ВКР_Кудрявцев. Техносферная безопасность Отделение контроля и диагностики бакалаврская работа тема работы Математическое моделирование развития пожара в здании и определение времени эвакуации
 Скачать 1.94 Mb.
|
|
3.2 Планирование научно-исследовательских работ 3.2.1 Структура работ в рамках научного исследования В данном пункте необходимо составить перечень этапов и работ в рамках проведения научного исследования, провести распределение исполнителей по видам работ. Таблица 3.4 – Перечень этапов, работ и распределение исполнителей Основные этапы № работы Содержание работ Должность исполнителя Разработка технического задания 1 Составление и утверждение темы ВКР Руководитель 2 Календарное планирование ВКР Студент Выбор направления исследования 3 Подбор материала по теме ВКР Студент Теоретические исследования 4 Изучение литературы по теме ВКР Студент 5 Написание теоретической части ВКР Руководитель, студент 6 Подведение промежуточных итогов Студент 7 Изучение компьютерной программы для практической части ВКР Студент Экспериментальные исследования 8 Моделирование распространения лесного пожара в программном обеспечении «PHOENICS» Руководитель, студент 9 Проведение расчетов и обоснований по теме ВКР Руководитель, студент Оценка полученных результатов 10 Анализ полученных результатов Руководитель, студент 11 Подведение итогов Студент 12 Оформление итогового варианта ВКР Студент 3.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ Трудоемкость выполнения научного исследования оценивается экспертным путем в человеко-днях и носит вероятностный характер, т.к. 43 зависит от множества трудно учитываемых факторов. Для определения ожидаемого значения трудоемкости t ожi используется следующая формула 5 2 3 max min ожi i i t t t + = (3.1) где t ожi – ожидаемая трудоемкость выполнения ой работы, чел.-дн.; t mini – минимально возможная трудоемкость выполнения заданной ой работы оптимистическая оценка в предположении наиболее благоприятного стечения обстоятельств, чел.-дн.; t maxi – максимально возможная трудоемкость выполнения заданной ой работы (пессимистическая оценка в предположении наиболее неблагоприятного стечения обстоятельств, чел.-дн. Исходя из ожидаемой трудоемкости работ, определяется продолжительность каждой работы в рабочих днях р, учитывающая параллельность выполнения работ несколькими исполнителями. Такое вычисление необходимо для обоснованного расчета заработной платы, т.к. удельный вес зарплаты в общей сметной стоимости научных исследований составляет около 65 %. 𝑇 𝑝𝑖 = 𝑡 ож𝑖 Ч 𝑖 , (3.2) где р – продолжительность одной работы, раб. дн t ожi – ожидаемая трудоемкость выполнения одной работы, чел.-дн.; Ч численность исполнителей, выполняющих одновременно одну и туже работу на данном этапе, чел. 3.3 Разработка графика проведения научного исследования Диаграмма Ганта – горизонтальный ленточный график, на котором работы по теме представляются протяженными во времени отрезками, характеризующимися датами начала и окончания выполнения данных работ. Для удобства построения графика, длительность каждого из этапов работ из рабочих дней следует перевести в календарные дни. Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой кал р к k Т T i i = (3.3) 44 где Т кi – продолжительность выполнения й работы в календарных днях р – продолжительность выполнения й работы в рабочих днях кал – коэффициент календарности. Коэффициент календарности определяется последующей формуле пр вых кал кал кал Т Т Т T k − − = (3.4) где кал – количество календарных дней в году T вых – количество выходных дней в году пр – количество праздничных дней в году. Таблица 3.5 – Временные показатели проведения научного исследования Название работы Трудоемкость работ Исполнители Длительность работ в рабочих днях р Длительность работ в календарных днях Т к i tmini, челдни tmaxi, челдни t ож i, челдни Составление и утверждение темы проекта 3 7 4,6 Руководитель 4,6 6,9 Анализ актуальности темы 2 5 3,2 Студент 3,2 4,7 Поиски изучение материала по теме 15 30 21 Студент 21 31,0 Выбор направления исследований 2 5 3,2 Руководитель, студент 1,6 2,4 Изучение литературы по теме 20 30 24 Студент 24 35,5 Подбор нормативных документов 15 25 19 Студент 19 28,1 Изучение ПО «PHOENICS» 10 20 14 Руководитель, студент 9,3 13,8 Моделирование лесного пожара и определение 30 35 32 Руководитель, студент 21,3 31,5 45 безопасных расстояний Изучение результатов 10 12 10,8 Руководитель, студент 7,2 10,6 Анализ результатов 2 5 3,2 Студент 3,2 4,7 Вывод по цели 1 3 1,8 Студент 1,8 2,7 На основании таблицы 3.5 строим календарный план-график 3.6. Календарный план-график приведен в Приложении А. 3.