівня, що відповідає умовам встановленого виробництва, необхідно здійснювати окремо для кожної групи. Такий перерахунок можна проводити на основі аналітичної залежності, котра дає змогу точно охарактеризувати сімейство кривих, поданих на рис. 2.4.

В                                                                    загальному      випадку          ці         криві   можуть           бути                                                                       описані            такою

 

залежністю:

 

 

Цt  =

A

1 + B ⋅( t − 1)c

+ D,

 

(2.36)

 

 

 

де,   Цt – ціна інтегральних схем на t-тому році випуску; t – рік випуску інтегральних схем; A,B,C,D – постійні для кожної кривої коефіцієнти, котрі необхідно визначити.

 

Виберемо характерні для кожної кривої чотири точки (за кількістю невідомих), що відповідають першому, другому, другому з половиною (найбільша  крутизна  і  перегин  кривих)  та  п’ятому  рокам  випуску,  і

складемо чотири рівняння:

 

Ц1 = А+D ;                                                    (2.37 a)

 

 

Ц2 =

 

Ц                                                                    =

A

1+ B

 

A

+ D;

 

+ D;

 

 

(2.37 б)

 

2,5

1 + B ⋅( 2,5 − 1 )C

(2.37 в)

 

 

 

 

Ц5 =

A

1+ B ⋅( 5 −1)C

+ D.

 

(2.37 г)

 

 

 

З рівняння (2.37 a) визначимо коефіцієнт А:

 

А = Ц1 – D.                                                   (2.38)

 

D визначимо з рівняння (2.37 б) з врахуванням формули (2.38):

 

D = Ц2 −Ц1  +Ц .

В                                                                    2           (2.39)

Врахувавши формули (2.38) і (2.39) із рівняння (2.37 в) визначимо В:

 

 

В = ( Ц2,5

− Ц1

) −( Ц2

− Ц1

)⋅1,5С

.

 

( Ц2

− Ц2,5

)⋅1,5С

(2.40)

 

 

 

Значення  С  визначимо методом послідовних наближень з рівняння

 

(2.41) враховуючи формули (2.38), (2.39) і (2.40) :

 

 

( Ц5 −Ц1 )(Ц2 −Ц2,5 )

−( Ц2,5 −Ц1 )(Ц2 −Ц5 )

1,5С

−( Ц2 −Ц1 )(Ц5 −Ц2,5 )=0.(2.41)

 

 

 

Підставимо числове значення  С  у формулу (2.40) і розрахуємо В, а пізніше за формулою (2.39) визначимо D. Використавши числове значення D, легко за формулою (2.38) розрахувати коефіцієнт А.

З  метою скорочення часу  розрахунку коєфіцтів їх  доцільно обчисляти за допомогою електронно-обчислювальної машини. Нами було проведено відповідні розрахунки за даними табл. 2.6. Результати знаходження розрахункових коефіцієнтів занесено в табл.2.7.

 

Таблиця 2.7

 

Значення розрахункових коефіцієнтів А,В,С,D для визначення вартості (в умовах встановленого виробництва) п’яти логічних напівпровідникових схем, що серійно випускаються електронною промисловістю

 

 

 

з/п

 

Назва

ІС

 

Ціна ІС на першому році випуску, умовні одиниці

Значення розрахункових коефіцієнтів

А

В

С

D

1.

ІС 1

865

787,1

0.28171

6,2287

77,9

2.

ІС 2

956

866,7

0.3039

5,70772

89,3

3.

ІС 3

1000

901,6

0,267

5,5166

98,4

4.

ІС 4

1106

986,7

0,23076

5,65065

119,3

5.

ІС 5

1208

1062,9

0,2404

5,1876

145,1

Знаючи числові значення коефіцієнтів А,В,С,D    для п’яти однотипних інтегральних схем, можемо побудувати графіки їх зміни залежно від вартості першого року випуску (єдиної відомої величини для нових ІС). На рис. 2.5 подано графіки зміни розрахункових коефіцієнтів А,В,С,D   залежно від вартості першого року випуску інтегральних схем, побудовані за даними табл.. 2.7.

