Инженерное проектирование робота – пылесоса RoboCleaner RC-3000

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Тольяттинский филиал Московского государственного университета пищевых производств

Кафедра «Управление качеством и бизнес-информатика 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  работа

по дисциплине «Основы инженерного менеджмента»

на тему: «Инженерное проектирование робота – пылесоса

RoboCleaner RC-3000 ».

 
 
 
 
 
 
 

Студент группы:         УЗКМ-601 Чеснокова М. П.

Преподаватель:            Антипова О. И. 
 
 
 
 
 

Тольятти 2011

 

Содержание

 

Введение

     В современной экономике роль инноваций значительно возросла. Без применения инноваций практически невозможно создать конкурентоспособную продукцию, имеющую высокую степень наукоемкости и новизны. Таким образом, в рыночной экономике инновации представляют собой эффективное средство конкурентной борьбы, так как ведут к созданию новых потребностей, к снижению себестоимости продукции, к притоку инвестиций, к повышению имиджа (рейтинга) производителя новых продуктов, к открытию и захвату новых рынков, в том числе и внешних.

       В данной курсовой работе будет рассмотрено проектирование и производство роботизированного пылесоса.

     Пылесос – наш главный помощник при уборке дома. Он помогает навести чистоту и сэкономить время на ведении домашнего хозяйства. Современные пылесосы не только очищают пол, предметы быта от пыли и грязи, но и фильтруют, увлажняют, ароматизируют воздух в квартире. Современная техника для уборки становится все более совершенной.

     Рассмотрим все этапы жизненного цикла  робота - пылесоса.

     Направление исследования лежит в роботизировании  пылесоса и обеспечение качества продукта на каждом этапе ЖЦП: от маркетинга до утилизации продукта.

     Жизненный цикл продукции – совокупность взаимосвязанных процессов последовательного изменения состояния продукции от начала исследования и обоснования разработки до прекращения эксплуатации изделия, применения (хранения) материала.

     Цель  курсовой работы рассмотреть возможности  проектирования при создании нового технического объекта.

 

     1 Описание объекта  производства

    1.1 Наименование  и область применения

     Робот-пылесос (рисунок 1) предназначен для уборки помещений в отсутствии человека. Идеален для уборки комнат и домов, где есть домашние животные. Время уборки - 30 или 60 минут. Робот-пылесос перемещается автоматически по Вашим помещениям, всасывая пыль, песок, мелкий мусор, шерсть животных и прочую грязь. Ему не нужны провода - аккумуляторов хватит почти на час. Внутри - лоток для мусора, закрытый мембраной, которая легко моется.

     

     Рисунок 1 – робот пылесос

     В таблице 1 представлена общая характеристика выбранного объекта.

Таблица 1 – Общая характеристика робота пылесоса

Потребляемая  мощность 25 Вт
Мощность  всасывания 17 Вт
Объем контейнера для мусора 278 мл
Материал  корпуса ABS-пластик
Максимальное  время работы 80 минут
Максимальное  время очистки пола 60 минут
Время зарядки разряженного пылесоса от 180 до 240 минут
Система против падения с возвышенности есть
ЖК-дисплей есть
Антибактериальная обработка пола нет
Встроенные  фильтры нет
 
 

Данное  изделие сертифицировано  и  регламентируется ГОСТ Р 10280-83 «Пылесосы электрические бытовые. Общие технические требования».

      1.2 Классификационные признаки товара.

     Каждый  объект обладает определенным набором  признаков. Выделяющих его из множества  других. Отличие одного объекта от другого осуществляется на основе определенных признаков, присущих этим объектам. В различных ситуациях возникает необходимость идентификации конкретного объекта либо группы подобных объектов.

     Классификация – разделение множества объектов на классификационные группировки по их сходству или различию на основе определенных признаков в соответствии с принятыми правилами;

     Как правило, товары классифицируют на потребительские (личного пользования) и производственного  назначения. Товары каждой группы различаются как по характеру потребления, так и по мотивам приобретения.

     1) товары кратковременного использования,  которые потребляются один или  несколько раз (зубная паста,  хлеб, газеты);

     2) товары длительного использования,  которые потребляются многократно  (обувь, мебель);

     3) услуги, т.е. объекты продажи в виде определенных действий, удобств или выгод.

