Любая, даже самая передовая, инженерная технология остается лишь концепцией без твердого экономического обоснования. Технико-экономический анализ (ТЭО) — это мост, который соединяет инженерную мысль, выраженную в технологическом процессе, с реальностью бизнеса, где все измеряется затратами, прибылью и эффективностью. Именно поэтому грамотно выполненный расчет становится не формальностью для курсовой работы, а ключевым инструментом принятия решений. Данная статья представляет собой исчерпывающее пошаговое руководство, разработанное для того, чтобы помочь студентам уверенно выполнить этот важнейший раздел курсового проектирования и доказать жизнеспособность своего проекта на языке цифр.
Шаг 1. Формулировка цели и определение объекта расчета
Прежде чем приступать к вычислениям, необходимо четко определить исходные данные. В рамках нашего примера объектом расчета является серийное производство печатной платы для изделия «Устройство ввода информации на экран ЭЛТ». Заданный объем выпуска, характерный для массового производства, составляет 1000 готовых изделий в год. Ключевая инженерно-экономическая задача курсового проекта — провести детальный технико-экономический анализ и на его основе доказать или опровергнуть эффективность внедрения новой технологии. В нашем случае мы будем оценивать целесообразность перехода на автоматизированную пайку с использованием установки селективной пайки Select 460.
Шаг 2. Обзор ключевых этапов технологического процесса
Понимание последовательности производственных операций является фундаментом для всех дальнейших расчетов. Изготовление печатной платы — это сложный многостадийный процесс. Он начинается с формирования рисунка схемы на заготовке из фольгированного диэлектрика методом фотолитографии и последующего травления меди. Затем происходит высокоточное сверление монтажных и переходных отверстий. Критически важным этапом является их металлизация для создания электрических соединений между слоями платы. После этого наносится защитная паяльная маска. Монтаж компонентов осуществляется с помощью технологии поверхностного монтажа (SMT) для большинства элементов и волновой пайки для выводных компонентов. На ключевых этапах для обеспечения качества используется автоматизированная оптическая инспекция (AOI).
Шаг 3. Как рассчитать годовую производственную программу
Заданный в курсовом проекте объем выпуска в 1000 плат — это программа по выпуску годных изделий. Однако любое реальное производство сталкивается с неизбежным технологическим браком. Экономический анализ должен это учитывать, поскольку материалы и ресурсы тратятся на всю запускаемую партию. Поэтому для корректного расчета необходимо определить реальный объем производства, используя коэффициент выхода годных изделий. Расчет производится по простой формуле:
Партия к запуску (шт.) = Годовая программа (шт.) / Коэффициент выхода годных
Например, при коэффициенте 0.98 (т.е. 2% брака), в производство нужно будет запустить не 1000, а примерно 1021 заготовку.
Шаг 4. Нормирование операций и определение трудоемкости
Основой для расчета фонда оплаты труда служит трудоемкость — общее количество рабочего времени, необходимое для производства партии изделий. Она рассчитывается на основе «нормы времени» — времени, установленного для выполнения каждой конкретной операции одним рабочим. Общая трудоемкость включает в себя время работы как основных производственных рабочих (например, операторы станков с ЧПУ, наладчики SMT-установщиков), так и вспомогательного персонала. Так, современные SMT-установщики могут обрабатывать тысячи компонентов в час, что значительно снижает норму времени на монтаж. Итоговая трудоемкость на всю партию рассчитывается как сумма всех норм времени, умноженная на количество изделий.
Шаг 5. Методика расчета прямых материальных затрат
Прямые материальные затраты — одна из самых весомых статей себестоимости. Их принято делить на две группы. К основным материалам относятся те, что становятся физической основой изделия: диэлектрические основы (например, стеклотекстолит FR-4) и медная фольга. К вспомогательным — компоненты, необходимые для технологического процесса: химикаты для травления и металлизации, припои, флюсы. Важно понимать, что на норму расхода материала напрямую влияют конструктивные особенности платы. Использование панелизации (размещение нескольких плат на одной большой заготовке) позволяет значительно эффективнее использовать площадь листа и минимизировать отходы, что напрямую снижает затраты на единицу продукции. Расчет ведется путем определения стоимости материалов на одну плату и последующего умножения на объем запускаемой в производство партии.