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) При планировании бюджета НТИ должно быть обеспечено полное и достоверное отражение всех видов расходов, связанных сего выполнением. 3.4.1 Расчет материальных затрат НТИ Расчет материальных затрат осуществляется последующей формуле (3.5) где m – количество видов материальных ресурсов, используемых при выполнении научного исследования N расхi – количество материальных ресурсов го вида, планируемых к использованию при выполнении научного исследования (шт, кг, мм и т.д.); Ц – цена приобретения единицы го вида потребляемых материальных ресурсов (руб./шт., руб./кг, руб./м, руб./м 2 и т.д.); k T – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы. Таблица 3.6 – Материальные затраты Наименование Единица измерения Количество Цена за ед, руб. Затраты на материалы, З, руб. Бумага лист 200 2,5 600 Краска для принтерных картриджей шт. 1 1250 1500 Интернет мес. 3 350 1260 46 Книги с дополнительной литературой шт. 1 450 540 Ручки шт. 1 80 96 Тетради шт. 1 100 120 Итого 4116 3.4.2 Расчет материальных затрат НТИ Стоимость программного обеспечения (ПО, используемого при выполнении данной научно-исследовательской работы, учитывается в калькуляции в виде амортизационных отчислений. Определить годовую величину амортизационных отчислений методом уменьшаемого остатка можно так (3.6) где К – годовая величина амортизационных отчислений n – срок эксплуатации в годах. Размер ежемесячных расходов будущих периодов в течение х лет эксплуатации ПО (3.7.1) где А – размер ежемесячных расходов будущих периодов С – первичная стоимость имущества. Таблица 3.7 – Расчет бюджета затратна приобретение программного обеспечения для научных работ № п/п Наименование ПО Стоимость ПО, руб. Размер ежемесячных расходов, руб. Размер расходов за 3 месяца, руб. 1. Программное обеспечение «PHOENICS» 4500 125 375 2. О 3250 90 270 Итого 645 47 Для оборудования нужно рассчитать величину годовой амортизации последующей формуле (3.7.2): А год = С перв Т пи , (3.7.1) где С перв – первоначальная стоимость, руб Т пи – время полезного использования, год. Все расчеты по приобретению спецоборудования и оборудования, имеющегося в организации, но используемого для каждого исполнения конкретной темы, сводятся в таблицу (3.8.2). Таблица 3.8 – Затраты на оборудование для научно-экспериментальных работ № Наименование оборудования Кол-во единиц оборудования Цена единицы оборудования, руб. Сумма амортизационных отчислений,руб. п/п 1 Ноутбук Acer Aspire 5 A515-55-5921 2 54999 9166.5 Итого 2 109998 9166.5 3.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы В состав основной заработной платы включается премия, выплачиваемая ежемесячно из фонда заработной платы в размере 20 –30 % от тарифа или оклада. Расчет основной заработной платы сводится в таблице 3.9. Таблица 3.9 – Расчет основной заработной платы № п п Наименование этапов Исполнители по категориям Трудоемкость, чел- дн. Заработная платана один чел Всего заработная плата по тарифу 48 дн, тыс. руб окладам, тыс. руб. 1. Составление и утверждение темы проекта Научный руководитель 4,6 1,207 5,6 2. Анализ актуальности темы Студент 3,2 0,167 0,5 3. Поиски изучение материала по теме Студент 21 0,167 3,5 4. Выбор направления исследований Руководитель, студент 3,2 1,374 4,4 5. Изучение литературы по теме Студент 24 0,167 4,0 6. Подбор нормативных документов Студент 19 0,167 3,2 7. Изучение ПО «PHOENICS» Руководитель, студент 14 1,374 19,2 8. Моделирование лесного пожара и определение безопасных расстояний Руководитель, студент 32 1,374 44,0 9. Изучение результатов Руководитель, студент 10,8 1,374 14,8 10. Анализ результатов Студент 3,2 0,167 0,5 11. Вывод по цели Студент 1,8 0,167 0,3 Итого 100 Проведем расчет заработной платы