Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2012 в 16:18, курсовая работа
Заболевания сердца являются одними из распространенных смертельных заболеваний. Для своевременной постановки диагноза и выявлений нарушений деятельности миокарда, применяют различные методы исследования деятельности сердца. Самым распространенным и доступным методом исследования является электрокардиография.
Сигналы электрической активности миокарда, регистрируемые с помощью электродов, передаются в электрокардиограф. Для диагностики многих сердечных заболеваний требуется регистрация ЭКС в условиях отличных от стационарных: спортивная медицина, профессиональная сфера деятельности пациента (лётчки, операторы АЭС), проведение суточного мониторирования. Проводная передача ЭКС с электродов в регистрируемую аппаратуру представляется сложной, а в ряде случаев невозможной, т.к. провода ограничивают передвижение пациента, а перемещать за собой кардиограф нецелесообразно. Беспроводной способ передачи позволяет решить возникающие трудности.
Введение…………………………………………………………………………6
1. Основные биотехнические принципы биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала………………………….8
1.1 Физиологическая природа электрокардиосигнала…………………...8
1.2 Методы регистрации электрокардиосигнала…………………………..13
1.3 Особенности систем персонального мониторинга ЭКС………………22
1.4. Технические средства персонального мониторинга ЭКС…………….24
2. Разработка биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала…………………………………………………………...32
Разработка структурной схемы.............................................................32
2.2 Принципиальная схема биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнал…………………………………………….43
2.2.1 Расчет аналоговой части…………………………………………...43
2.2.2 Расчет цифровой части носимого блока…………………………..51
2.2.3 Расчет цифровой части стационарного блока…………………….63
2.3 Алгоритм работы биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала…………………………………………...72
3. Разработка конструкции биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала……………………………………………82
3.1 Конструкторско-технологический расчет. Расчет надежности……….82
3.2 Расчет вариантов компоновки носимого блока………………………..90
3.3 Разработка конструкции носимого блока………………………………94
4. Технико-экономическое обоснование проектирования биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала………………..96
4.1 Анализ недостатков существующих аналогов…………………………97
4.2 Анализ частных технических решений…………………………………98
4.3 Определение себестоимости нового изделия…………………………..99
4.4 Определение цены нового изделия…………………………………….102
4.5 Оценка потребительских качеств……………………………………..104
4.6 Оценка экономической эффективности изделия у потребителя…….107
4.7 Оценка экономического эффекта от производства новой продукции, у изготовителя…………………………………………………………………....111
4.8 Оценка трудоемкости разработки нового изделия…………………...112
4.9 Определение сметной стоимости ОКР………………………………...118
4.10 Маркетинговое исследование………………………………………...119
5. Экология и безопасность жизнедеятельности……………………………..120
5.1 Безопасность эксплуатации прибора “Кардио”………….………..120
5.2 Классификация медицинской аппаратуры с позиции электробезопасности…………………………………………………………...121
5.3 Оценка разрабатываемого устройства с позиции электробезопасности…………………………………………………………...126
5.4 Оценка экологической эффективности системы……………………...127
Заключение……………………………………………………………………...129
Список использованных источников……………………………………
Тогда годовой экономический эффект на один прибор составит:
ЭГ = 165766+0,2*92872 = 184341
ТОК = 0,56 < 1/ЕН = 5 лет и ЕР= 1,78.
4.7 Оценка экономического эффекта от производства новой продукции, у изготовителя
Руководство завода перед постановкой на производство нового изделия должно оценить эффективность его производства и продажи по сравнению с выпускаемыми этим же заводом изделиями или по сравнению с другими аналогичными изделиями, имеющимися на рынке.
Здесь основой для оценки является хозрасчетный годовой экономический эффект, критерием которого является рост прибыли, т.е. дополнительная прибыль П от выпуска нового изделия по сравнению с базовым.
П = (Ц2 - С2) * Ν2 - (Ц1 - С1) * Ν1 (45)
где: Ц1, Ц2 - цена базового и нового изделий соответственно, руб.;
С1 , С2 - себестоимость базового и нового изделий соответственно, руб.;
Ν2 , Ν1- годовой выпуск базового и нового изделий, шт.
