Разработка электрической схемы стенда для исследований работы устройства для отсчета временных интервалов

- интегральные на пьезоэлементе

Поскольку конструирование кварцевых генераторов сложно и дорого, в макете таймера был использован простой RC генератор на логических элементах микросхемы К555ЛА3.

Рис. 31. Принципиальная схема генератора

Сам генератор собран на элементах DD1-DD3. Он представляет собой обычный несимметричный мультивибратор. Частота выходных импульсов зависит от значений элементов C1, R1, R2 и вычисляется по формуле

F = 1/(3*(R1+R2)*C1)

Элемент DD4 используется в качестве буфера. Он предотвращает влияние нагрузки генератора на частоту.

2) Делитель частоты.

Делитель частоты предназначен для получения длительностей импульсов большей, чем длительность импульсов, вырабатываемых генератором. Он позволяет применять генераторы импульсов высокой частоты и тем самым значительно упрощает построение последних. К тому же применение делителя позволяет повысить точность воспроизведения заданного временного интервала, т.к. относительная погрешность установим частоты тактового генератора делится на коэффициент деления делителя К, т.е. уменьшается в К раз. При построении макета использовался простейший тактовый генератор на частоту порядка 10Гц. Это позволило также упростить и делитель частоты применив в нем всего одну микросхему - двоично-десятичный счетчик К555ИЕ6.

Рис. 32. Принципиальная схема делителя

На вход “+1” микросхемы подаются импульсы с тактового генератора. Выход “8” подключается ко входу СВВ и БУПУ. Такая схема делителя позволяет полностью исключить схему блокировки. Ее роль исполняет сам делитель. Как было сказано ранее, если на вход R подать логическую единицу то на выходах 1-2-4-8 микросхемы установится логический ноль независимо от состояний остальных входов. Это означает, что микросхема блокируется и не реагирует на импульсы, поступающие на вход “+1”, т.е. не пропускает их. В реальных таймерах делитель частоты строится, как правило на коэффициент деления К = 105…107 . В сочетании с высокостабильным кварцевым генератором это позволяет получить очень точное значение выдержек.

3) Устройство сигнализации.

Устройство сигнализации представляет собой простейший генератор прямоугольных импульсов, к выходу которого подключен микротелефонный капсюль. Схема показана на рис. 33.



Рис. 33. Принципиальная схема устройства сигнализации

Сам генератор собран на элементах DD1, DD2. Для управления подачей звуковых сигнала используется один из входов элемента DD1. Включение генератора осуществляется подачей на этот вход логической единицы. Элемент DD3 служит в качестве буферного. Он предотвращает влияние сопротивления капсюля на частоту генерации. Конденсатор С3 предотвращает протекание постоянного тока через капсюль при отсутствии генерации. Его емкость выбирается в пределах 0,01 - 0,1 мкФ, в зависимости от требуемой громкости и тональности звучания. Резистор R1 выводит элемент DD1 в линейный усилительный режим. Его значение для элементов ТТЛШ рекомендовано 220 Ом, конденсатор С1 создает положительную обратную связь, необходимую для самовозбуждения схемы. Частота автогенерации равняется

F=1/(3*R1*C1)

При емкости конденсатора С1=1мкФ и сопротивлением R=220Ом частота генерации равняется

F=1/(3*220*10-6)=1500Гц

1.2.5 Обзор программ для исследования и проектирования элементов электроники

Все современные продукты предполагают ввод проекта в редакторе принципиальных схем, после чего генерируется список соединений, необходимый для работы программы моделирования.

OrCAD -- интегрированный программный комплекс для сквозного проектирования аналоговых, цифровых и смешанных аналого-цифровых устройств, синтеза устройств программируемой логики и аналоговых фильтров. Выпущен корпорацией Cadence Design Systems (бывшая DesignLab), в которую в 1999 г. влились прежние разработчики программы -- компании MicroSim и Or-CAD. Проектирование начинается с ввода принципиальной схемы, ее моделирования и оптимизации и заканчивается созданием управляющих файлов для программаторов, разработкой печатной платы и выводом управляющих файлов для фотоплоттеров и сверлильных станков. Основные модули системы: OrCad Capture -- управляющий модуль. При помощи этого модуля создаются принципиальные схемы проектов разного типа. При синтезе ПЛИС и моделировании цифровых устройств этот модуль работает с модулем OrCad Express. При моделировании аналоговых или аналого-цифровых устройств он работает с модулем PSPICE, при параметрической оптимизации -- совместно с модулем PSPICE Optimizer, при разработке печатных плат -- с модулем OrCad Layout.

OrCad Capture Cis (Component Information System) -- модуль для создания принципиальных схем с поддержкой Internet. Зарегистрированный пользователь получает доступ к каталогу из 200 000 компонентов ведущих фирм-производителей.

OrCAD PSpise -- модуль моделирования аналоговых и цифровых устройств. Позволяет рассчитывать режимы по постоянному току, чувствительность характеристик к вариации параметров компонентов, передаточные функции, частотные, фазовые и шумовые характеристики; переходные процессы, прово-дить спектральный анализ, статистические испытания по методу Монте-Карло, многовариантный ана-лиз, параметрическую оптимизацию. пакет OrCAD рекомендуется как более легкое и дешевое решение для проектирования печатных плат. Данный пакет рассматривается фирмой Cadence как приоритетная система ввода проектов и моделирования: модули Capture CIS и PSpice сейчас поставляются в составе пакета PCB Design Studio. Редактор печатных плат OrCAD Layout имеет три различные конфигурации с разными функциональными возможностями. В проекте платы здесь может присутствовать до 30 слоев, 16 из которых могут быть сигнальными. Имеются встроенные средства авторазмещения и автотрассировки, а также интерфейс с программой SPECCTRA. Однако главным модулем здесь является не редактор печатных плат, а редактор принципиальных схем OrCAD Capture CIS, оснащенный единственной в своем роде системой управления базами данных компонентов. Система CIS (Component Information System) была разработана для обеспечения всем пользователям OrCAD доступа через Интернет к централизованным базам данных. Гибкость системы CIS позволяет организовать корпоративные базы разрешенных к применению компонентов и работать в локальных сетях, а также использовать процедуры автоматизированного нормоконтроля.

