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

2.2.3. особливості визначення економічного ефекту за рахунок зміни витрат експлуатації радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах

 

Основною перевагою переходу на інтегральні схеми або збільшення процента їх використання у проектованій радіоелектронній апаратурі є значне підвищення її надійності, але при розрахунку економічного ефекту за рахунок зміни витрат експлуатації, крім цього параметра, необхідно враховувати економічні ефекти за рахунок покращення усіх технічних характеристик РЕА. Як видно з наведеної вище класифікації (табл. 2.3), склад показників, що визначають економічну ефективність радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах, залежить від типу апаратури, а також від її призначення та умов експлуатації.

Основними показниками, що характеризують економічну ефективність РЕА на ІС в умовах експлуатації, є річний економічний ефект за рахунок зміни витрат експлуатації та економічний ефект на витратах експлуатації за термін служби.

Річний економічний ефект від зміни витрат експлуатації залежить від  зміни  технічних  параметрів  і  розраховується  як  алгебраїчна  сума річних економічних ефектів по кожному з видів експлуатаційних витрат. У випадку РЕА на ІС розрахунок цього ефекту передбачає введення у формулу (2.43) деяких показників, котрі до цього не враховувалися, наприклад  показники  річних  ефектів  за  рахунок  зменшення  маси  і габаритів радіоелектронної апаратури ( Ем.р.  і Ег.р.):

 

Ее.р.= Ем.р.+Ег.р.+Еен.р.+Ер.р.+Еа.р.+Ез.р.+Ен.р.+Еп.р.+Еі.р. ,           (2.43)

 

де, Ее.р. – річний економічний ефект за рахунок зміни експлуатаційних витрат при впровадженні РЕА на ІС; Ем.р – річний економічний ефект за рахунок зменшення маси апаратури на інтегральних схемах; Ег.р. – річний економічний ефект за рахунок зменшення габаритів

апаратури на інтегральних схемах; Еен.р – річний економічний ефект за рахунок зменшення споживаної апаратурою на інтегральних схемах потужності; Ер.р –   річний економічний ефект за рахунок покращення ремонтопридатності апаратури на інтегральних схемах; Еа.р – річний економічний  ефект  за  рахунок  зміни  амортизаційних  відрахувань апаратури на інтегральних схемах; Ез.р – річний економічний ефект за рахунок зміни заробітної плати персоналу, який  працює з   апаратурою на інтегральних схемах; Ен.р – річний економічний ефект за рахунок підвищення надійності апаратури на інтегральних схемах; Еп.р – річний економічний ефект за рахунок підвищення продуктивності апаратури на інтегральних схемах; Еі.р – річний економічний ефект за рахунок зміни інших експлуатаційних витрат апаратури на інтегральних схемах.

Кількість складових, що входять у цей показник, залежить від кількості змінених технічних і експлуатаційних параметрів, а також від типу апаратури, її призначення й умов експлуатації. Склад технічних показників, зміна яких приводить до зміни річного економічного ефекту за рахунок поточних витрат, не обов’язково обмежується відміченими в таблиці 2.3. Так, якщо використання інтегральних схем у наземній стаціонарній електронно-обчислювальній апаратурі дає змогу досягти значного зменшення її габаритних розмірів і маси, то незалежно від того, що в таблиці не відмічені вказані показники, річний економічний ефект за рахунок їх покращення необхідно враховувати при розрахунку річного економічного ефекту за рахунок зміни поточних витрат. Це викликано тим, що значне зменшення габаритів і маси дасть змогу скоротити витрати на транспортування і монтаж радіоелектронної апаратури, а також додатково вивільнити  виробничі  площі,  котрі  займала  раніше  апаратура  на дискретних елементах.

Розрахунок річних економічних ефектів за рахунок покращення одних технічних параметрів радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах може бути однаковим для всіх підгруп РЕА, а для інших параметрів методика розрахунку ефекту в різних підгрупах буде різною. Наприклад,

річний економічний ефект за рахунок зміни заробітної плати персоналу, який працює з апаратурою, і річний економічний ефект за рахунок зміни суми амортизаційних відрахувань можуть розраховуватися за однаковими формулами для всіх підгруп радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах. У той же час такі показники, як річний економічний ефект за рахунок зміни маси, габаритів і споживаної потужності, повинні розраховуватися за різними методиками для наземної стаціонарної, портативної і пересувної апаратури, а у випадку бортової радіоелектронної апаратури по-різному розраховують річні економічні ефекти за рахунок зміни цих  параметрів для авіаційної і  корабельної апаратури, з  одного боку, і для космічної – з іншого. Літературні джерела переважно зупиняються на методах розрахунку річних економічних ефектів від зміни технічних параметрів, котрі не залежать від групи радіоелектронної апаратури. Це методи визначення річних економічних ефектів за рахунок зміни суми амортизаційних відрахувань, заробітної плати персоналу, який працює з апаратурою, продуктивності і частково ремонтопридатності продукції, котрі розглядатимуться нами лише коротко.

Методи визначення річних економічних ефектів за рахунок зміни маси, габаритів і споживаної потужності або цілком не викладені в літературі, або вимагають додаткового доопрацювання стосовно радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах і будуть грунтовно розглянуті в цьому підрозділі.

Знаючи   ціну   нової   апаратури   на   інтегральних   схемах,   легко визначити річний економічний ефект  за  рахунок зміни  амортизаційних

відрахувань за формулою:

 

 

 

Еа.р.

= ( Ца

− Цн

100

)⋅ Н

,

 

 

(2.44)

 

 

 

де,                                                                  Н          –          норма  амортизаційних         відрахувань    для                                                                       даного виду радіоелектронної апаратури, \%.

У  випадку, коли ціна нової радіоелектронної апаоратури вища за ціну аналогічної, що можливо при підвищенні процента використання нових  інтегральних  схем  внаслідок  їх  високої  вартості,  річний економічний ефект за рахунок зміни амортизаційних відрахувань буде від’ємним і відповідно при розрахунку річного економічного ефекту за рахунок зміни витрат експлуатації апаратури на інтегральних схемах враховується зі знаком мінус. Аналогічним чином поступають і при врахуванні річних економічних ефектів за рахунок зміни інших параметрів радіоелектронної апаратури, для яких не досягається позитивний  ефект при переході на інтегральні схеми чи при збільшеннні процента їх застосування.

При роботі персоналу з радіоелектронною апаратурою на інтегральних схемах  річний  економічний ефект  за  рахунок зміни заробітної плати визначається аналогічно розрахунку цього ефекту при роботі персоналу з апаратурою на дискретних елементах. Цей розрахунок здійснюють у випадку, коли відома конкретна сфера використання апаратури і покращення її технічних характеристик змінює час роботи персоналу, який працює з радіоелектронною апаратурою, або змінює його кваліфікацію при виконанні одних і тих же робіт.

Розрахунок річного економічного ефекту за рахунок зміни заробітної

 

плати персоналу, який працює з РЕА на ІС, здійснюють за формулою:

 

 

Е з . р .

= С г .а .  ⋅ t a

− C г .н .  ⋅ t н ,

 

(2.45)

 

 

 

де, Сг.а.  та   Сг.н. – годинні тарифні ставки персоналу, який працює з аналогічною і новою апаратурою; tа   та   tн     – час виконання одних і тих же робіт  протягом року за допомогою аналогічної і нової апаратури.