     На  основании поведения покупателей, их привычек относительного потребления  товары делятся на:

     1 Товары повседневного спроса, которые покупают, тратя минимальные усилия на их сравнение между собой (хлеб, хозяйственные мелочи). Дополнительно эти товары разделяют на:

     P товары постоянного спроса (которые покупают регулярно - соль, сахар, чай, кофе);

     Pтовары импульсивной купли (которые покупают незапланировано, под влиянием неотложных нужд без предварительного поиска и сравнения — папиросы, жевательная резинка или периодические издания на лотке розничного продавца);

     P товары для неотложных нужд (купля зонтика во время ливня, обогревателей из-за больших морозов).

     2 Товары пристального отбора, для приобретения которых покупатель тщательно сравнивает с аналогичными товарами - качество, цену, внешнее оформление и другие рыночные характеристики. Среди этих товаров есть похожие (телевизоры, холодильники, компьютеры) и непохожие (обувь, одежда, мебель) изделия.

     3 Престижные товары, которые или в самом деле имеют уникальные характеристики, или ассоциируются с названием известной фирмы-продуцента (духи известных французских фирм, японская электроника).

     4 Товары пассивного спроса, к которым покупатели по разным причинам не обнаруживают интереса (из-за весьма высоких цен, недостаточной осведомленности, отсутствия рекламы и т.п.).

    1.3 Код  ОКП.

     Общероссийский классификатор продукции (сокращ. ОКП) — государственный стандарт, входящий в Единую систему классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации; соответствующий код видов продукции.

     ОКП предназначен для обеспечения достоверности, сопоставимости и автоматизированной обработки информации и продукции  в таких сферах деятельности как  стандартизация, статистика, экономика  и другие.

     ОКП представляет собой систематизированный свод кодов и наименований группировок продукции, построенных по иерархической системе классификации. Классификатор используется при решении задач каталогизации продукции, включая разработку каталогов и систематизацию в них продукцию по важнейшим технико - экономическим признакам; при сертификации продукции в соответствии с группами однородной продукции, построенными на основе группировок ОКП; для статистического анализа производства, реализации и использования продукции на макроэкономическом, региональном и отраслевом уровнях; для структуризации промышленно - экономической информации по видам выпускаемой предприятиями продукции с целью проведения маркетинговых исследований и осуществления снабженческо - сбытовых операций.

     Определение кода ОКП пылесоса:

      515000 – бытовые  приборы

      515611 - электропылесосы

    1.4 Сегментация  рынка.

     Сегментация — разделение рынка на группы покупателей, обладающих схожими характеристиками, с целью изучения их реакции на тот или иной товар или услугу.

     Сегмент — группа покупателей, обладающая похожими потребностями и желаниями. Разделение рынка на различные сегменты и их последующее изучение позволяет компаниям сконцентрировать свое внимание на наиболее перспективных, с точки зрения прибыльности, сегментах (целевых).

     Сегментация может быть произведена как на потребительском, так и на промышленном рынке (рынке организаций).

     Сегментация потребительского рынка может быть произведена по нескольким признакам: географическому, демографическому, психографическому, поведенческому, при этом каждому из этих признаков присущи свои переменные. Иногда компании для получения всеобъемлющей информации о покупателях выделяют сегменты на основе совокупности признаков.

     Сегментирование по географическому  признаку включает разделение рынка на различные географические единицы (переменные): регион, область, район, размер города, плотность. После подобной сегментации компания должна решить, где ее маркетинговые усилия будут наиболее эффективны.

     Сегментирование по демографическому признаку заключается в разделении рынка в соответствии с такими переменными как: возраст, пол, размер семьи, жизненный цикл семьи род занятий, уровень дохода, образование, национальность, вероисповедание. Сегментация по демографическому признаку наиболее часто используема компаниями в маркетинговых исследованиях, это объясняется тем, что реакции покупателей на тот или иной товар в наибольшей степени зависят именно от демографических переменных.

     Ориентируясь  на российскую действительность, при  сегментировании по демографическому признаку можно выделить: возраст  — моложе 6 лет, 6-11 лет, 12-19 лет и  т.д; пол — мужской, женский; размер семьи — 1-2 человека, 3-4 человека, 5 человек  и более; жизненный цикл семьи — меньше года, 1 год, 5 лет и более; уровень доходов (в месяц) — менее 5000 руб., 5000-10000 руб., 10000-15000 руб. и т.д; род занятий — менеджеры, рабочие, врачи, учителя; образование — начальное, среднее, высшее; национальность — русские, татары, евреи, украинцы; вероисповедание — христиане, мусульмане, иудеи, буддисты.

     Сегментирование по поведенческому признаку заключается в выделении групп покупателей на основе их знаний, квалификаций как пользователей и их реакций на товар.