относительно того времени, в течение которого работал руководитель и студент. З зп = З осн + З доп , (3.8) где З осн – основная заработная плата З доп – дополнительная заработная плата (12-20 % от З осн ). Основная заработная плата З осн руководителя студента) рассчитывается последующей формуле р Т = дн осн З З , (3.9) 49 где Т р – продолжительность работ, выполняемых работником, раб. дн З дн – среднедневная заработная плата работника, руб. Среднедневная заработная плата рассчитывается по формуле дм дн М З З F = , (3.10) где З м – месячный должностной оклад работника, руб М – количество месяцев работы без отпуска в течение года (М месяца, дневная неделя);F д – действительный годовой фонд рабочего времени научнотехнического персонала, раб. дн. Таблица 3.10 – Баланс рабочего времени Показатели рабочего времени Руководитель Бакалавр Календарные дни 365 365 Количество нерабочих дней выходные и праздничные дни) 118 118 Потери рабочего времени отпуск, невыходы по болезни) 92 92 Действительный годовой фонд рабочего времени 155 155 Месячный должностной оклад работника р д пр тс м ) 1 ( З З k k k + + = , (3.11) где З тс – заработная плата по тарифной ставке, руб р – районный коэффициент (р. Месячный оклад руководителя составляет 18000 рублей, студента – 2500 рублей, Консультант ЭЧ – 41766,4, а Консультант СО – 41766,4. Таблица 3.11 – Расчет основной заработной платы Исполнители З тс , руб. k р З м , руб. З дн , руб. Т р , раб. дн З осн , руб. Руководитель 13850 1.3 18000 1207 155 78000 Студент 1923 1.3 2500 167 155 22000 Консультант ЭЧ 20080 1.3 41766,4 1772,9 6 10637.4 50 Консультант СО 20080 1.3 41766,4 1772,9 6 10637.4 3.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы Расчет дополнительной заработной платы ведется последующей формуле осн доп доп З З = k , (3.12) где доп – коэффициент дополнительной заработной платы (на стадии проектирования принимается равным 0,12 – 0,15). Таким образом, заработная плата руководителя равна 89700 рублей, студента – 25300 рублей, консультант ЭЧ – 12233, консультант СО – 12233. 3.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) Величина отчислений во внебюджетные фонды определяется исходя из следующей формулы ) З З ( доп осн внеб внеб + = З, (3.13) где k внеб – коэффициент отчислений на уплату во внебюджетные фонды пенсионный фонд, фонд обязательного медицинского страхования и пр. Наг. в соответствии с Федеральным законом от 24.07.2009 №212ФЗ установлен размер страховых взносов равный 30%. На основании п. 6 ч. 1 ст. 58 закона №212-ФЗ для учреждений, осуществляющих образовательную и научную деятельность в 2021 году водится пониженная ставка – 30 %. Таблица 3.12 – Отчисления во внебюджетные фонды Исполнитель З осн , руб. З доп , руб. З внеб , руб. Руководитель 78000 11700 26910 Студент 22000 3300 7590 Консультант ЭЧ 10637,4 1595,6 3669,9 Консультант СО 10637,4 1595,6 3669,9 Итого 12274,8 18191,2 41839,8 51 3.4.6 Накладные расходы Величина накладных расходов определяется по формуле З накл = 𝑘 нр ∙ (суммастатей 1 ÷ 5), (3.14) где k нр – коэффициент, учитывающий накладные расходы. Величину коэффициента накладных расходов можно взять в размере 16%. Таким образом, накладные расходы будут составлять З накл = 4116∙0,16 = 659 руб. 3.4.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта Таблица 3.13 – Расчет бюджета затрат НТИ Наименование статьи Сумма, руб. Примечание 1. Материальные затраты НТИ 4116 Пункт 1.4.1 2. Затраты на программное обеспечение для научных экспериментальных) работ 645 Пункт 3.4.2 3. Затраты по основной заработной плате исполнителей темы 12274,8 Пункт 3.4.3 4. Затраты по дополнительной заработной плате исполнителей темы 18191,2 Пункт 3.4.4 5. Отчисления во внебюджетные фонды 41839,8 Пункт 3.4.5 6. Накладные расходы 659 Пункт 3.4.6 7. Бюджет затрат НТИ 58781 Сумма ст. 1-6 3.5 Определение эффективности исследования Входе исследования была выполнена цель – проектирование и создание конкурентоспособной разработки, представляющей собой модель безопасных расстояний для зданий. 