Protel -- интенсивно развивающаяся система сквозного проектирования аналоговых и цифровых электронных устройств фирмы Protel. Позволяет проводить все виды анализа из стандартного набора, предлагаемого любыми программами на базе ядра SPICE. По своим функциональным возможностям приближается к системе OrCAD. Позволяет выполнять проектирование аналоговых и аналого-цифровых устройств, в том числе задаваемых многостраничными принципиальными схемами иерархической структуры и схемами, содержащими самые современные ПЛИС, производить размещение (компоновку/трассировку) печатных плат с применением различных программ автотрассировки, проводить анализ целостности сигналов.

1.2.6 Исследование цифрового таймера с помощью программы Protel

Рис. 34. Структура устройства для отсчета временных интервалов, разработанная в программе Protel

Для управления нагрузкой в устройстве используется 5 В реле, управляемое транзистором PN2222. В свою очередь, транзистором управляет микроконтроллер по линии ввода/вывода RB3. Клавиатура подключена к выводам порта RA2, RA3, RA4 и RB0.

ЖК дисплей используется для отображения текущего статуса устройства, времени, меню и параметров. Подключен и работает в 4-битном режиме, поэтому для управления дисплеем потребуется лишь 6 выводов микроконтроллера. Пьезоэлектрический звуковой излучатель предназначен для звукового оповещения при включении и выключении нагрузки, а также при включении и выключении самого таймера.

Установлен интегральный регулятор напряжения LM7805, для питания таймера используется внешний 9 В блок питания.

На схеме видно, что выводы 15 и 16 ЖК индикатора не подключены. Они используются в индикаторах с фоновой подсветкой. Если вы будете использовать индикатор с подсветкой, то можно подключить ее к источнику питания через гасящий резистор номиналом 39 Ом.



Рис. 35. Временная диаграмма устройства для отсчета временных интервалов, полученная в программе PSpice AD

Исследование работы счетчика выдержки времени в программе Protel

Одним из основных узлов цифрового таймера является счетчик выдержки времени.

Асинхронный двоичный счетчик представляет собой совокупность последовательно соединенных триггеров (D - или JK), каждый из которых ассоциируется с битом в двоичном представлении числа. Если в счетчике m триггеров, то число возможных состояний счетчика равно 2m, и, следовательно, модуль счета М также равен 2m. Счетная последовательность в двоичном суммирующем счетчике начинается с нуля и доходит до максимального числа 2m - 1, после чего снова проходит через нуль и повторяется. В вычитающем двоичном счетчике последовательные двоичные числа перебираются в обратном порядке, и при повторении последовательности максимальное число следует за нулем.

Рассмотрим устройство двоичного суммирующего счетчика по модулю М=64, выполненного на базе JK-триггеров (рис.36).

Рис. 36. Структура двоичного суммирующего счетчика, разработанная в программе Protel

Триггеры данного счетчика срабатывают по заднему фронту счетного импульса. Вход старшего разряда счетчика связан с прямым выходом (Q) младшего соседнего разряда. Временная диаграмма работы такого счетчика приведена на рис.2. В начальный момент времени состояния всех триггеров равны лог.0, соответственно на их прямых выходах лог.0. Это достигается посредством кратковременного лог.0, поданного на входы асинхронной установки триггеров в лог.0. Общее состояние счетчика можно охарактеризовать двоичным числом (000000). Во время счёта на входах асинхронной установки триггеров в лог.1 поддерживается лог.1.

После прихода заднего фронта первого импульса 0-разряд переключается в противоположное состояние - лог.1. На входе 1-разряда появляется передний фронт счетного импульса.

Состояние счетчика (000001). После прихода на вход счетчика заднего фронта второго импульса 0-разряд переключается в противоположное состояние - лог.0, на входе 1-разряда появляется задний фронт счетного импульса, который переключает 1-разряд в лог.1. Общее состояние счетчика - (000010). Следующий задний фронт на входе 0-разряда установит его в лог.1 (000011) и т.д.

Таким образом, счетчик накапливает число входных импульсов, поступающих на его вход. При поступлении 8-ми импульсов на его вход счетчик возвращается в исходное состояние (000000).

Рис. 37. Временная диаграмма последовательного суммирующего счетчика, полученная в программе PSpice AD

Исследование работы JK триггеров в программе Protel

Рис. 38. Структура JK триггера, разработанная в программе Protel

Хранение информации осуществляется при С=0. Комбинация J=0, K=1 после переключения тактового сигнала С из первого соответствующего режима записи “1” на выходе Q. J=1, K=0 - после переключения тактового сигнала из 1 в 0, соответствует режиму записи 0 на выходе Q. J=K=0 при переключение сигнала С из 1 в 0, также соответствует режиму хранении информации. J=K=1 при переключение сигнала С из 1 в 0 приводит к режиму хранения сигнала противоположного предыдущему, что соответствует счетному режиму.

Табл. 8. Таблица переходов JK-триггера

Входные сигналы	Состояние Q	Режим
J	K	0	1
0 0 0 l	l 0 l l	0 l 0 0	1 0 l 0	Хранение Установка 0 Установка l Инверсия



Рис. 39. Временная JK триггера , полученная в программе PSpice AD

Исследование работы инвертора в программе Protel

Инвертором называется логический элемент, выполняющий логическую операцию отрицания (инверсия).