     Сегментирование по психографическому  признаку проводится на основе науки, именуемой «психографика», она изучает и классифицирует стили жизни потребителей. Психографическое сегментирование позволяет разделить покупателей на группы в соответствии с особенностями их личностей и образа жизни.

Для определения  потребителя и выпуска и число  выпуска пылесосов нам необходимо провести сегментацию рынка [1].

     Выделив основные показатели пылесоса и определив  сегментацию рынка, мы можем планировать  объем производства товара.

Сегментирование по географическому признаку:

     Область – Самарская;

      Город – Тольятти;

      Численность – приблизительно 700.000 человек;

     Площадь – 314,8 км²;

     Плотность -  2287 чел./км²

Сегментирование по демографическому признаку:

      Размер  семьи – 3 человека;

      Доход семьи – приблизительно 19000 рублей;

      Род занятий – любой;

     Образование – любое;

     Национальность  – любая.

Сегментирование по поведенческому признаку:

      Интенсивность потребления – высокая;

      Степень готовности к покупке – информирован;

      Степень лояльности – абсолютная;

      Полезность  покупки – удобство.

     Согласно  приведенной выше сегментации объект робот - пылесос будет рассчитан на людей живущих не только в семье из 2 и более человек, но и в одиночестве с уровнем дохода не менее 8000 руб. в месяц. Пылесосом может пользоваться любая категория людей, вне зависимости от вероисповедания или уровня образования.

2 Маркетинг

     Маркетинг — система планирования, ценообразования, продвижения и распространения идей, товаров и услуг для удовлетворения нужд, потребностей и желаний отдельных лиц и организаций; реклама является лишь одним из факторов процесса маркетинга [2].

     Маркетинговые функции формируют следующие  понятия: нужда, потребности, спрос, товар, обмен, сделка и рынок.

     Разработка  комплекса маркетинга включает разработку товаров, установление цен на товары, выбор методов распространения товаров и стимулирование сбыта товаров.

     Реализация  маркетинговых мероприятий обеспечивается разработкой стратегических планов и контролем за их выполнением.

    2.1 Инновационность товара

     В представленной работе взят за основу бытовой прибор, как объект производства. Инновация заключается в роботизировании пылесоса. Робот-пылесос - инновационный продукт нового тысячелетия. Устройство робота пылесоса достаточно сложно - он должен не только ездить по прямой и всасывать пыль, но и забираться в самые укромные уголки очищаемого помещения, обходить как массивные, так и хрупкие элементы интерьера, а также не падать с лестниц или прочих возвышенных уровней.  
Робот-пылесос со станцией-доком вдобавок к вышеперечисленным характеристикам может самостоятельно подзаряжать себя, если запас питания израсходован.

Но для  того чтобы определить инновационность  товара следует провести патентный  поиск.

     Составление регламента поиска:

      Вид поиска - учебный.

Международный классификатор инноваций опубликованный в Internet.

Поиск будет направлен на нахождение оптимального решения внедрения новшества.

     Составление регламента поиска и определение  аналогов рассматриваемого объекта.

Предмет поиска – робот - пылесос

Вид исследования – выявление аналогов.

Вид поиска – тематический.

     Пошаговый поиск в международном классификаторе изобретений дал следующую картину:

Раздел  А – удовлетворение жизненных  потребностей человека.

А 47 –  предмет домашнего обихода и  бытовые приборы; мельницы для кофе и специй; пылесосы вообще.

А 47 L - Мытье и чистка жилых помещений и предметов домашнего обихода; пылесосы общего назначения; пылесосы вообще.

А 47 L 11/00 – Машины для чистки полов, ковров, мебели.

Таблица 2 – Регламент поиска

Предмет поиска Индексы: МКИ, УДК Широта поиска Глубина поиска Источники информации
Пылесос А 47 L 11/00, Россия,

Япония

5 лет Международный классификатор изобретений, универсальный  десятичный классификатор
Робот пылесос, без ПДУ отсутствует Россия, Япония 5 лет ¾

Аналогов  данного новшества не существует.

    2.2 Годовая  потребность товара

Средняя зарплата по городу Тольятти составляет 9.500 рублей.

Население города Тольятти  ≈ 700.000 человек.

Средняя семья состоит их 3-х человек; на одну семью – 1пылесос.

Количество семей

Срок  службы пылесоса – 5 года

Потребное количество в год         (штук) 

    2.3 «Ценовой коридор»

Расчет «ценового  коридора» роботизированного пылесоса:

     Распишем  все статьи расходов на производство базового объекта (Таблиц 3).