Знаючи ціну першого року випуску нової інтегральної схеми, використаної у проектованій радіоелектронній апаратурі та визначивши на основі графіків зміни коефіцієнтів для того ж типу інтегральних схем, величину значень А,В,С,D можемо легко на основі формули (2.36) визначити вартість цієї ІС на будь-якому році випуску, в тому числі і в умовах встановленого виробництва (тобто ціну 5 – 6 року її випуску).

Запропонований метод дає змогу прогнозувати зміну цін на інтегральні схеми в часі з достатньою для економічних розрахунків точністю. Так, максимальне відхилення розрахункових коефіцієнтів А,В,С,D  від коефіцієнтів, взятих з графіків (від лінії тренду рис.2.5.), є у випадку першої інтегральної схеми (відхилення мають всі коефіцієнти). Розрахувавши на основі формули (2.36) вартість цієї ІС за коефіцієнтами (А = 791; В = 0,294; С = 6,063; D = 74), взятими з графіків, одержимо Ц5 =

74,6 умовної одиниці. Порівнявши одержане значення і взяту з табл. 2.6

 

реальну вартість цієї ІС на п’ятому році випуску – 79 умовних одиниць, одержимо відхилення 4,4 умовної одиниці, що становить близько 5,6\%. Відомо   [130;131],   що   при   визначенні   ціни   нової   радіоелектронної апаратури на стадії проектування допустима точність розрахунків ± (10 –

15\%). Отже,  точність прогнозування вартості ІС в умовах встановленого виробництва на основі використання запропонованого графо-аналітичного методу є достатньою і він може використовуватись при розрахунку економічної ефективності РЕА на ІС.

На основі вартості основних матеріалів і комплектуючих виробів та їх питомої ваги, а також питомої ваги заробітної плати у собівартості РЕА, встановлених з графіка (див. рис. 2.3) або на основі формул (2.29) та (2.30),

 

А 1100

1000

 

900

 

800

 

 

700

 

 

700                                                                 800    900   1000  1100  1200  1300

Ц1, умовні одиниці

 

 

 

В 0,40

0,35

 

0,30

 

0,25

 

 

0,20

 

 

700                                                                 800       900   1000  1100  1200  1300

Ц1, умовні одиниці

 

 

 

С 6,50

 

6,00

 

5,50

 

 

5,00

 

 

700                                                                 800       900   1000  1100  1200  1300

Ц1, умовні одиниці

 

 

 

D150

 

130

 

110

 

90

 

70

700                                                                 800       900   1000  1100  1200  1300

 

Ц1, умовні одиниці

 

Рис. 2.5. Графіки зміни величини розрахункових коефіцієнтів

A,B,C,D залежно від ціни ІС першого року їх випуску.

розраховується                                             повна   собівартість    радіоелектронної       апаратури       на

 

інтегральних схемах за формулою:

 

 

⎧                                                                   ⎡         ⎛

α + β ⎞⎤⎫  ⎛                                        θ         ⎞

 

 

П С = ⎨М⎢1+                                            З

⎜1+

⎟⎥⎬⋅⎜1+                                               ⎟,

 

⎩                                                                   ⎣         ПМ ⎝

100

⎠⎦⎭  ⎝

100⎠

(2.42)

 

 

 

де, α – процент цехових витрат на підприємстві, якому планується випуск нової радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах; β – процент загальнозаводських витрат на тому ж підприємстві; θ – процент позавиробничих витрат на тому ж підприємстві.

Визначивши повну собівартість нової апаратури на інтегральних схемах і прибуток на основі процента планових нагромаджень (рентабельності виробу), одержимо оптову ціну підприємства.

Порівнявши оптові ціни на аналогічну і нову радіоелектронну апаратуру на інтегральних схемах за формулою (2.19), одержимо економічний ефект за рахунок зміни витрат виробництва.