 

Як зазначалося вище, однією з основних переваг використання інтегральних схем в електронно-обчислювальній техніці є значне підвищення її продуктивності в порівнянні з апаратурою на дискретних

елементах. Крім обчислювальної техніки, використання інтегральних схем або збільшення процента їх застосування дає змогу підвищувати продуктивність багатьох інших видів радіоелектронної апаратури. Методика визначення річного економічного ефекту за рахунок підвищення продуктивності РЕА подана в роботі [131]. Якщо проектована радіоелектронна аппаратура на інтегральних схемах має декілька сфер використання, то розрахунок   річного економічного ефекту за рахунок підвищення її продуктивності слід вести за даними тієї сфери, де вона знайшла найширше використання.

При переході від проектування апаратури на дискретних елементах до РЕА на інтегральних схемах або при збільшенні процента використання ІС покращується ремонтопридатність радіоелектронної апаратури як в результаті зменшення кількості комплектуючих елементів і підвищення їх надійності (надійність схем в інтегральному виконанні набагато вища за надійність аналогічних схем на дискретних елементах), за рахунок чого зменшується кількість відмов у роботі, так і в результаті скорочення часу на виявлення й усунення неполадок і перевірку працездатності апаратури.

В свою чергу, скорочення часу перебування апаратури в ремонті зменшує витрати на заробітну плату ремонтних працівників, а отже, дає можливість одержати додатковий економічний ефект за рахунок скорочення простою РЕА. Відповідно розрахунок річного економічного ефекту від покращення ремонтопридатності   радіоапаратури повинен включати такі складові: економічний ефект за рахунок зміни вартості замінюваних елементів, економічний ефект за рахунок зміни заробітної плати ремонтників з врахуванням накладних витрат та економічний ефект за  рахунок  скорочення  часу  простою  обладнання  у  ремонті,  тобто  за

формулою:

 

 

Ер. р

= Еел + Езп + Епрост,

 

(2.46)

 

 

 

де,                                                                  Еел   –  річний  економічний  ефект  за  рахунок  зміни  вартості замінюваних елементів; Езп  – річний економічний ефект за рахунок зміни

заробітної плати ремонтників з врахуванням накладних витрат; Езп    – річний економічний ефект за рахунок скорочення часу простою апаратури в ремонті.

 

Річний економічний ефект за рахунок зміни вартості замінюваних під час ремонту елементів визначиться як різниця вартості цих елементів

для аналогічної і нової апаратури за формулою:

 

 

Еел

= Вел.а

− Вел.н ,

 

(2.47)

 

 

 

де,  Вел.а  і  Вел.н  – вартість замінюваних протягом року при ремонті елементів для аналогічної і нової апаратури відповідно.

 

Якщо  вважати,  що  при  відмові  будь-якого  елемента радіоелектронної апаратури вона виходить з ладу і потребує ремонту, то вартість замінюваних за рік елементів можна розрахувати як добуток кількості здійснюваних протягом року ремонтів на середньозважену вартість одного елемента. Однак на практиці вихід з ладу одного елемента призводить до відмови ще декількох елементів. Ось чому в розрахунок вартості замінюваних елементів необхідно ввести коефіцієнт, що враховує одночасний    вихід    з    ладу    елементів    радіоелектронної    апаратури.

Розрахунок здійснюють за формулою:

 

 

Сел

= Сел.с.зв

⋅ К ⋅ϕ,

 

(2.48)

 

 

 

де, Сел.с.зв – середньозважена вартість одного елемента радіоелектронної апаратури; К   – кількість здійснюваних протягом року ремонтів радіоелектронної апаратури; φ – коефіцієнт одночасного (за один ремонт) виходу з ладу елементів радіоелектронної апаратури.

 

Коефіцієнт                                                    одночасного   виходу            з           ладу    елементів       апаратури                                                                       –

 

величина змінна і може визначатися періодично на основі статистичних

даних служби, що обслуговує радіоелектронну апаратуру. Для РЕА на інтегральних схемах ця величина близька до одиниці, бо в більшості випадків виходить з ладу одна ІС, котра при ремонті повністю замінюється новою, незалежно від того, що не всі її елементи відмовили.

Середньозважену                                         вартість           одного            елемента         визначають    за

 

формулою:

 

 

 

 

Сел.с .зв

m

∑Cі

= і =1

m

⋅ ni

⋅ λi

,

 

(2.49)

 

∑ni

i =1

⋅ λi

 

 

 

де,   m – кількість груп елементів з різною вартістю і частотою відмовлень  у  роботі;  Ci   –  вартість  одного  елемента  апаратури,  що належить  до  і-тої  групи;  ni   –  кількість  елементів  у  складі  РЕА,  що належать до і-тої групи; λi – частота відмовлень елементів, що належать до і-тої групи.

 

Кількість ремонтів за рік, що, по суті, дорівнює кількості відмовлень у роботі апаратури, може визначатися за формулами, поданими в роботі [131]. Для радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах ця в результаті значно менша, ніж для апаратури на дискретних елементах внаслідок   високої   надійності   ІС   і   значного   зменшення   кількості

комплектуючих елементів.

 

К = Т річ  ,

 

tн.в

(2.50)

 

 

 

де,  Тріч – час роботи апаратури за рік (однаковий для аналогічної і нової апаратури); tн.в  – час напрацювання радіоелектронної апаратури на відмову.

Час  напрацювання                                      апаратури        на  відмову     –  величина  обернено пропорційна середній частоті відмовлень для даної РЕА визначають за

формулою:

 

 

 

 

λ

 

1 tн.в  =                                                         ,

 

с

 

(2.51)

 

 

 

де,                                                                  λс  – середня частота відмовлень даного типу радіоелектронної апаратури.

Середню                                                        частоту            відмовлень     радіоапаратури          визначають    за

 

формулою:

 

 

1

λ с   =

К м

N

⋅ ∑ λ j

j =1

⋅ k j ,

 

(2.52)

 

 

 

де,  N – кількість груп елементів з однаковою частотою відмовлень, що  входять в  радіоелектронну апаратуру; λj  –  частота відмовлень j-тої групи елементів; kj – кількість елементів j-тої групи в апаратурі; Км – коефіцієнт, що враховує відмовлення за рахунок механічних пошкоджень радіоелектронної апаратури.

Величина  Км , рекомендована [131] для радіоелектронної апаратури,

 

становить 0,8 – 0,9.

 

Річний економічний ефект за рахунок зміни заробітної плати ремонтників      з   врахуванням      накладних   витрат   розраховують   за

формулою:

 

 

Езп

= Взп .а

− Взп.н ,

 

(2.53)

 

 

 

де,   Взп.а      та    Взп.н  – річна сума заробітної плати ремонтників з врахуванням накладних витрат для аналогічної і нової апаратури відповідно.

Річну суму заробітної плати ремонтників з врахуванням накладних витрат розраховують за формулою:

⎛                                                                   П          ⎞

 

Р                                                                     = С ⋅t

⋅ К ⋅⎜1+    н.в ⎟,

 

зп                                                                   г           р

⎝                                                                   100⎠

(2.54)

 

 

 

де,  Сг – середня годинна тарифна ставка ремонтників (залежить від складності апаратури); tр – середній час знаходження і усунення несправності  та  перевірки  працездатності  апаратури  (визначається  на основі статистичних даних фірм або підрозділів підприємств, що обслуговують апаратуру); Пн.в – процент накладних витрат.

 

Час  знаходження  й  усунення  поломки  для  радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах може бути значно скорочений у порівнянні з апаратурою на дискретних елементах, оскільки ІС не ремонтують, а замінюють новими; місце відмови знаходять шляхом перевірки функціонування окремих блоків. З метою скорочення часу простою радіоелектронної апаратури в ремонті доцільно заміняти блоки, що відмовили новими. Блоки, що відмовили, пізніше можуть бути відремонтовані у спеціалізованій майстерні.