Рис. 40. Структура инвертора, построенная в программе Protel

Рис. 41. Реализация инвертора на транзисторах, построенная в программе Protel

Микросхемы на комплементарных транзисторах строятся на основе МОП транзисторов с n- и p-каналами. Один и тот же потенциал открывает транзистор с n-каналом и закрывает транзистор с p-каналом. При формировании логической единицы открыт верхний транзистор, а нижний закрыт. В результате ток через микросхему не протекает. При формировании логического нуля открыт нижний транзистор, а верхний закрыт. И в этом случае ток через микросхему не протекает. Cхема инвертора приведена на рис. 41.

Рис. 42. Результаты анализа работы инвертора в программе PSpice AD

Исследование работы логического элемента 2И-НЕ в программе Protel

Рис. 43. Структура 2И-НЕ, построенная в программе Protel

В случае элемента 2И-НЕ один из входов можно считать информационным, а другой -- управляющим. В этом случае при единице на управляющем входе выходной сигнал будет равен проинвертированному входному сигналу, а при нуле на управляющем входе выходной сигнал будет постоянно равен единице, то есть прохождение входного сигнала будет запрещено. Элементы 2И-НЕ с выходом ОК часто используют именно в качестве управляемых буферов для работы на мультиплексированную или двунаправленную линию. выдержка время таймер компьютерный



Рис. 44. Реализация 2И-НЕ на транзисторах, построенная в программе Protel

Рис. 45. Результаты анализа работы элемента 2И-НЕ в программе PSpice AD

Исследование работы логического элемента 2И в программе Protel

Рис. 46. Структура 2И, разработанная в программе Protel

Элемент 2И формирует на выходе единицу тогда и только тогда, если на всех его входах присутствуют единицы, нуль тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует нуль.



Рис. 47. Результаты анализа работы элемента 2И в программе PSpice AD

1.2.7 Описание конструкции устройства для отсчета временных интервалов

Цифровой программируемый таймер - это устройство для управления включением/выключением внешних устройств по заданной программе.

Рис. 48. Внешний вид цифрового таймера

Устройство собрано на 8-разрядном микроконтроллере Microchip PIC16F628A. Пользователь программирует устройство на включение и выключение нагрузки в определенное время. Другими словами, пользователь может указать время включения устройства и продолжительность его работы. Максимальный временной интервал для каждой операции (включение/выключение) составляет 99 часов 59 минут.

В устройстве для управления используется 4-х кнопочная клавиатура, для отображения текущих настроек и параметров установлен 2-строчный ЖК дисплей на базе контроллера HD44780.

Для управления нагрузкой в устройстве используется 5 В реле, управляемое транзистором PN2222. В свою очередь, транзистором управляет микроконтроллер по линии ввода/вывода RB3. Клавиатура подключена к выводам порта RA2, RA3, RA4 и RB0.

ЖК дисплей используется для отображения текущего статуса устройства, времени, меню и параметров. Подключен и работает в 4-битном режиме, поэтому для управления дисплеем потребуется лишь 6 выводов микроконтроллера. Пьезоэлектрический звуковой излучатель предназначен для звукового оповещения при включении и выключении нагрузки, а также при включении и выключении самого таймера.

Рис. 49. Внешний вид устройства, собранного на макетной плате

Технические характеристики:

Напряжение питания, В: 12.

Максимальный ток потребления, мА: 100.

Максимальное отображаемое число: 9999 (4 сегмента).

Настройка и работа с устройством

Все настойки таймера выполняются с клавиатуры.

Функции кнопок:

· кнопка «ON/OFF Time»

Таймер позволяет устанавливать время включения и время выключения. При включении таймера проходит инициализация, и оба временных параметра (время включения и время выключения) имеют значение 0. Нажимая на данную кнопку, можно переключаться между этими параметрами;

· кнопка «Select»

С помощью данной кнопки пользователь может переключаться между значениями выбранного параметра (часы, минуты времени включения и выключения). Инкрементирование значения происходит по нажатию кнопки «ON/OFF Time»;

· кнопка «Enter»

Когда нужные значения параметров установлены, данной кнопкой пользователь подтверждает их сохранение;

· кнопка «Start/Stop»

Кнопка предназначена для запуска/остановки таймера. Если таймер включен, то нажатием этой кнопки его можно остановить в любой момент времени.

Работа таймера

Пользователь задает временной интервал выключенного состояния внешнего устройства - 2 минуты, а временной интервал включенного состояния - 20 минут. По нажатию копки «Start/Stop» таймер начинает отсчет времени выключенного состояния. По окончании этого интервала срабатывает реле и начинается отсчет времени включенного состояния.

Программное обеспечение для микроконтроллера разработано с применением компилятора MicroC Pro для PIC микроконтроллеров. (Приложение 1).

Исходя из выше сказанного, основное назначение цифровых таймеров заключается в установке интервалов времени, сигнализации и окончании отсчета, которые получили в настоящее время самое широкое распространение в различных устройствах вычислительной техники.

Для построения устройства электронного таймера использовали цифровые микросхемы серии К 555, которые изготавливают по стандартной технологии биполярных микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Эти микросхемы характеризуются высокой стабильностью, способностью функционировать при большом разбросе питающих напряжений, хорошей совместимостью с любыми другими микросхемами.

Выполняя дипломную работу, можно сделать вывод, что с помощью электронной среды «Protel» эффективно моделируются и конструируются различные цифровые устройства на логических элементах.

Она позволяет выполнять проектирование аналоговых и аналого-цифровых устройств, в том числе задаваемых многостраничными принципиальными схемами иерархической структуры и схемами, содержащими самые современные ПЛИС, производить размещение (компоновку/трассировку) печатных плат с применением различных программ автотрассировки, проводить анализ целостности сигналов.