52 Потенциальными потребителями результата исследования могут быть специализированные проектировочные компании, ГУ МЧС, прогнозирующие организации и др. Был проведен анализ конкурентных технических решений, где получен коэффициент исследования конкурентных показателей. Коэффициент является более высоким по сравнению с конкурирующими программами (HyperSuite и Matlab), с чего можно сделать вывод о том, что исследование, осуществляющееся в ПО PHOENICS, является наиболее эффективным. В процессе исследования проведен анализ и выявлены сильные и слабые стороны разработки, а также возможности и угрозы. Результаты SWOT анализа учитываются при разработке структуры работ, выполняемых в рамках научно-исследовательского проекта. В данном разделе выпускной квалификационной работы была проведена оценка коммерческого потенциала и перспективности разработки, определена структура работ в рамках научного исследования, определена трудоемкость выполнения работ, построен график проведения научного исследования, подсчитан бюджет научного исследования равный 53 Приложение А Таблица 3.14– Календарный план-график проведения НИОКР по тем 54 4. Социальная ответственность Введение Социальная ответственность - ответственность отдельного ученого и научного сообщества перед обществом. Первостепенное значение при этом имеет безопасность применения технологий, которые создаются на основе достижений науки, предотвращение или минимизация возможных негативных последствий их применения, обеспечение безопасного как для испытуемых, таки для окружающей среды проведения исследований. Входе данной работы были проведены разработка и исследование математической модели распространения продуктов горения при возгорании объекта. Работа выполнялась в лаборатории НИ ТПУ. Все работы выполнялись с использования компьютера. Раздел также включает в себя оценку условий труда на рабочем месте, анализ вредных и опасных факторов труда, разработку мер защиты от них. 4.1. Производственная безопасность Отклонение показателей микроклимата в помещении Проанализируем микроклимат в помещении, где находится рабочее место. Микроклимат производственных помещений определяют следующие параметры температура, относительная влажность, скорость движения воздуха. Эти факторы влияют на организм человека, определяя его самочувствие. Оптимальные и допустимые значения параметров микроклимата приведены в таблицах 1 и 2. 55 Таблица 4.1 - Оптимальные нормы микроклимата Период года Температура воздуха, С Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, мс Холодный 19-23 40-60 0.1 Теплый 23-25 0.1 Таблица 2 - Допустимые нормы микроклимата Период года Температура воздуха, С Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, мс Нижняя допустимая граница Верхняя допустимая граница Холодный 15 24 20-80 <0.5 Теплый 22 28 20-80 <0.5 Температура в теплый период года 23-25 Св холодный период года 19-23 С, относительная влажность воздуха 40-60 %, скорость движения воздуха 0,1 мс. Общая площадь рабочего помещения составляет 42 м, объем составляет 147 м. По СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 санитарные нормы составляют 6,5 мим 3объема на одного человека. Исходя из приведенных выше данных, можно сказать, что количество рабочих мест соответствует размерам помещения по санитарным нормам. После анализа габаритных размеров рассмотрим микроклимат в этой комнате. В качестве параметров микроклимата рассмотрим температуру, влажность воздуха, скорость ветра. В помещении осуществляется естественная вентиляция посредством наличия легко открываемого оконного проема (форточки, а также дверного проема. По зоне действия такая вентиляция является общеобменной. Основной недостаток - приточный воздух поступает в помещение без предварительной очистки и нагревания. Согласно нормам, СанПиН 56 2.2.2/2.4.1340-03 объем воздуха необходимый на одного человека в помещении без дополнительной вентиляции должен быть болеем. В нашем случае объем воздуха на одного человека составляет 42 м, из этого следует, что дополнительная вентиляция не требуется. Параметры микроклимата поддерживаются в холодное время года за счет систем водяного отопления с нагревом воды до 100 С, а в теплое время года – за счет кондиционирования, с параметрами согласно. Нормируемые параметры микроклимата, ионного состава воздуха, содержания вредных веществ должны соответствовать требованиям. |