Розрахунок річного економічного ефекту за рахунок зменшення збитків, обумовленого скороченням часу простою апаратури в  ремонті,

здійснюють за формулою:

 

 

Епрост

= За

− Зн ,

 

(2.55)

 

 

 

де,  За                                                             та          Зн   – збитки від простою радіоелектронної апаратури в ремонтах (протягом року) для аналогічної і нової апаратури відповідно.

 

Для розрахунку річних збитків, обумовлених простоєм апаратури в ремонті, використаємо формулу, подану в роботі [80].

 

 

З = Зг ⋅Т р ,

 

(2.56)

де,   Зг  – збитки, обумовлені однією годиною простою апаратури в ремонті; Тр – сумарна тривалість ремонтів апаратури протягом року.

 

Враховуючи той факт, що аналогом для визначення економічного ефекту за рахунок зміни витрат експлуатації обирається радіоелектронна апаратура, котра має ту ж сферу використання, що й нова, можна зробити висновок, що величина  Зг    для аналогічної  і нової РЕА буде однаковою.

Отже, формула (2.55) може бути перетворена на формулу:

 

 

 

Епрост

= Зг

⋅ (Т

 

 

р.а

− Т р.н ),

 

 

(2.57)

 

 

 

Сумарна                                                        тривалість       ремонтів         апаратури       протягом        року                                                                       можна

 

визначити за формулою:

 

 

Т р = t р ⋅ К,

 

(2.58)

 

 

 

Збитки, завдані кожною годиною простою радіоелектронної апаратури в ремонті, будуть різними для різних підгруп РЕА і навіть для однакової апаратури, використаної для різних цілей. Наприклад, для апаратури,  встановленої  на  рухомих  об’єктах,  призначених  для перевезення пасажирів і вантажів, збитки від простою апаратури в ремонті дорівнюють втратам від зменшення кількості перевезень пасажирів і вантажів. Значить для бортової апаратури кораблів, авіаційної апаратури, а також для наземної пересувної радіоелектронної апаратури, якщо це викликає простій транспортних засобів, розрахунок потрібно здійснювати

за формулою:

 

 

З г                                                                  =

с ⋅ S п

⋅ Q п                                                            ,

 

Т                                                                     річ

(2.59)

де,    с – тариф за перевезення вантажу масою в один кілограм на відстань один кілометр; Sп  – середньорічний пробіг (наліт) даного виду транспортних засобів; Qп – маса перевезених протягом року вантажів.

 

Величина збитків, обумовлених однією годиною простою апаратури в ремонті, зазвичай велика   і тому часом доцільно йти на збільшення вартості  ремонту  (заміна  цілих  блоків  і  пристроїв,  запрошення спеціалістів-ремонтників вищої кваліфікації і додаткове стимулювання їх роботи),  щоб  скоротити  час  ремонту.  У  таких  випадках,  як  правило вдається одержати значний виграш від скорочення простою апаратури в ремонті. У формулі (2.59) вираз  Sп /Тріч, по суті, відображає середньорічну швидкість пересування транспортних засобів. Враховуючи зазначене, цю

формулу можна записати таким чином:

 

 

З г   =

с ⋅ Vc

⋅ Qп ,

 

(2.60)

 

 

 

де,   Vc – середньорічна швидкість пересування транспортних засобів (вона не відповідає середньорічній швидкості руху цих транспортних засобів).

 

У випадках, коли радіоелектронна апаратура на інтегральних схемах використовується У  процесі виробництва, розрахунок збитків, обумовлених  однією  годиною  простою  апаратури  в  ремонті,  можна

здійснювати за формулою, поданою в роботі [80]:

 

 

Зг  = qг

⋅ (Ц

− Св

+ Ву .п.в ),

 

 

(2.61)

 

 

 

в

 

де,  qг  – годинна продуктивність радіоелектронної апаратури; Цв – оптова ціна одного виробу, що виготовляється з допомогою апаратури; Св – повна собівартість одного виробу, що виготовляється з допомогою апаратури; Ву.п.в – умовно-постійні витрати підприємства, що припадають на один виріб.

Для космічної радіоелектронної апаратури збитки, обумовлені простоєм апаратури в ремонті, не розраховують, оскільки ця апаратура в звичайному розумінні не підлягає ремонту і відмова її в роботі у більшості випадків призводить до невиконання поставленого завдання. Для радіоелектронної апаратури, що встановлюється на пілотованих космічних об’єктах, розрахувати цю величину надзвичайно важко. Для апаратури, що використовують для інших цілей (медична апаратура, апаратура для наукових досліджень і т. п.), врахувати збитки, обумовлені простоєм апаратури в ремонті, немає можливості. У таких випадках розрахунок річного економічного ефекту за рахунок покращення ремонтоздатності радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах повинен проводитися без  врахування  річного  економічного  ефекту  за  рахунок  зменшення збитків, обумовлених скороченням часу простою апаратури в ремонті.

Скорочення кількості паяних контактів (приблизно в 6 – 10 разів), різке збільшення надійності схем в інтегральному виконанні у порівнянні зі схемами на дискретних елементах дає змогу досягти високої надійності навіть надзвичайно складної радіоелектронної апаратури. Ця перевага дає можливість одержати певний річний економічний ефект при експлуатації радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах. Розрахунок річного економічного ефекту за рахунок підвищення надійності РЕА   широко висвітлюється у літературі [131;133]. Для розрахунку цього показника доцільно користуватися формулами, поданими в роботах [131;133].

При  експлуатації  радіоелектронної апаратури  можуть  виникати  й інші види експлуатаційних витрат, котрі у формулі (2.43) враховуються як річний економічний ефект за рахунок зміни інших експлуатаційних витрат. Цей  річний  економічний  ефект  можна  розрахувати  як  різницю  між певними видами витрат аналогічної і нової радіоелектронної апаратури.

Так, якщо при використанні радіоелектронної апаратури споживаються експлуатаційні матеріали   і в новій апаратурі змінюється вид матеріалу або норми його витрат на той же обсяг робіт протягом року у порівнянні з аналогом, необхідно розраховувати річний економічний ефект  за  рахунок  зміни  вартості  витрачених  матеріалів.  Наприклад,

використання у нових електоронно-обчислювальних машинах замість перфокарт для введення інформації перфострічки чи дискет багаторазового використання або зміна їх кількості для запису того ж обсягу інформації у нових реєструючих пристроях в порівнянні з аналогічною РЕА вимагає врахування  річного  економічного  ефекту  за   рахунок  зміни  вартості

спожитих матеріалів, котрий можна визначити за формулою:

 

 

Е мат . р

= В мат .а

− В мат .н ,

 

(2.62)

 

 

 

де,  Вмат.а     та    Вмат.н  –  вартість витрачених за рік матеріалів для аналогічної і нової радіоелектронної апаратури відповідно.

За аналогічними формулами можна розрахувати річні економічні ефекти за рахунок зміни й інших експлуатаційних витрат, не врахованих формулою (2.43).

Після розрахунку річного економічного ефекту за рахунок зміни витрат експлуатації визначають економічний ефект за рахунок зміни експлуатаційних  витрат  за  термін  служби  РЕА,  що  розраховують  за

формулою:

 

 

Ее  = Ее. р

⋅ Т сл ,

 

(2.63)

 

 

 

де,   Ее – економічний ефект за рахунок зміни витрат експлуатації за термін служби; Тсл – термін служби нової радіоелектронної апаратури.