Глава 2. Экономическая часть. Комбинирование: сущность формы, экономическая эффективность

2.1 Сущность формы

Комбинирование как самостоятельная форма организации общественного производства возникла на рубеже 19-го и 20-го веков, когда уровень концентрации, специализации, кооперации и научно-технический прогресс достигли достаточно высокого развития. Комбинирование - не только важнейшая, но и эффективнейшая форма организации производства. В комбинировании производства наиболее ярко проявляется закон обобществления труда, преимущества интеграции.

Комбинирование производства обстоятельно исследовано основоположниками различных экономических школ и, в первую очередь, К. Марксом при анализе товарного производства. Научное определение комбинирования, признанное всеми экономистами, дано В.И. Лениным, исследуя высококонцентрированное товарное производство и возникшие крупные монополии и монополистические объединения.

Теории и практике комбинирования производства серьезное внимание уделили Блюмин И.Н., Некрасов Н.Н., Левин Н.П. Они внесли большой вклад в теории и участвовали в разработке первых пятилетних планов страны по этой проблеме.

Комбинирование производства - это соединение в рамках одного предприятия производства продукции различных отраслей промышленности, основанное на последовательности стадии переработки сырья или переработке отходов основного производства.

Из определения и сложившейся экономической практики следует, что существенными признаками комбинирования производства являются следующие:

1. Ограниченность производств рамками одного предприятия.

2. Соединение в рамках одного предприятия разнородных производств, то есть производств различных отраслей промышленности или народного хозяйства.

3. Соединение этих разнородных производств на основе:

а) последовательности стадий переработки сырья;

б) переработки отдельных отходов основного производства;

в) комплексной переработки сырья, то есть переработки всех отходов.

Табл. 9. Признаки комбинирования производства

Признаки комбинирования производства
Ограниченность производств рамками одного предприятия	Соединение в рамках одного предприятия разнородных производств	Соединение этих разнородных производств на основе: а) последовательности стадий переработки сырья; б) переработки отдельных отходов основного производства; в) комплексной переработки сырья, то есть переработки всех отходов

Любая иная форма организации производства, лишенная хотя бы одного из этих существенных признаков, не может называться комбинированием.

Формы комбинирования следуют из третьего существенного признака. Вариантов сочетаний разнообразных производств, экономически и технологически тесно соединенных, множество, то есть типов комбинатов много, а форм комбинирования три.

К формам комбинирования относятся:

1. Комбинирование, основанное на последовательности соединения стадий переработки сырья (вертикальная форма).

2. Комбинирование, основанное на использовании отдельных отходов основного производства (горизонтальная форма).

3. Комбинирование, основанное на комплексном использовании сырья, т.е. на полном использовании всех отходов основного производства (горизонтальная форма).

Нетрудно заметить, что экономическая суть второй и третьей форм комбинирования едина, различаются они только степенью охвата промышленной переработкой образующихся отходов основного производства. Поэтому они относятся к одной - горизонтальной форме. Таким образом, вторая и третья формы комбинирования экономически однородны, а различаются лишь степенью охвата переработки отходов и отбросов. Поэтому в дальнейшем при выявлении источников экономической эффективности комбинирования производства формы будут сгруппированы на вертикальную и горизонтальную.

Табл. 10. Формы комбинирования

Форма комбинирования	Характеристика формы	Применение
Вертикальная форма	Комбинирование, основанное на последовательности соединения стадий переработки сырья	Характерно для химической и текстильной промышленности, а также черной металлургии
Горизонтальная форма	Комбинирование, основанное на использовании отдельных отходов основного производства	Распространено в деревообрабатывающей, пищевой и химической отраслях промышленности
Горизонтальная форма	Комбинирование, основанное на комплексном использовании сырья	Распространено в отраслях переработки органического сырья: нефти, газа, торфа, угля

К показателям уровня комбинирования производства относятся следующие.

1. Удельный вес комбинатов в общем объеме произведенной продукции отраслью:

где Ук - уровень комбинирования;

Ок - объем продукции, произведенный комбинатами;

Оо - общий объем продукции отрасли.

2. Доля комбинатов в общем числе предприятий отрасли.

3. Число производств, объединенных одним комбинатом (или стадий, фаз производства).

Комбинирование -- это объединение в одном промышленном предприятии нескольких технологически связанных специализированных производств разных отраслей. Ведущее из этих производств определяет профиль, отраслевые особенности, специализацию по выпуску той или иной готовой продукции и в основном внутрипроизводственную структуру комбината.

В промышленности характерными признаками комбинирования являются следующие:

– наличие тесных производственно-технических и экономических связей между производствами, включенными в состав комбината;

– пропорциональность по производительности и пропускной способности объединенных в рамках предприятия различных технологически связанных производств;

– непрерывность перехода от одного технологического процесса к другому;

– пространственное единство, т. е. расположение, как правило, на одной территории всех частей комбината, связанных между собой общими коммуникациями;

– единство энергетической системы;

– общие вспомогательные производства и службы, обслуживающие основные производства;

– единое управление.

Только при наличии всех этих признаков появляется реальная возможность полностью использовать высокие технико-экономические преимущества комбинирования производства, как при осуществлении нового строительства, так и в процессе эксплуатации предприятия.

Производственные комбинаты необходимо отличать от административных комбинатов, которые созданы на чисто административной основе с целью совершенствования системы управления, централизации сбыта продукции и т. д. К числу административных комбинатов относятся многообразные формы объединений в местной промышленности и сфере бытового обслуживания - райпромкомбинаты, комбинаты бытового обслуживания.