Таблица 3 – Описание статей расходов на производство базового объекта

Статья расходов Затраты
Постоянные  расходы
1 Сырье, материалы 800 000 руб
2 Транспортно - изготовительные  расходы 50 000 руб
3 Электроэнергия  на технические цели 30 000 руб
Переменные  расходы
4 З/п обслуживающего персонала 40 000
5 Амортизационные отчисления 50 000
6 Затраты на инструменты, оснастку 50 000
7 Затраты на текущий  ремонт 30 000
8 Затраты на аренду 30 000
9 Затраты за коммунальное обслуживание 32 000
Общехозяйственные затраты
10 З/п  Руководящего персонала, менеджеров, ИТП 80 000
  ИТОГО 1 192 000 руб
 

     Таким образом себестоимость одной  шт. продукции составит 8730 руб.

     Рыночная  стоимость (с наценкой 8%) составит 8930 руб.

     Ценовой коридор – динамическая структура, образующаяся при определении пределов цены на товар ( рисунок 2). 

Рисунок 2 – «Ценоввой коридор»

    2.4 Покупательская способность товара

     Покупательная способность — экономический показатель, обратно пропорциональный количеству валюты, необходимой для покрытия определённой потребительской корзины из товаров и услуг. Падение покупательной способности валюты называется инфляцией, рост покупательной способности — дефляцией. Покупательная способность одной и той же валюты может существенно варьировать в разных странах. Концептом для международного сравнения экономических показателей является пересчёт на паритет покупательной способности.

     Понятие покупательной способности может  применяться не только к валютам, но и платежеспособности населения. Покупательная способность населения коррелирует с доходами и может стимулировать уровень потребления.

    Фактическая покупательская способность большой части тольяттинских потребителей высокая. Подтверждением этого служат массовые покупки пылесосов. В данный момент причиной снижения покупательской способности в городе Тольятти стал мировой финансовый кризис. И покупательская способность снизилась примерно на 23 %.

    2.5 Уровень  безубыточного производства

     Под уровнем безубыточного производства понимается объём реализованной продукции, при котором выручка от реализации равна её полной себестоимости. В этой точке, с одной стороны, уже нет убытков, но ещё нет и прибыли, а с другой, она отделяет зону убытков от зоны прибылей и является как бы порогом рентабельности. Точка безубыточности определяет, каким должен быть объем продаж для того, чтобы предприятие могло покрыть все свои расходы, не получая прибыли.

     Анализ  безубыточности или анализ издержек, прибыли и объема производства (CVP-анализ), как его иногда называют - это аналитический подход к изучению взаимосвязи между издержками и доходам при различных уровнях производства.

     В процессе проведения анализа безубыточности в его стандартном (классическом варианте) принимаются следующие  допущения.

     Используется  классификация издержек по характеру  их поведения при изменении объема реализации готовой продукции. Издержки подразделяются на постоянные и переменные.

     Предполагается, что вся произведенная продукция  будет продана в течение планового  периода времени.

     В качестве критерия для анализа принимается  прибыль до выплаты налогов, т.е. операционная прибыль, а не чистая прибыль.

     Для расчета точки безубыточности используются простые соотношения, основанные на балансе выручки:

     Выручка = Переменные издержки + Постоянные издержки + Прибыль.  

     

     Рисунок 3 - Графическое представление точки безубыточности

     АС - линия совокупных издержек; ОD - линия  дохода

     Линия АВ, показывающая постоянные издержки, которые не меняются в зависимости от объема, проходит параллельно оси Х. Вертикальное расстояние между линией АВ и линией АС при любом определенном объеме характеризует совокупные переменные издержки производства данного объема продукции, а вертикальное расстояние между ОА и АС при любом определенном объеме производства характеризует совокупные издержки производства данного объема. Когда продукция не реализуется, совокупные издержки не равны нулю, а равны ОА. Когда объем выпуска равен Х, совокупные издержки представлены линией СХ, которая равна = ХВ + ВС (ХВ - фиксированные элементы издержек (то же, что ОА) и ВС - переменные элементы издержек).

     Для каждой конкретной цены продажи единицы  конечного продукта линия ОD будет  показывать величину доходов при различных объемах продаж. Пересечение линии совокупного дохода с линией совокупных издержек определяет точку безубыточности (BEP) "N", точку, в которой совокупный доход равен совокупным издержкам (переменным и постоянным). Любая разность по вертикали между линией совокупного дохода и совокупных издержек справа от BEP показывает прибыль при данном объеме производства, в то время как убытки будут показываться на графике слева от BEP, потому как в этом случае совокупные издержки превышают совокупный доход.

     2.6 Техническое задание на проектирование товара

Инженерное проектирование робота – пылесоса RoboCleaner RC-3000