 

Як і при визначенні економічного ефекту за рахунок зміни витрат виробництва, так і при розрахунку економічного ефекту  за рахунок зміни витрат експлуатації необхідно враховувати, що зміна деяких технічних параметрів апаратури залежить від процента використання інтегральних схем у ній. Деякі з них, наприклад, споживана потужність, надійність, довговічність та інші можуть бути розраховані вже на етапі ескізного проектування, тобто після складання   схеми принципової електричної. Деякі показники можуть задаватися в технічному завданні та ними можна користуватися при розрахунку економічної ефективності радіоелектронної

апаратури,                                                     скажімо,          габарити,        стійкість         до        кліматичних                                                                       впливів            і динамічних навантажень тощо.

Розрахунок такого показника, як маса радіоелектронної апаратури, у випадку, якщо він не заданий в технічному завданні, точно може бути здійсненим лише після закінчення технічного проекту, коли розроблена конструкція апаратури.

Як відомо, збільшення процента використання інтегральних схем в радіоелектронній апаратурі зменшує її масу не лише за рахунок зменшення маси комплектуючих виробів, й за рахунок зменшення маси конструкції апаратури (механічні деталі, друковані плати тощо), врахувати яке при розрахунку маси проектованої апаратури на стадіях технічної пропозиції і ескізного проекту немає можливості (відсутня конструкторська документація). Отже, при розрахунку маси радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах на стадіях технічної пропозиції чи ескізного проекту необхідно використовувати наближені методи. Одним з можливих наближених методів розрахунку може бути розрахунок за процентом зниження маси. Для цього потрібно побудувати графіки залежності процента зниження маси від процента використання інтегральних схем для різних видів радіоелектронної апаратури згідно з класифікацєю наведеною вище. Якщо будь-який вид апаратури, наведений у класифікації, включає апаратуру, котра має значні особливості конструктивного виконання, його можна додатково розбити на дрібніші класифікаційні одиниці – типи. Приміром, наземну стаціонарну вимірювальну апаратуру доцільно розбити на показуючу вимірювальну апаратуру, цифрову вимірювальну апаратуру та осцилографічну вимірювальну апаратуру.

На рис. 2.6 подана залежність зміни процента зниження маси цифрової вимірювальної радіоелектронної апаратури   зі збільшенням процента використання інтегральних схем у ній, побудована за даними табл. 2.8.

Подпись: \% зниження маси50

40

30

20

10

0

0                                                                     10         20        30        40        50        60        70        80

 

\% використання ІС

 

Рис. 2.6. Графік залежності процента зниження маси цифрової вимірювальної РЕА від процента використання інтегральних схем у ній.

 

Таблиця 2.8

 

Зміна маси радіоелектронної апаратури зі зростанням процента використання інтегральних схем (на прикладі цифрової вимірювальної РЕА)

 

 

з/п

Назва

апаратури

Процент

використання ІС

 

Маса, кг

Процент

зниження маси

1.

Частотомір 1

0

28

0

2.

Частотомір 2

20

21,5

23,2

3.

Частотомір 3

33

19,1

31,8

4.

Вольтметр

48

17,5

37,5

5.

Частотомір 4

62

16,5

41,2

6.

Частотомір 5

77

15,7

43,9

Знаючи масу аналога і проценти зниження маси для нової і аналогічної апаратури, що визначають з графіка (рис. 2.6), за відомими процентами  використання  інтегральних  схем  у  новій     і  аналогічній

апаратурі можна визначити масу нової РЕА за формулою:

 

 

 

Q                                                                    = Qa

⋅ (100 +

П з .м .а ) ,

 

н                                                                     100 +

П з .м .н

(2.64)

 

 

 

де,    Qн   –   маса нової радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах; Qа – маса аналогічної радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах; Пз.м.а –   процент зниження маси аналогічної радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах; Пз.м.н – процент зниження маси нової апаратури на інтегральних схемах.

Qa  ⋅ (100 + П з . м .а )

 

Величина

 

100

представляє                                                  собою  масу    аналога           у

 

 

випадку його виконання повністю на дискретних елементах, тобто коли  б процент використання інтегральних схем дорівнював 0. При цьому можна

записати:

Q                                                                    ⋅ (100 + П      )

 

Qд .е

=                                                                     a           з . м .а    ,

100

 

(2.65)

 

 

 

де,   Qд.е – маса аналога за умов, коли процент використання інтегральних схем у ньому дорівнює нулю (виконаний повністю на дискретних елементах).

 

Звідси процент зниження маси можна визначити за формулою:

 

 

 

 

П з . м .

 

= 100

⋅ (Q д .е

Q a

− Q a ).

 

(2.66)

За даною формулою було розраховано процент зниження маси РЕА

 

на ІС, поданий в табл. 2.8.

 

Другий метод наближеного розрахунку маси радіоелектронної апаратури  на  етапі  ескізного  проекту  більш  трудомісткий,  оскільки вимагає розрахунку маси комплектуючих виробів, а отже, потребує тривалішої попередньої підготовки. Він грунтується на припущенні, що питома вага маси комплектуючих елементів  у масі апаратури змінюється зі зміною процента використання інтегральних схем в РЕА. Побудувавши залежність зміни питомої ваги маси комплектуючих елементів у масі радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах від процента використання ІС для різних видів апаратури і знаючи масу комплектуючих елементів нової РЕА на ІС (визначається на етапі ескізного проектування після розробки принципової схеми апаратури на основі довідника чи паспортів на  комплектуючі елементи), можемо  легко  розрахувати масу

нової апаратури за формулою:

 

 

Qн  =

Qел

П к

⋅ 100 ,

 

(2.67)

 

 

 

де,   Qел – маса комплектуючих елементів нової радіоелектронної апаратури; Пк – питома вага маси комплектуючих елементів у масі РЕА на ІС (визначається   з   графіка рис. 2.7,   де подана ідеалізована залежність зміни питомої ваги маси комплектуючих елементів у масі апаратури зі збільшенням процента використання інтегральних схем в РЕА).

 

Другий метод дає змогу визначати  масу радіоелектронної апаратури навіть при відсутності аналога.

 

 

Пк, \%

70

 

60

 

50

 

40

 

30

 

20

 

10

 

0

0                                                                     10         20        30        40        50        60        70        80        90

 

\% використання ІС

 

 

 

Рис. 2.7. Ідеалізований графік зміни питомої ваги комплектуючих виробів у масі апаратури зі зростанням процента використання інтегральних схем (розробляється по кожному виду РЕА).

 

Інші експлуатаційні параметри апаратури можна розраховувати на різних  стадіях  проектування  РЕА.  Наприклад,  споживана радіоелектронною апаратурою потужність може бути розрахована вже на стадії ескізного проектування після створення і випробування лабораторного макета. На цій же стадії можна здійснювати попередні розрахунки  надійності  і  продуктивності.  Уточнений  розрахунок надійності, маси, продуктивності і габаритів здійснюють лише по закінченні технічного проекту. Таким чином, коли габарити не фігурують у   технічному   завданні,   їх   можна   розрахувати   лише   по   закінченні технічного проекту.

Проаналізувавши зазначене вище, можна зробити висновок, що на стадії ескізного проектування, коли здійснюють попередній розрахунок економічної  ефективності  радіоелектронної  апаратури,  ще  немає достатньої кількості даних для повного розрахунку річного економічного ефекту  за рахунок зміни витрат експлуатації (поточних витрат), оскільки на  цій  стадії  неможливо  розрахувати  такий  параметр  апаратури  як

габарити, котрий необхідний для визначення складової формули  (2.43). У деяких випадках до цього параметра додається ще й маса апаратури, коли розрахунок її не можна здійснити за жодним з наведених методів з огляду на недостатній статистичний матеріал по кожній з груп, підгруп і видів радіоелектронної апаратури, до котрої належить нова РЕА на ІС.