Шаг 6. Как сформировать фонд оплаты труда
Фонд оплаты труда (ФОТ) основных производственных рабочих относится к прямым затратам и рассчитывается на основе двух ранее определенных показателей: общей трудоемкости и тарифных ставок. Для каждой категории рабочих (в зависимости от квалификации) установлена своя часовая тарифная ставка. Формула расчета прямых затрат на оплату труда выглядит следующим образом:
ФОТ (руб.) = Общая трудоемкость (чел.-час) × Средняя часовая тарифная ставка (руб./чел.-час)
Важно помнить, что итоговая сумма расходов на оплату труда для предприятия будет выше. К рассчитанному ФОТ необходимо прибавить обязательные отчисления на социальные нужды (страховые взносы), которые устанавливаются законодательством.
Шаг 7. Учет косвенных и общепроизводственных расходов
Себестоимость продукции включает не только прямые затраты на материалы и оплату труда, но и значительный объем косвенных расходов. К ним относятся затраты, которые невозможно напрямую отнести на конкретную единицу продукции.
Типичный состав общепроизводственных расходов включает:
- Амортизация оборудования и производственных зданий.
- Аренда производственных площадей и коммунальные услуги.
- Затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования.
- Оплата труда вспомогательного, административного и управляющего персонала.
- Расходы на контроль качества продукции.
На практике эти расходы чаще всего распределяются на себестоимость изделий пропорционально какой-либо базе, например, фонду оплаты труда основных рабочих.
Шаг 8. Сведение данных и калькуляция полной себестоимости
Калькуляция — это финальный документ, который сводит воедино все рассчитанные ранее статьи затрат и определяет итоговую себестоимость изделия. Структура расчета представляет собой простое суммирование всех компонентов.
Полная производственная себестоимость = Прямые материальные затраты + Фонд оплаты труда основных рабочих + Отчисления на соц. нужды + Общепроизводственные (косвенные) расходы.
Разделив полученную общую сумму на количество годных изделий в партии (например, 1000 шт.), мы получаем себестоимость одной печатной платы. Именно этот показатель является ключевым для экономического сравнения. Целью внедрения автоматизации, как правило, является снижение этого показателя, особенно в условиях массового производства, где проявляется эффект масштаба.
Шаг 9. Анализ капитальных затрат на внедрение автоматизации
Внедрение нового оборудования, такого как установка селективной пайки Select 460, требует первоначальных инвестиций, которые называются капитальными затратами. Эти затраты включают не только стоимость приобретения самой установки, но и расходы на ее доставку, монтаж, пусконаладочные работы и обучение персонала. Автоматизация производства практически всегда ведет к росту первоначальных инвестиций. Однако экономический смысл этого шага заключается в том, что эти единовременные вложения должны привести к существенному снижению долгосрочных операционных затрат в будущем — за счет сокращения ручного труда, уменьшения процента брака и повышения общей производительности.
Шаг 10. Расчет ключевых показателей экономической эффективности
Чтобы доказать целесообразность инвестиций, недостаточно просто рассчитать снижение себестоимости. Необходимо использовать стандартные показатели экономической эффективности. Ключевыми из них являются:
- Годовая экономия. Рассчитывается как разница в себестоимости одной платы (до и после внедрения автоматизации), умноженная на годовую программу выпуска.
- Рентабельность инвестиций (ROI). Показывает отдачу от вложенных средств, часто выражается в процентах.
- Срок окупаемости. Это один из самых важных и наглядных показателей для любого проекта, который показывает, за какой период времени первоначальные вложения вернутся за счет полученной экономии.
Формула для расчета простого срока окупаемости:
Срок окупаемости (лет) = Капитальные затраты / Годовая экономия
Именно эти итоговые цифры служат главным аргументом при защите проекта.
Заключение. Формулируем выводы для защиты курсовой работы
Проделанная работа по технико-экономическому анализу позволяет сделать обоснованный и доказательный вывод. На основе итоговых расчетных показателей эффективности проекта, таких как снижение себестоимости, рентабельность и, главное, срок окупаемости, формулируется итоговое заключение. Вывод должен быть четким: является ли внедрение установки селективной пайки Select 460 экономически целесообразным в заданных условиях производства или нет. В заключительной части курсовой работы следует лаконично утверждать, что проведенный анализ полностью подтвердил или, наоборот, опроверг первоначальную гипотезу о выгоде предложенных инвестиций.