Важнейшими направлениями комбинирования промышленного производства являются:

– комбинирование на основе сочетания последовательных стадий переработки исходного сырья (например, металлургические, текстильные и некоторые химические комбинаты)

– комбинирование на основе комплексного использования сырья или нескольких видов исходных материалов (например, углехимические, коксохимические, нефтехимические комбинаты и комбинаты по переработке полиметаллических руд);

– комбинирование на основе утилизации отходов производства (например, мясокомбинаты, сыродельные комбинаты, комбинаты по переработке древесины).

Наряду с вышеназванным можно отметить такие направления, как: комбинирование на основе сочетания разнородных производств, играющих вспомогательную роль по отношению друг к другу (например, производство консервов в сочетании с изготовлением консервных банок); комбинирование сезонных отраслей с несовпадающими во времени периодами максимальных нагрузок на базе использования части основных фондов (например, создания при сахарных заводах молочно-консервных производств); комбинирование на основе сочетания промышленного и сельскохозяйственного производства (создание агропромышленных комплексов).

В зависимости от характера связей между производствами, комбинирование делят на три вида: а) вертикальное совмещение последовательных ступеней переработки сырья в полуфабрикаты и готовую продукцию; б) горизонтальное -- получение разноотраслевой продукции уже на первой ступени переработки сырья; в) смешанное -- сочетание двух первых видов комбинирования.

Для оценки уровня комбинирования производства в промышленности применяются следующие показатели:

1) удельный вес товарной продукции данного вида, получаемой на комбинатах, в общем, ее выпуске всей промышленностью в целом;

2) удельный вес комбинатов в объеме продукции, численности промышленно-производственного персонала или стоимости основных фондов отрасли;

3) количество стадий и отраслей производства, объединяемых в комбинате;

4) количество и стоимость продуктов, полученных из единицы сходного сырья, перерабатываемого на комбинате;

5) отношение стоимости продуктов, получаемых на основе комбинирования производства, к стоимости продуктов некомбинированных предприятий;

6) степень комплексного использования в производстве первичного сырья;

7) коэффициент комбинирования как отношение валового оборота к валовой продукции.

Наряду с перечисленными показателями, являющимися, общими для всех отраслей промышленности, применяются: также специфические отраслевые показатели уровня комбинирования. Так, в цветной металлургии могут быть использованы коэффициенты, характеризующие отношение стоимости побочных компонентов руд, которые используются в результате комбинирования, к стоимости основного компонента и к общей стоимости продукции комбината.

Комбинирование может осуществляться разными путями. В большинстве случаев, комбинаты создаются в результате нового строительства, когда проектом предусматривается комбинация нескольких производств в одном предприятии. В ряде случаев действующие предприятия преобразуются в комбинированные путем открытия в их составе новых цехов (например, в составе лесоперерабатывающего завода -- производство древесных плит), технологически связанных с основным производством по линии утилизации образующихся отходов.

Комбинаты могут возникнуть также в результате органического слияния нескольких ранее самостоятельных предприятий разных отраслей в новый комплекс -- объединение. Если в состав объединения включаются различные и притом технологически связанные между собой предприятия (например, прядильные, ткацкие и отделочные фабрики), то такого рода объединения перерастают в комбинаты.

Признаками комбинирования являются: объединение разнородных производств; пропорциональность между ними; технико-экономическое единство между этими производствами; производственное единство, заключающее в том, что все части комбината чаще всего располагаются на одной территории и связаны между собой общими коммуникациями; единое энергетическое хозяйство и общие вспомогательные и обслуживающие производства.

Технико-экономическое единство выражается в том, что все производства комбината соответствуют по качеству, номенклатуре и количеству выпускаемой продукции, продукты одного производства служат сырьем, полуфабрикатами или топливом для других производств. И это единство обеспечивается во многом централизацией управления комбинатом в сочетании с расширением самостоятельности и ответственности его отдельных производств и служб.

Процесс развития комбинирования в промышленности осуществляется главным образом под влиянием научно-технического прогресса, концентрации и специализации производства, применения мощных и сложных агрегатов, характера используемого сырья и топлива, особенностей технологических процессов.

2.2 Экономическая эффективность комбинирования в промышленности

Экономическая эффективность комбинирования в промышленности достигается, прежде всего, через концентрацию производства, так как комбинированное предприятие характеризуется большим объемом выпуска продукции. К. Маркс, говоря об экономической эффективности комбинирования, подчеркивал, что образуемая в этом случае экономия есть «результат общественного труда в крупном масштабе. Только при таком масштабе отходы получаются в столь значительных массах, что они сами становятся снова предметом торговли, а, следовательно, новыми элементами производства». Например, лишь при мощности нефтеперерабатывающего завода не менее 6 млн. т. нефти в год полупродукты нефтеперегонки (этилен, бутилен и др. ) образуются в размерах, достаточных для организации на их основе производства пластмасс, синтетических смол, химических волокон, синтетического каучука и др. Высокая степень концентрации производства на комбинатах предоставляет широкий простор научно-техническому прогрессу в области организации производства, автоматизации производственных процессов с применением электронно-вычислительных машин.

Комбинирование в промышленности способствует:

- экономии затрат на орудия труда, экономии предметов труда и рабочей силы в основных производствах;

- экономии денежных затрат, связанных с организацией производства;

- развитию процессов концентрации и специализации производства;

- расширению сырьевой базы промышленности;

- равномерному размещению промышленных предприятий по территории страны;

-комплексному развитию хозяйства экономических районов;

- экономии транспортных расходов, связанных с перевозкой сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.

При комбинировании снижаются удельные капитальные вложения на содержание общих обслуживающих устройств для объединяемых в комбинате частей целого. Сюда относятся: паро- и теплоснабжение, внутризаводской транспорт, ремонтное хозяйство, складские помещения, понижающие подстанции, водоснабжение, канализация и т. д. Данные по промышленности показывают, что в результате этого экономия капитальных вложений достигается: по ремонтно-механическим и энергетическим объектам -- около 15%, по коммуникациям -- до 50%, по планировке заводских площадок, складским помещениям и другим службам общезаводского характера -- 60--70%.