Річний економічний ефект за рахунок зміни витрат експлуатації у цьому випадку буде дещо заниженим. Це може призвести до відкидання цілого ряду ефективної і потрібної народному господарству апаратури, бо річний економічний ефект за рахунок зміни витрат експлуатації при розрахунку терміну окуплення стоїть в знаменнику, а це значить, що розрахований термін окуплення буде завищеним. Усунути зазначений недолік  можна  шляхом  введення  у  розрахунок  річного  економічного ефекту за рахунок зміни витрат експлуатації коефіцієнта (з показників, котрі неможливо визначити на стадії ескізного проектування), що дасть змогу врахувати річний економічний ефект за рахунок зміни неврахованих параметрів і відповідно підвищити величину цього ефекту до реальної величини хоча б у першому наближенні. Величина цього підвищуючого коефіцієнта буде різною для різних груп, підгруп і видів радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах. Ось чому   для двох зазначених вище параметрів (а якщо виникає необхідність, то і для деяких інших) потрібно заздалегідь розробляти коефіцієнт, що залежить від призначення та умов експлуатації радіоелектронної апаратури і дає змогу врахувати їх на стадії ескізного проектування. Для цього необхідно визначити питому вагу річного економічного ефекту від покращення кожного з цих параметрів у загальному річному   економічному ефекті за рахунок зміни витрат експлуатації. Знаючи цей коефіцієнт і річний економічний ефект в експлуатації без врахування річного економічного ефекту від одного з параметрів, можна в першому наближенні визначити повну величину річного  економічного  ефекту  за  рахунок  зміни  витрат  експлуатації  за

формулою:

 

 

Е е . р

'

Е

 

 

=

 

е . р

⋅ k ,

 

(2.68)

де,  Ее.р – повний річний економічний ефект за рахунок зміни витрат

 

 

 

експлуатації;

'

Е

 

е. р – річний економічний ефект за рахунок зміни витрат

 

 

експлуатації без врахування річного економічного ефекту за рахунок зміни одного з експлуатаційних параметрів; k – коефіцієнт збільшення річного економічного ефекту за рахунок витрат експлуатації.

 

Так, якщо для певного виду  бортової космічної радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах річний економічний ефект за рахунок зміни  габаритів  становить  в  середньому       η\%     від  повного  річного

економічного  ефекту  за  рахунок  зміни  витрат  експлуатації,  то  можна

 

 

 

записати, що

'

Е

 

е . р

 

відповідає  (100 – η)\%, а повний річний економічний

 

 

ефект за рахунок зміни витрат експлуатації визначають за формулою:

 

 

 

Е                                                                     Е'

100                                                                 .

 

е . р  =

е . р  ⋅

100 − η

(2.69)

 

 

 

Порівнявши формули (2.68)                       та          (2.69), можна зробити висновок, що

 

100

 

вираз

100  − η

і є коефіцієнтом збільшення річного економічного ефекту

 

 

за рахунок зміни витрат експлуатації  у  випадку, коли один з параметрів неможливо врахувати при розрахунку Ее.р  на даній стадії проектування.

Якщо на стадії ескізного проектування неможливо врахувати річний

 

ефект за рахунок покращення двох параметрів, то коефіцієнт збільшення річного економічного ефекту за рахунок зміни витрат експлуатації слід

визначати за формулою:

 

 

k =                                                                  100       .

100 − (η1  + η2 )

 

 

(2.70)

 

 

 

На стадії технічного проекту, коли відома конструкція апаратури, з’являється можливість розрахунку всіх необхідних експлуатаційних параметрів, а відповідно   і   річних економічних ефектів за рахунок їх покращення. Отже, на цій стадії вже відпадає необхідність використання

коефіцієнтів збільшення річного економічного ефекту за рахунок зміни витрат експлуатації.

Перехід від проектування радіоелектронної апаратури на дискретних елементах до апаратури на інтегральних схемах значно знижує споживану нею потужність. Крім цієї переваги, радіоелектронна апаратура на інтегральних схемах має ряд інших переваг, котрі й послужили основною рушійною силою стрімкого розвитку нового напрямку електронної техніки

– мікроелектроніки.

 

Величина  економічного  ефекту  від  однакової  зміни  певних параметрів буде різною для різних підгруп апаратури. Так, зменшення споживаної потужності на однакову величину по-різному вплине на економічну ефективність стаціонарної, портативної, космічної та інших підгруп апаратури. Це свідчить про те, що для радіоелектронної апаратури різних підгруп річний економічний ефект за рахунок зменшення споживаної потужності потрібно визначати за різними формулами залежно від вартості спожитої енергії.

З переходом від дискретних елементів до інтегральних схем споживана потужність зменшується  у 5 – 6 разів. Свого часу перехід від електронних  ламп  до  напівпровідникових  приладів  також  дав  змогу знизити   споживану   РЕА   потужність   майже   в   5   разів.   Так,   якщо електронно-обчислювальна машина “Мінськ-2” споживала 14 кВт, то машина “Раздан-2”, виконана на напівпровідникових приладах, споживала лише 3 кВт, а обчислювальні машини того ж класу, виконані на інтегральних схемах,  споживають близько  0,5 кВт. Таке значне зниження споживаної  потужності  повинно  враховуватися  при  розрахунку економічної ефективності радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах. Різний річний економічний ефект за рахунок зниження споживаної потужності для різних підгруп радіоелектронної апаратури пояснюється тим, що вартість однієї ват-години електроенергії для кожної з цих підгруп РЕА  буде різною, наприклад, для стаціонарної і авіаційної, оскільки вони живляться від принципово різних джерел живлення. Відповідно всю радіоелектронну апаратуру необхідно згрупувати таким чином, щоб для

кожної з підгруп розрахунок річного економічного ефекту за рахунок зниження потужності, споживаної апаратурою, можна було вести за певними залежностями.

З цією метою, всю радіоелектронну апаратуру можна поділити на чотири підгрупи, що мають принципово різні джерела живлення і відповідно різну вартість однієї кіловат-години електроенергії: а) стаціонарну; б) портативну; в) пересувну, авіаційну і корабельну; г) космічну. Зауважимо, що наземна стаціонарна радіоелектронна апаратура зазвичай живиться від мережі, портативна   має автономне живлення (батареї, акумулятори), пересувна, авіаційна і корабельна апаратура живиться від акумуляторів і бортових генераторів, а космічна   –     від сонячних батарей та акумуляторів. Враховуючи зазначене, можна стверджувати про необхідність чотирьох різних підходів до розрахунку річного економічного ефекту за рахунок зниження потужності, споживаної радіоелектронною апаратурою.

У загальному випадку річний економічний ефект   за рахунок зниження потужності, споживаної радіоелектронною апаратурою при її переведенні   на   інтегральні   схеми   або   при   збільшенні   процента   їх

використання, визначають за формулою:

 

 

 

Еен. р

= (М а

⋅ Аа

− М н

⋅ Ан )⋅ Т річ ,

 

(2.71)

 

 

 

де,  Ма        та      М н – потужність, споживана аналогічною і новою радіоелектронною апаратурою відповідно;  Аа    та   Ан   –  вартість однієї кіловат-години  електроенергії  для  аналогічної  і  нової  апаратури відповідно; Тріч – час роботи радіоелектронної апаратури протягом року.

 

Якщо живлення нової й аналогічної апаратури здійснюється від однакових джерел живлення, то розрахунок річного економічного ефекту за  рахунок зменшення споживаної апаратурою потужності, враховуючи

однакову вартість однієї кіловат-години електроенергії, слід проводити за

 

формулою:

 

 

 

Еен . р

= (М а

− М н )⋅Т річ ⋅ А.