Подставляя в формулу (45) значения Ц2 = 5700, Ц1= 95000
С2 = 4385, С1 = 73076. С учетом того что планируется выпуск 500 штук изделий нового образца, на одну штуку изделия базового образца, дополнительная прибыль составит П = 635505 руб.
Годовой экономический эффект у изготовителя рассчитаем по формуле (46):
Эг =
П - Ен
Идоп
Подставляя значения: П = 635505 руб, Идоп = 390000, Ен = 0.2. Получим значение годового экономического эффекта у изготовителя равным –
Эг = 557505 руб.
4.8 Оценка трудоемкости разработки нового изделия.
Опытно-конструкторские работы (ОКР) по разработке нового изделия выполняются обычно в несколько стадий, поэтому трудоёмкость надо определять для каждой стадии.
Для большинства машиностроительной
продукции, при разработке и производстве
которой преобладают
Для оценки трудоёмкости этих работ необходимо, прежде всего, составить структурную схему изделия и перечень всех работ, которые надо выполнить для разработки каждой составной части изделия (узла и блока) и всего изделия в целом. Затем специалисты-разработчики соответствующих составных частей на основе своего многолетнего опыта разработки аналогичных изделий оценивают трудоёмкость каждой работы с учётом коэффициента усложнения новой составной части по сравнению с аналогом.
Под основными составными частями понимаются конструктивно самостоятельные функциональные блоки и узлы (сборочные единицы - СбЕ), имеющие в своей основе собственную принципиальную электрическую схему или кинематическую схему и самостоятельный сборочный чертеж.
Затем составляется перечень всех работ, которые необходимо выполнить для разработки каждой составной части. После этого оценивается трудоёмкость каждой работы в человеко-днях. Для этого вначале оценивают, сколько человек (инженеров и техников) в течение какого времени могут выполнить ту или иную работу.
Для разработки каждой составной
части изделия требуется
1) разработать, согласовать,
оформить и утвердить у
2) разработать и оформить
техническое задание на
3) разработать и оформить
конструкторскую документацию (КД)
на стадии технического
4) разработать технические условия (ТУ) и инструкцию по настройке (ИН) составной части на стадии РП или проекты ТУ и ИН - на стадии ТП,
5) изготовить макет (стадия ТП) или опытные образцы (стадия РП) составной части,
6) собрать составную часть с входящими в неё узлами,
7) настроить макет или образцы составной части,
8) провести испытания
составной части в нормальных
лабораторных условиях при
9) провести испытания в ухудшенных климатических и механических условиях в соответствии с ТЗ на изделие,
10) доработать составную
часть и конструкторскую
11) разработать соответствующие части технического описания (ТО), инструкции по эксплуатации (ИЭ), пояснительной записки (ПЗ), касающиеся данной составной части, - текстовой документации (ТД).
Далее составные части поставляются на сборку (стыковку) комплекса изделия, который настраивается, испытывается и т.д.
Под разработкой и
оформлением КД понимается не только
разработка чертежей (детальных, сборочных,
общего вида и т.д.), но и их проверка
(в том числе и
Работы по комплексу изделия проводятся в отделе Главного Конструктора и начинаются с анализа ТЗ, разработки технико-экономического обоснования (ТЭО), плана работ и ЧТЗ. Их можно объединить под одним общим названием “Разработка ЧТЗ”.
Остальные работы тоже можно назвать аналогично работам по составным частям, имея в виду, что в комплекс входит корпус (стойка) изделия, в который вставляются составные части (сборочные единицы - СбЕ), комплект кабелей, волноводов и пр. Текстовая документация здесь уже полная и соответствующим образом оформленная.
Далее на стадии технического проекта (ТП) пойдёт разработка демонстрационных материалов для защиты технического проекта и — сама защита, а на стадии рабочего проектирования (РП) — разработка программы и методики (ПМ) заводских лабораторных испытаний и сами испытания.
Затем комплекс подвергается эксплуатационным испытаниям, межведомственным (или Государственным) испытаниям с соответствующими доработками (при необходимости) после каждого вида испытаний, и РКД передаётся в серийное производство (вначале — для изготовления установочной партии, а затем — серийного производства).
Последние испытания и работы не входят в стадию РП и выполняются по отдельным договорам.