Наибольшей эффективностью характеризуется комбинирование, которое базируется на комплексном использовании сырья.

Здесь имеет место производство нескольких продуктов на одном и том же оборудовании, при значительном сокращении затрат живого и овеществленного труда. При этом, чем большее количество компонентов извлекается из сырья, тем больше увеличивается товарная продукция комбинатов, снижаются себестоимость продукция основного производства и удельные капитальные затраты, растет производительность труда рабочих (см. табл. 3).

Табл. 11. Экономическая эффективность комплексного использования полиметаллического сырья, %

	Количество извлекаемых компонентов
Показатели	2--3	3--4	5--8	более 8
Товарная продукция	10	165	180	190
Производительность труда (на одного рабочего)	10	130	145	150
Себестоимость продукции основного производства	10	85	75	72
Удельные капитальные затраты	10	92	88	85

Экономическая эффективность комбинирования определяется путем сравнения технико-экономических показателей комбината и соответствующих показателей предприятий, обособленных в хозяйственном отношении.

Чтобы привести такое сравнение, нужно правильно выбрать исходную базу. Анализируемые варианты должны быть сопоставимы: по однородности технологического профиля основных производств комбината и сравниваемых с ним некомбинированных предприятий; по объему производства, ассортименту и качеству вырабатываемой продукции. Основными показателями эффективности комбинирования промышленности являются:

а) общие и удельные капитальные затраты;

б) производительность труда;

в) себестоимость продукции;

г) экономия сырья, материалов и энергии.

Обобщающими показателями экономической эффективности комбинирования промышленного производства являются уменьшение суммы приведенных затрат и увеличение рентабельности.

Расчеты экономической эффективности комбинирования являются частным случаем определения эффективности капитальных вложений.

Данные по промышленности свидетельствуют, что комбинирование позволяет в целом повысить эффективность капитальных вложений на 10--20%, обеспечить рост производительности труда на 10---12% и снизить на 10--15% себестоимость продукции.

Вместе с тем, оценивая эффективность комбинирования промышленного производства, следует учитывать, что создание крупных комбинатов имеет свои экономические границы в соответствии с законами концентрации.

Комбинирование производства является одной из наиболее элективных форм организации производства. Комбинирование аккумулирует экономический эффект, достигаемый концентрацией, специализацией и кооперированием производства.

Комбинат, обычно, крупное предприятие и, следовательно, пользуется всеми преимуществами концентрации производства, крупномасштабного производства. Комбинат получает эффект от специализации производства, равно как и от кооперирования. Кроме того, комбинаты имеют дополнительный эффект, вытекающий из факта тесного соединения технологически и экономически взаимосвязанных производств.

Источники экономической эффективности комбинирования производства более наглядно видны при рассмотрении по его отдельным формам - вертикальной и горизонтальным.

При вертикальной форме комбинирования производства экономический эффект достигается за счет следующего:

1. Образуется экономия на административно-управленческих расходах. Добавляемые при комбинировании производства не увеличивают эти расходы соразмерно, они возрастают незначительно.

2. В отдельных отраслях, например, при комбинировании сахаро-песочного, сахаро-рафинадного или кондитерского производства, используется физическое тепло полупродуктов, а значит снижается расход энергии на каждого из этих видов продукции.

Следовательно, одним из важнейших источников экономии при комбинировании производства являются теплоэнергетические ресурсы.

3. Значительное снижение расходов обеспечивается на транспортных затратах. Полупродукты обрабатываются на комбинате в едином потоке, без транспортировки с завода на завод, без излишних погрузочно-разгрузочных работ.

4. Несомненный эффект обеспечивает используемый при вертикальном комбинировании сам непрерывно-поточный метод производства.

Экономический эффект при горизонтальных формат комбинирования складывается из:

1. Экономии на сырьевых ресурсах. Продукт удешевляется по мере утилизации отходов и отбросов. В отраслях пищевой промышленности это весьма эффективно, ибо доля сырья в себестоимости продукции превышает 80 %.

2. Снижения затрат на транспортных расходах по перемещению отходов и отбросов. Вне комбинирования на их вывоз тратятся средства, к тому же засоряя окружающую среду или осуществляя дополнительные расходы на их уничтожение. При комбинировании же они перерабатываются на месте их возникновения.

3. Сокращения административно-управленческих расходов. При переработке отходов и отбросов на специализированных самостоятельных утильпредприятиях нужен соответствующий штат как общехозяйственный, так и цеховой. При комбинировании же нужен лишь небольшой цеховой штат.

4. Достигаемого экологического эффекта.

При комбинировании совместно всеми производствами используются не только объекты вспомогательного производства, как при кооперировании особой фирмы, но и многие объекты основного производства и персонал. Вот почему экономический эффект при рациональном комбинировании кратно превышает достигаемый эффект при кооперировании на совместном использовании части производственного потенциала.

Величина экономического эффекта тем выше, чем больше охват стадий или видов перерабатываемых отходов, но при обязательном условии соблюдения минимально допустимых масштабов производства.

Экономическая эффективность комбинирования производства бесспорна. Однако при сравнении с другими формами и методами организации производства требуется специальная сравнительная расчетная эффективность, как частный вариант определения экономической эффективности инвестиций.