 

 

(2.72)

 

 

 

Як зазначалося вище,   величина      А     буде різною для кожної з чотирьох підгруп радіоелектронної апаратури. Живлення наземної стаціонарної радіоелектронної апаратури здійснюється від мережі, а тому вартість однієї кіловат-години електроенергії приймається за затвердженими тарифами.

Живлення наземної портативної апаратури здійснюється від батарей або  від  акумуляторів.  У  першому  випадку  розрахунок  вартості  однієї

кіловат-години електроенергії необхідно здійснювати за формулою:

 

 

А '                                                                  =

Ц б   ⋅ 10                                                     ,

 

3

 

порт                                                               ⋅

(2.73)

 

U ном                                                            Є

 

 

де,     А

 

порт

 

–  вартість  однієї  кіловат-години  електроенергії  для

 

 

наземної  портативної  радіоелектронної  апаратури  з  батарейним живленням; Цб – ціна батареї,що використовується у новій радіоелектронній апаратурі (по прейскуранту цін); Uном – номінальна напруга батареї (вольти); Є – ємність батареї (ампер-години).

 

У випадку, коли наземна портативна апаратура живиться від акумуляторів, вартість однієї кіловат-години електроенергії повинна включати   вартість   зарядки   акумуляторів   і   частину   вартості   на   їх придбання, тобто має визначатися як сума витрат на їх зарядку і амортизаційні відрахування, що припадають на одну кіловат-годину електроенергії. Першу частину цієї суми можна визначати за аналогією з формулою (2.73), лише замість ціни батареї тут використовують вартість однієї зарядки акумулятора. Враховуючи, що амортизаційні відрахування розраховуються на рік, другу складову потрібно розраховувати шляхом їх

ділення на спожиту новою апаратурою (від акумулятора) протягом року енергію.    При     цьому                                                                       розрахунок      вартості          однієї  кіловат-години

електроенергії здійснюють за формулою:

 

 

 

 

А

 

"

порт

В зар

=

⋅ 10 3

+

Ц ак  ⋅ Н а

⋅ 10

,

 

(2.74)

 

U ном                                                            Є

U ном

I ном

Т річ

 

 

 

де,   А” порт – вартість однієї кіловат-години електроенергії   для наземної портативної апаратури з акумуляторним живленням; Взар  – вартість   однієї   зарядки   акумулятора   (за   даними   організації,   що   її здійснює);    Цак – ціна акумулятора, що використовується у новій радіоелектронній апаратурі (за прейскурантом цін); На – норма амортизаційних відрахувань РЕА (за встановленими нормами амортизації у процентах); Iном – номінальний струм розрядки акумулятора (ампери).

 

А

 

У випадку, коли нова наземна портативна радіоелектронна апаратура живиться від  джерел іншого типу чи вартості, ніж аналогічна, то величини порт          та                     А”  порт         повинні  розраховуватися  окремо  для  нової  і аналогічної                апаратури.       Відповідно    розрахунок     річного                                                                       економічного ефекту за  рахунок зниження потужності, споживаної радіоелектронною апаратурою,  при  переході  до  інтегральних  схем  або  при  збільшенні

процента їх використання, здійснюють за формулою (2.71).

 

Живлення пересувної, авіаційної і корабельної апаратури здійснюється  безпосередньо  від  бортових  генераторів  або  від акумуляторів, що постійно підзаряджаються від цих генераторів. У першому випадку при розрахунку вартості однієї кіловат-години електроенергії необхідно враховувати витрати пального на роботу генератора і його зношення, а в другому випадку  до цих витрат додають ще й зношення акумулятора. Підзарядка акумулятора в цьому випадку здійснюється автоматично при роботі генератора і додаткові витрати часу при  цьому  непотрібні.  Зрозуміло,  що  при  розрахунку  вартості  однієї

кіловат-години електроенергії необхідно включати лише ту частину вартості палива, що витрачається на роботу генератора по виробітку однієї кіловат-години електроенергії, а також річну суму амортизаційних відрахувань  генератора  та  акумулятора, що  припадає  на  одну  кіловат-

годину виробленої енергії. При цьому розрахунок проводять за формулою:

 

 

Вп.р ⋅ Цп

п

 

А =

+ Цг ⋅ Нг + Цак ⋅ На ,

 

ηг ⋅ηп

⋅ Пд.ном

⋅Тріч

100⋅ Пг.ном

⋅Тріч

(2.75)

 

 

 

де,    Ап  – вартість однієї кіловат-години електроенергії для пересувної, авіаційної та корабельної радіоелектронної апаратури; Вп.р  – середньорічні витрати пального для даного виду транспортних засобів (тонни); Цп – ціна однієї тонни пального; ηг – коефіцієнт корисної дії генератора; ηп – коефіцієнт корисної дії   механічної передачі “двигун- генератор”; Пд.ном – номінальна потужність двигуна; Пг.ном – номінальна потужність генератора;   Цг  – ціна генератора; Цак  – ціна акумулятора; Нг – норма амортизаційних відрахувань для генератора; На – норма амортизаційних відрахувань для акумулятора.

 

При живленні радіоелектронної апаратури лише від генератора, як це часто буває для корабельної апаратури, з формули слід вилучити ціну і норму амортизаційних відрахувань акумулятора.

Живлення космічної радіоелектронної апаратури здійснюється від хімічних батарей або від акумуляторів, що підзаряджаються від сонячних батарей.  Значне  зниження  споживаної  потужності,  викликане переведенням радіоелектронної апаратури на інтегральні схеми або збільшенням процента їх використання, зменшує номінальну потужність енергетичного обладнання, що, в свою чергу, зменшує його масу. Отже, при розрахунку вартості однієї кіловат-години електроенергії, крім тієї частини вартості сонячних батарей та акумуляторів, котра переноситься на вартість  однієї  кіловат-години  електроенергії,  необхідно  враховувати  і

зменшення  маси  джерел  живлення  при  зниженні  їх  номінальної потужності, необхідної для забезпечення роботи радіоелектронної апаратури (на один кіловат). Розрахунок у цьому випадку слід проводити

за формулою:

 

 

 

Ак  =

(Ц с.б

+ Ц а

)⋅ 105

 

+ k з.м

 

Взап

⋅                                                                   ⋅

 

 

,                                                                      (2.76)

 

U ном.а

І ном.а

Т сл

Т річ

Q  Tck

Tріч

 

 

 

де,   Ак – вартість однієї кіловат-години електроенергії для космічної апаратури; Цс.б – ціна сонячних батарей; kз.м – коефіцієнт збільшення маси енергетичного обладнання (кг) при підвищенні його номінальної потужності на один кіловат (за статистичними даними); Взап – вартість запуску космічного об’єкта; Q – маса космічного об’єкта, що запускається; Tсл – термін служби (час функціонування) космічного об’єкта.

Коефіцієнт  kз.м    можна визначати   на основі статистичних даних за формулою:

 

 

 

 

k з . м

п

=                                                                     і = 1

n

i = 1

∆ Q i

,

∆ M  i

 

(2.77)

 

 

 

де,    ∆Q – приріст маси нового джерела живлення (сонячні батареї в комплекті з акумулятором) стосовно базового; ∆М – приріст номінальної потужності  нового  джерела  живлення  у  порівнянні  з  базовим;  п    – кількість досліджуваних об’єктів.

 

Таким чином, використовуючи формули розрахунку вартості однієї кіловат-години електроенергії для всіх чотирьох підгруп радіоелектронної апаратури, можна визначити річний економічний ефект за рахунок зменшення  потужності,  спожитої  радіоапаратурою  у  процесі  її експлуатації.