Перечень работ на каждой стадии можно изобразить в виде последовательного столбца, что удобно для составления плана-графика с указанием календарных сроков начала и окончания каждой работы. Но он будет многостраничным и не очень наглядным. Лучше изобразить перечень работ в виде матрицы, в первом столбце которой перечисляются составные части изделия (СбЕ) и комплекс, а в наименованиях остальных столбцов — все перечисленные на предыдущей странице работы. На пересечениях строк и столбцов можно указать трудоёмкость и продолжительность каждой работы по каждой составной части.
Трудоёмкость каждой работы методом экспертной оценки можно определить как:
(47)
где ni, ti - оценка количества исполнителей и продолжительности работы, даваемая i-м экспертом,
m - количество экспертов.
Продолжительность каждой j-й работы определяется как:
tj = Тj . 1/nфj (48)
где nфj - фактическое количество исполнителей нужной квалификации в лаборатории, которым можно поручить эту работу без ущерба для других работ.
Матрица перечня работ для стадии РП представлена в таблице 7. В таблице 7 сокращения расшифровываются следующим образом:
Труд. - трудоёмкость, Прод. - продолжительность, Изг. - изготовление, Сбор. - сборка, Настр. - настройка, усл. - условиях, Разр. - разработка,
Зав.лаб.исп. - заводские лабораторные испытания.
Таблица 7- Матрица перечня работ по разработке изделия на стадии рабочего проектирования
Сост. части (i) |
Труд. |
Р а б о т ы (j) | |||||||||||
Разработка |
Изг. |
Сбор. |
Настр. |
Испытания в |
Дора- ботка |
Разра ботка ТД |
Зав. лаб. испыт. | ||||||
ЧТЗ |
ТЗК |
РКД |
ТУ ИН |
опытных образцов |
норм. усл-х |
ухудш усл-х | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | ||
СбЕ1 |
Т1j |
1 |
1 |
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
- |
1 |
|
СбЕ2 |
Т2j |
1 |
1 |
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
- |
1 |
|
Комп. |
ТКj |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
- |
1 |
1 |
Трудоёмкость конструкторских работ по каждому узлу и блоку (гр.3 табл.7) можно рассчитать по соответствующим нормативам (разрабатываемым обычно в НИИ и ОКБ) с учётом количества чертежей, намечаемых к выполнению по каждому узлу и блоку. При этом учитывается сложность узла (блока), его новизна и степень унификации.
Таким образом, трудоёмкость конструирования узла (блока) может быть определена по формуле (49):
Tk = TА4. NА4 . kсл . kн . kТ , (49)
где: TА4 - трудоёмкость разработки чертежа формата А4 по 1-й группе сложности и 5-й группе новизны,
NА4 - количество чертежей, которые необходимо разработать для изготовления блока, приведённых к формату А4,
kсл - коэффициент группы сложности блока,
kн - коэффициент степени новизны блока,
kТ - коэффициент снижения трудоёмкости конструкторских работ в зависимости от степени унификации.
Поскольку мы разрабатываем новое изделие, то - коэффициент степени новизны блока kн =1. Так как носимый блок и стационарный блок, представляют собой несложные соединения покупных деталей. То - коэффициент группы сложности блоков kсл = 1. Коэффициент снижения трудоёмкости конструкторских работ в зависимости от степени унификации kТ = 1. Таким образом, трудоемкость конструирования носимого блока равна трудоемкости конструирования стационарного блока:
Tk = 8 5 1 1 1= 40 чел./час = 5 чел./дней
Поскольку мы разрабатываем новое изделие, то - коэффициент степени новизны комплекса kн =1. Так как разрабатываемый комплекс, представляет собой несложное соединение покупных деталей. То - коэффициент группы сложности комплекса kсл = 1. Коэффициент снижения трудоёмкости конструкторских работ в зависимости от степени унификации kТ = 1.
Таким образом, трудоемкость
конструирования комплекса “
Tk = 2 3,4 1 1 1= 6,8 чел./час.
Рассчитаем трудоемкости этапов ОКР по формуле (47), переводя значения чел./час в значения чел./дней. Производя округление в большую строну, до заполнения полного рабочего дня. Занесем соответствующие значения в таблицу 7.
Рассчитав общую трудоемкость ОКР, путем суммирования трудоемкостей, в таблице 7. Получим значение трудоемкости ОКР равной:
39 чел./дней.
4.9 Определение сметной стоимости ОКР.