2.3 Экономические аспекты комбинирования промышленного производства

Комбинирование с экономических позиций представляет собой одну из самых прогрессивных форм концентрации и организации промышленного производства, так как позволяет наиболее полно использовать все ресурсы предприятия. С экономических позиций комбинирование производства позволяет:

- расширить сырьевую базу промышленности;

- снизить материалоемкость продукции за счет комплексного использования сырья, отходов производства и осуществления не прерывности технологического процесса;

- снизить транспортные расходы;

- более эффективно использовать основные производственные фонды и производственные мощности предприятия;

- сократить длительность производственного цикла;

- сократить инвестиции на развитие добывающих отраслей промышленности;

- уменьшить производственные отходы и тем самым оказывать благотворное влияние на природную среду;

- развивать концентрацию производства и получать выгоды от эффекта масштабности и др.

Все вышеперечисленное можно формализовать и получить математическое выражение для определения экономического эффекта от комбинирования производства

Э=[( Ссп - Ск) + (Зтр1 - Зтр2 ) + (Кс - Кк ) Еп ] Vк + Еп К,

где Э -- экономический эффект от комбинирования производства;

Ссп, Кс -- себестоимость выпускаемой продукции на специализированном предприятии и себестоимость выпуска этой же продукции за счет комбинирования;

Зтр1, Зтр2 --транспортные расходы на единицу продукции до и после комбинирования;

Кс, Кк -- удельные капитальные вложения на выпуск продукции на специализированном предприятии и на производство этой же продукции за счет комбинирования;

Vк -- объем выпуска продукции за счет комбинирования производства;

К -- экономия капитальных вложений, необходимых на развитие добывающих отраслей.

Данную формулу можно представить и в более упрощенном виде:

Э = ( С + Зтр + Еп К) Vк + Еп К,

т. е. комбинирование позволяет получить экономический эффект за счет снижения себестоимости продукции ДС, снижения транспортных расходов (ЛЗ ), снижения удельных капитальных вложений (ДК) и экономии капитальных вложений (ДК), необходимых на развитие добывающих отраслей, если бы не осуществлялся процесс комбинирования производства.

Кроме того, комбинирование -- один из способов диверсификации производства, что в условиях рыночных отношений приводит к снижению риска банкротства предприятия.

Таким образом, развитие комбинирования на предприятии является одним из действенных направлений для увеличения выпуска продукции, улучшения использования всех ресурсов предприятия, снижения себестоимости продукции и увеличения прибыли.

2.4 Комбинирование производства в ПМР

Современное экономическое развитие Приднеcтровья осуществляется в невероятно жестких условиях дефицита инвестиционных ресурсов. Такая ситуация обусловлена недостаточными размерами внутрифирменных ресурсов, отсутствием доступа к внешним источникам финансирования, необходимостью обслуживания постоянно увеличивающегося внешнего долга, параллельным обращением существенной части финансовых ресурсов на неформальном рынке, утечкой капитала за рубеж. Положение усугубляется отсутствием действенного механизма стимулирования инвестиционной деятельности в реальный сектор экономики. Все это крайне затрудняет стабилизацию экономической ситуации и переход к инновационному типу развития.

Для большинства крупных предприятий Приднестровья важнейшим условием успешного функционирования является наличие надежного рынка сбыта.

В настоящее время ценовая конкурентоспособность приднестровской продукции на внешних рынках зависит в значительной степени от издержек по приобретению сырья, энергии, комплектующих изделий, нормы амортизации, величины тарифов на услуги инфраструктурных объектов и стоимости услуг институциональных структур. Существенное влияние на эффективность внешнеэкономической деятельности оказывают размеры налогов, процентные ставки по кредитам, валютная политика, в том числе валютный курс и валютные ограничения.

Особым фактором, влияющим на ценовую конкурентоспособность товаров, является стоимость рабочей силы, доля которой в ВВП Приднестровья значительно ниже, чем в высокоразвитых странах.

Росту конкурентоспособности товаров, произведенных в Приднестровье, способствует реализация мероприятий, предусмотренных Республиканской комплексной программой "Качество". В соответствии с программой ведется работа по внедрению двух комплексов Международных стандартов: качества (стандарта ISO серии 9000) и охране окружающей среды (стандарты TSO серии 14000). Пять предприятий внедрили стандарты ISO серии 9000: Молдавский металлургический завод (система Ллойд Регистр, Англия); АОЗТ "Электро-маш", АОЗТ "Тиротекс", завод "Молдавкабель" (система ТГОФ, Германия); АОЗТ "Молдавизолит" (система Бюро Веритас, Швейцария). Внедрение и сертификация международных систем качества превратилось в обязательное условие успешной деятельности предприятий региона на внешних рынках. В условиях кризисной экономики важнейшим инструментом макроэкономического регулирования становятся налоги. Гибкая налоговая политика может привести в краткосрочном периоде к стабилизации экономических показателей, а в долгосрочной перспективе - к экономическому росту.

Комбинирование производства на примере ЗАО "Бендерский мясокомбинат"

Комбинат является закрытым акционерным обществом (ЗАО) и функционирует на основании Закона ПМР "О предпринимательской деятельности и предприятиях в ПМР", Закона ПМР "О собственности ПМР", Устава. Участниками общества являются граждане ПМР.

ЗАО "Бендерский мясокомбинат" отвечает существенным признакам комбинирования производства:

1. Производство ограниченно рамками одного предприятия.

2. Соединение в рамках одного предприятия разнородных производств.

3. Соединяет эти разнородные производства на основе комплексной переработки сырья, то есть переработки всех отходов.

Комбинирование производства на данном предприятии основано на комплексном использовании сырья, т.е. на полном использовании всех отходов основного производства (горизонтальная форма).