Використання інтегральних схем у радіоелектронній апаратурі пориводить до значного зниження її маси і габаритів як в результаті зменшення маси і габаритів комплектуючих елементів, так і за рахунок спрощення конструкції РЕА, про що детально йшлося вище. При існуючій практиці  визначення  економічної  ефективності  радіоелектронної апаратури часто нехтують економічним ефектом за рахунок зменшення маси і габаритів, вважаючи, що вони є важливими лише для бортової апаратури. Аналіз, проведений однією з проектних приладобудівних організацій, показав, що використання вимірювальної радіоелектронної апаратури  з  процентом  використання  інтегральних  схем,  що  дорівнює

80\%,   дає змогу в результаті зменшення габаритів і маси РЕА зменшити площу столу до 80\%   і одночасно підвищити продуктивність праці розробників радіоелектронної апаратури на 10 – 15\% за рахунок компактності робочого місця, зручності в роботі і зниження фізичних навантажень.

Річний економічний ефект за рахунок зменшення маси і габаритів радіоелектронної апаратури залежить від її призначення та умов експлуатації. Для кожної з підгруп радіоелектронної апаратури, наведених в табл. 2.3, зниження маси і габаритів по-різному впливає на річний економічний ефект за рахунок зміни витрат експлуатації.

Приступати до розрахунку річного економічного  ефекту за рахунок зниження маси радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах можна лише визначивши її масу, методами, наведеними вище, якщо розрахунок проводять на стадії ескізного проектування, і на основі конструкторської документації, коли розрахунок проводять на наступних стадіях розробки РЕА. Знаючи масу аналогічної і нової радіоелектронної апаратури, можна розрахувати  річний  економічний  ефект  за  рахунок  зниження  маси  за

формулою:

 

 

 

Ем. р

= (Qa

− Qн )⋅ К ,

 

(2.78)

де,    Qа           та    Qн   –  маса  аналогічної  і  нової  радіоелектронної апаратури на інтегральних схемах відповідно; К – річна вартість експлуатації одного кілограма маси.

 

Цю формулу використовують для розрахунку річного економічного ефекту за рахунок зниження маси будь-якого виду радіоелектронної апаратури. Однак річна вартість експлуатації одного кілограма маси буде різною для різних підгруп апаратури і вимагає різного підходу до її розрахунку.

На перший погляд здається, що ця величина для певної підгрупи радіоелектронної апаратури постійна в часі. Насправді ж це не так. Наприклад,  для  космічної  радіоелектронної  апаратури  (апаратура супутника зв’язку  тощо)    річна  вартість експлуатації одного кілограма

маси можна визначати за формулою:

 

 

К к  =

Взап                                                               ,

 

Т ф  ⋅ Qк

(2.79)

 

 

 

де,    Кк – річна вартість експлуатації одного кілограма маси для космічної радіоелектронної апаратури; Взап – вартість запуску даного типу космічних об’єктів (за даними поточного року); Тф – час функціонування (в роках) радіоелектронної апаратури космічного об’єкта (будь-яке додатне число,  визначене  з  розрахунку  довговічності);  Qк   –  маса  космічного об’єкта.

 

Вартість запуску космічного об’єкта змінюється в часі шляхом вдосконалення засобів доставки техніки на орбіту. Крім того, може змінюватися час функціонування цієї радіоелектронної апаратури, що викликає зміну в часі    розрахункової величини – річної вартості експлуатації одного кілограма маси. Слід також враховувати, що величина Взап        залежить від того, куди доставляють радіоелектронну аппаратуру,

тобто  необхідно  розрізняти  короткі  неорбітальні  польоти,  польоти  по орбіті навколо Землі і доставку космічних об’єктів з  радіоелектронною апаратурою у глибокий космос. Найменша вартість запуску космічного об’єкта буде при коротких неорбітальних польотах (майже в 10 разів меншою, ніж при польотах навколо Землі), а найбільша – при доставці радіоелектронної апаратури в глибокий космос (у 10 разів більшою, ніж при польотах навколо Землі) [105].

Для  авіаційної,  корабельної  та  пересувної  радіоелектронної апаратури річний економічний ефект за рахунок зниження маси РЕА одержують шляхом можливого збільшення вантажообігу  і  розраховують за формулою  (2.78), а річну вартість експлуатації одного кілограма маси

визначають за формулою:

 

 

К п   = Т п

⋅ V с . р

⋅ с 1 ,

 

(2.80)

 

 

 

де, Кп – річна вартість експлуатації (перевезення) одного кілограма маси  для  пересувної,  авіаційної  та  корабельної  радіоелектронної апаратури; Тп  – час перевезення вантажів протягом року; Vc.р  – середня швидкість руху транспортних засобів; с1  – тариф за перевезення одного кілограма маси на відстань одиного кілометра.

 

У цьому випадку середня швидкість руху залежить від виду транспортних засобів і часу перевезення вантажів протягом року, що змінюються під впливом технічного прогресу.

При розрахунку річного економічного ефекту за рахунок зниження маси  стаціонарної радіоелектронної апаратури  слід  розрізняти  два випадки,    для яких розрахунок річної вартості експлуатації одного кілограма маси повинен здійснюватися за різними формулами. У першому випадку, коли радіоелектронну апаратуру встановлюють раз на весь термін служби (студійна апаратура телецентру, апаратура ценру управління польотами тощо), розрахунок слід проводити за формулою:

 

К '                                                                   =

 

                                                                       м ⋅      г . м     +          р

 

 

г . р   ,

 

 

∆Т

c                                                                     60

⋅ С

⋅ Т сл

Т                                                                     ⋅ С

60

(2.81)

 

 

 

де,   К’c – річна вартість експлуатації одного кілограма маси для стаціонарної радіоелектронної апаратури, що встановлюють раз на весь термін служби; ∆Тм – зменшення тривалості монтажу апаратури (у хвилинах) при зниженні її маси на один кілограм; Сг.м – середня годинна тарифна ставка монтажників; Тсл – термін служби апаратури; ∆Тр – зменшення тривалості ремонту апаратури (у хвилинах) протягом року при зниженні її маси на один кілограм; Сг.р – середня годинна тарифна ставка ремонтників.

 

Величини       ∆Тм      та     ∆Тр          можна визначати за допомогою нормування або на основі статистичних даних.

У другому випадку, коли стаціонарну радіоелектронну апаратуру не встановлюють на постійно, а можуть переносити з місця на місце залежно від виробничої необхідності, річну вартість експлуатації одного кілограма

маси можна визначати за формулою:

 

 

К

 

 

=

 

 

"

 

∆Т пер

с

⋅ п ⋅ С

60

 

г .п

⋅ N р

,

 

 

(2.82)

 

 

 

де,      К”с – річна вартість експлуатації одного кілограма маси стаціонарної радіоелектронної апаратури, котру в процесі експлуатації можна переносити з місця на місце; ∆Тпер – зменшення середньої тривалості одного перенесення (у хвилинах) при зниженні маси радіоелектронної апаратури на один кілограм (визначається на основі статистичних  даних);  п     –   середня  кількість  перенесень  апаратури протягом року; Сг.п – середня годинна тарифна ставка робітників, що переносять апаратуру; Nр  – середня кількість робітників, що переносять апаратуру.

Для                                                                 портативної    радіоелектронної       апаратури,      призначеної   для використання у виробництві і для аналогічних цілей (наприклад медична

апаратура), розрахунок можна здійснювати за формулою:

 

 

 

 

Кпорт

Тпер

=

⋅γ ⋅ Сг.о

,

100

 

(2.83)

 

 

 

де,    Кпорт – річна вартість експлуатації одного кілограма маси для портативної радіоелектронної апаратури, що використовують для виробничих потреб; Тпер – час перенесень апаратури (години) протягом року (визначається на основі даних за аналогом); γ  – процент зменшення тривалості переносу апаратури при зниженні її маси на один кілограм; Сг.о – годинна тарифна ставка оператора, що працює з  радіоелектронною апаратурою.

 

Як зазначалося вище, перехід від проектування радіоелектронної апаратури на  дискретних елементах до  РЕА на  інтегральних схемах, а також збільшення процента використання останніх дає змогу значно зменшити габарити апаратури. Річний економічний ефект за рахунок зменшення габаритів    можна розрахувати практично для будь-якої підгрупи  радіоелектронної  апаратури.  Для  стаціонарної  апаратури, скажімо, економічний   ефект при значному зменшенні габаритів РЕА одержують за рахунок ефективнішого використання виробничих площ. Наприклад, на площі, де розміщували універсальну електронно- обчислювальну машину “Мінськ-2”, виконану   на дискретних елементах

(150 м2), можна розмістити три електронно-обчислювальні машини з удвічі

 

більшим об’ємом пам’яті ЕС-1020, виконані на інтегральних схемах. При цьому економічний ефект на витратах експлуатації за  рахунок зменшення габаритів включає зменшення частини амортизаційних відрахувань будинку, пов’язаних з експлуатацією РЕА на ІС, а також збільшення зняття продукції з кожного   квадратного метра вивільненої виробничої площі.

Річний  економічний  ефект  для  стаціонарної  апаратури  в  даному

 

випадку можна визначити за формулою:

 

 

 

Ег. р.с

= (Sa

− Sн

)⋅ ⎛

А                                                                    Q  ⎞

+    в

 

⎟,

 

(2. 84)

 

 

⎝ Sб

S з  ⎠

 

 

 

де,    Ег.р.с  – річний економічний ефект за рахунок зменшення габаритів радіоелектронної апаратури; Sa   та  Sн – виробнича площа, котру займає аналогічна і нова радіоелектронна апаратура відповідно; А – річна сума амортизаційних відрахувань за будинок, де встановлено радіоелектронну  апаратуру;  Sб   –  виробнича  площа  будинку,  де встановлено радіоелектронну апаратуру; Qв – обсяг випуску продукції підприємством;  Sз   –  загальна  виробнича  площа  всіх  будинків підприємства.

 

Зрозуміло, що цей показник розраховують лише для апаратури з великими габаритами, коли використання інтегральних схем або збільшення  процента  їх  використання  приводить  до  зменшення виробничих площ, зайнятих РЕА, більше ніж на один квадратний метр.

У випадку пересувної, авіаційної та корабельної  радіоелектронної апаратури зменшення габаритів збільшує обсяг перевезень за рахунок кращого використання корисного об’єму транспортних засобів. При цьому розрахунок річного економічного ефекту за рахунок зменшення габаритів

РЕА можна здійснювати за формулою:

 

 

Ег.р.п =(Va  −Vн )⋅ Пс.зв ⋅Vс.р ⋅Тп.в ⋅с1 ,

 

 

(2.85)

 

 

 

де,     Ег.р.п – річний економічний ефект за рахунок   зменшення габаритів пересувної, авіаційної та корабельної апаратури; Vа    та   Vн  – об’єм,  який  займає  аналогічна  і  нова  радіоелектронна  апаратура    (м3)

відповідно; Пс.зв – середньозважена величина питомої ваги маси перевезеного протягом року вантажу (визначається на основі статистичних даних для певного виду транспортних засобів); Vс.р  – середня швидкість руху транспортних засобів; Тп.в – час перевезення вантажів протягом року (середньозважена величина для даного виду транспортних засобів); с1    – тариф за перевезення одного кілограма вантажу на відстань

одиного кілометра.

 

При зменшенні габаритів портативної радіоелектронної апаратури зростає зручність її використання, що скорочує витрати часу на перенесення  апаратури  і  роботу  з  нею.  У  цьому  випадку  розрахунок річного    економічного   ефекту    за    рахунок        зменшення    габаритів

радіоелектронної апаратури можна проводити за формулою:

 

 

(Va

Е                                                                     =

−Vн

)⋅Т

 

 

річ

⋅ β ⋅Сг.о

,

 

г.р.порт

100

(2.86)

 

 

 

де,   Ег.р.порт – річний економічний ефект за рахунок зменшення габаритів портативної радіоелектронної апаратури; Vа     та    Vн  – об’єм, який займає аналогічна і нова радіоелектронна апаратура (дм3) відповідно; Тріч  – час роботи з апаратурою протягом року;  β – процент зниження витрат часу на перенесення апаратури при зменшенні її об’єму на один

кубічний дециметр (визначається шляхом нормування або на основі статистичних  даних);  Сг.о   –  годинна  тарифна  ставка  оператора,  який працює з радіоелектронною апаратурою.

 

Зменшення габаритів космічної радіоелектронної апаратури зменшує і габарити космічного корабля, що неминуче приводить до зменшення його маси. Між зменшенням маси космічного корабля і зменшенням об’єму радіоелектронної апаратури існує залежність, при розрахунку якої необхідно  враховувати  форму  і  розміри  космічного  корабля,  товщину

стінок, питому вагу матеріалу та коефіцієнт зменшення об’єму корабля у порівнянні зі зменшенням об’єму апаратури. Розрахунок річного економічного      ефекту    за    рахунок    зменшення    габаритів    космічної

радіоелектронної апаратури можна здійснювати за формулою:

 

 

 

Ег. р.к

= (Va

−Vн

)⋅ Кг

 

⋅                                                                    Взап    , Qк ⋅Тф

 

 

(2.87)

 

 

 

де,    Ег.р.к  – річний економічний ефект за рахунок зменшення габаритів космічної радіоелектронної апаратури; Vа   та  Vн – об’єм, який займає аналогічна і нова радіоелектронна апаратура  (дм3) відповідно; Кг – коефіцієнт зменшення маси космічного об’єкта (кг) при зменшенні об’єму радіоелектронної апаратури   на один кубічний дециметр; Взап  – вартість запуску космічного об’єкта; Qк – маса космічного об’єкта; Тф – час функціонування апаратури (роки) космічного об’єкта.

 

На  стадії  ескізного  проектування  можна  проводити  лише наближений розрахунок річного економічного ефекту за рахунок зменшення маси і габаритів радіоелектронної апаратури, оскільки маса може  бути  розрахована  лише  наближено,  а  габарити  приймаються  на основі технічного завдання (якщо вони там вказані). У випадку, коли в технічному завданні габарити не вказані, то врахувати річний економічний ефект за рахунок їх зменшення можна за допомогою формули (2.69). Уточнений  розрахунок  річного  економічного  ефекту  за  рахунок зменшення маси і габаритів радіоелектронної апаратури проводять лише після закінчення стадії технічного проектування, тобто на стадії розробки робочої документації, коли маса і габарити РЕА можуть бути точно розраховані на основі креслень.

Використання  рекомендацій,  викладених  у  цьому  розділі, попередить значні збитки на розробку і впровадження явно неефективної радіоелектронної апаратури на  інтегральних схемах, а  також дозволить

3arro6iiTII  Bl,[(KII,[(aHIIIO I(lJIOrO  pH,n:y    e<j;JeKTIIBHOl    arrapaTypii    3   IIpli'IIIHII HerroBHoro   o6rriKy   Bcix   rrepeBar   PEA   Ha  IC   (3oKpeMa  "!epe3  HeBM1HH5! BpaxyBaTII eKOHOMi"lHie<j;JeKTII3a paxyHOK 3MeHIIIeHH5! ll MaCIIira6apiiTID).