Характерные признаки комбинирования ЗАО "Бендерский мясокомбинат" следующие:

Наличие тесных производственно-технических и экономических связей между производствами, включенными в состав комбината - основные виды деятельности комбината: заготовка и закупка мяса, переработка и реализация мяса и продуктов мясопереработки; заготовка и закупка скотосырья во всех секторах экономики ПМР; производство и реализация продукции общественного питания с правом открытия собственных столовых, кафе, ресторанов и других пунктов общественного питания; организация оптовой и розничной торговли, создание сети фирменных магазинов; экспортно-импортные поставки произведенной собственной и закупаемой продукции, продуктов питания, полуфабрикатов, сырья, товаров народного потребления; оказание услуг по хранению, переработке и реализации мяса и мясопродуктов; внешнеэкономическая деятельность; подготовка и проведение выставок, ярмарок, экспозиций, аукционов; заключение договоров аренды, услуг по хранению.

Пропорциональность по производительности и пропускной способности объединенных в рамках предприятия различных технологически связанных производств - комбинат выпускает колбасы полукопченые; колбасы вареные; сардельки; сосиски; копчености из свинины; колбасы сырокопченые; говядина; свинина; полуфабрикаты мясные; жир животный технический; жир животный пищевой топленый; корма животные сухие; субпродукты; сырье кишечное; сырье кожевенное;

Непрерывность перехода от одного технологического процесса к другому;

Расположение на одной территории всех частей комбината, связанных между собой общими коммуникациями - ЗАО " Бендерский мясокомбинат" расположен по адресу ул. Индустриальная, 35;

Единство энергетической системы;

- единое управление - ЗАО "Бендерский мясокомбинат" осуществляет учет результатов работ, ведет оперативный, бухгалтерский и статистический учет по нормам, действующим в ПМР. Исполнительным органом является директор, назначаемый акционером, он же осуществляет организацию документооборота.

Рис. 50. Схема производства колбасных изделий

Основными показателями эффективности комбинирования промышленности являются:

– а) общие и удельные капитальные затраты - затраты на продукцию

довольно высоки, так как мясокомбинат использует местное сырье;

– б) производительность труда - в 2010 году мясокомбинат выпустил на 12% больше колбасных изделий и полуфабрикатов. Дополнительный рынок бендерское предприятие планирует освоить, в том числе и с помощью новой продукции.

в) стоимость продукции - мясокомбинат максимально старается снизить цены на свою продукцию, но это очень сложно в условиях нарастающего кризиса и подъеме цен на ввозимое сырье. В данное время комбинат работает на местном сырье, что значительно увеличило цены на продукцию, так как местное сырье намного дороже. Еще одна причина для «игры цен»- жесткая конкуренция на рынки сбыта. Так же цены зависят от место расположения потребителя.;

– г) экономия сырья, материалов и энергии.

Исходя из выше сказанного, комбинирование производства - это соединение в рамках одного предприятия производства продукции различных отраслей промышленности, основанное на последовательности стадии переработки сырья или переработке отходов основного производства.

Комбинирование является экономически эффективной формой общественной организации производства. Существуют различные формы комбинирования, основанные на последовательной переработке сырья, использовании отходов производства, комплексной переработке сырья.

Процесс развития комбинирования в промышленности осуществляется главным образом под влиянием научно-технического прогресса, концентрации и специализации производства, применения мощных и сложных агрегатов, характера используемого сырья и топлива, особенностей технологических процессов. Экономическая эффективность комбинирования в промышленности достигается, прежде всего, через концентрацию производства, так как комбинированное предприятие характеризуется большим объемом выпуска продукции

Комбинирование является одной из самых прогрессивных форм концентрации и организации промышленного производства, так как позволяет наиболее полно использовать все ресурсы предприятия. Поэтому те предприятия, которые умело и широко используют эту прогрессивную форму организации производства, всегда оказываются в лучшем финансовом положении.

Глава 3. Охрана труда. Безопасность работы с электронной техникой

3.1 Анализ условий труда

Условия труда - совокупность психофизиологических, санитарно-гигиенических и социально-психологических факторов трудовой деятельности, влияющих:

- на здоровье и работоспособность человека, на его отношение к труду;

- на эффективность производства, уровень жизни и развитие личности.

К условиям труда относятся:

- условия трудового процесса, включая технологию и формы организации труда;

- уровень экономичности используемых технических средств и оборудования;

- условия производственной сферы, микроэкология труда, складывающаяся под воздействием технологических режимов и общего состояния окружающей атмосферы;

- внешнее оформление и комфортность места работы;

- ориентация работников на самоохрану труда при повышении уровня культуры труда.

Изучение и решение проблем, связанных с обеспечением здоровых и безопасных условий, в которых протекает труд человека - одна из наиболее важных задач в разработке новых технологий и систем производства. Изучение и выявление возможных причин производственных несчастных случаев, профессиональных заболеваний, аварий, взрывов, пожаров, и разработка мероприятий и требований, направленных на устранение этих причин позволяют создать безопасные и благоприятные условия для труда человека. Комфортные и безопасные условия труда - один из основных факторов влияющих на производительность и безопасность труда, здоровье работников.

3.2 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

Состояние воздуха рабочей зоны определяются параметрами микроклимата и составом воздушной среды. Параметры микроклимата и состав воздушной среды должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН 2.24.548-06 ”Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений”.

Под микроклиматом понимают комплекс физических свойств факторов воздушной среды, которые оказывают влияние на тепловое состояние человека. Микроклимат формируют следующие параметры:

- температура воздуха;

- влажность воздуха;

- скорость движения воздуха;

- интенсивность инфракрасного излучения.

Основная роль в поддержании оптимального теплового состояния отводится терморегуляции, т.е. процессам образования тепла и отдачи тепла во внешнюю среду, направленных на обеспечение термостабильности организма, т.е. поддержание внутренней температуры тела на постоянном уровне.

Оптимальные и допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха определяют в зависимости от периода года и категории работ. Год разделяют на теплый и холодный периоды. Теплый период - период года, который характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10°С, а холодный - период, характеризующийся температурой равной или ниже +10°С.

...