Характеристика производства, цеха, участка, поточной линии, где непосредственно предполагается реализация проекта.

Технико-экономическое обоснование

Состояние вопроса, целесообразность его решения, варианты возможных решений, обоснование и положительный эффект принятого решения.

На текущий момент университет не использует программные средства графического моделирования для решения задач, связанных с обучением студентов и демонстрации дорогостоящих лабораторных образцов. Растущие с каждым годом затраты на закупку новых образцов заставляют руководство факультетов тратить значительную часть времени на поиск средств на оборудование лабораторных аудиторий. Также, университет не может позволить себе предоставить каждому студенту индивидуальный ЛО, один-два образца демонстрируются всей группе, а это означает, что реально каждый студент работает с образцом не всё занятие, а лишь несколько минут. Также, высокая степень материальной ответственности лаборантов в сочетании с невысокой ставкой делает данную позицию непривлекательной для соискателей и создаёт в университете дефицит кадров.

Все эти причины в совокупности формируют необходимость поиска способа снижения затрат на ЛО без ущерба для качества образования студентов.

Из возможных способов решения основными являются: поиск дополнительных средств финансирования университета из внешних источников, использование средств графического моделирования реальных объектов (в т.ч. ЛО), проведение лабораторных занятий студентов на базе совместных лабораторий с другими университетами.

Наиболее целесообразным вариантом решения является использование средств графического моделирования на лабораторных занятиях, так как этот путь предполагает существенное снижение временных и материальных затрат на обеспечение лабораторий, не наносит ущерба качеству образования студентов.

В качестве положительного эффекта реализации проекта можно выделить: увеличение степени вовлечённости студента в учебный процесс, снижение ежегодных материальных затрат на обеспечение лабораторий, стандартизация существенной части лабораторного оборудования (разнотипные установки заменены на ПК с установленным симулятором), снижение степени материальной ответственности лаборантов.

Краткая характеристика предприятия, на материалах которого разрабатывается проект.

Каждый год университет выпускает 250 специалистов в области компьютерных технологий.

Университет обладает 4-мя лабораторными аудиториями, предназначенными для обучения дисциплинам компьютерных технологий. Все лабораторные аудитории оборудованы современными ПК, демонстрационными стендами. Одна из аудиторий оборудована полным набором ЛО по дисциплине «Периферийные устройства и архитектура ПК (ПУ и АПК)». Каждый семестр все ЛО заменяются на новые.

За ближайшие четыре года университет планирует увеличить численность выпускаемых специалистов в области компьютерных технологий с 250 до 400 человек в год, расширить число аудиторий по компьютерным технологиям с 4-х до 7, из которых две аудитории будут оборудованы полным набором образцов по дисциплине «ПУ и АПК».

Все необходимые закупки расходных материалов и следующие за ними ремонтные работы на оборудовании осуществляются по мере необходимости силами коллектива лаборатории. Университет получает отопление, воду, электроэнергию от центральных городских коммуникаций.

Характеристика производства, цеха, участка, поточной линии, где непосредственно предполагается реализация проекта.

Работа студентов в аудитории осуществляется в соответствии с расписанием, расписание формируется на основании учебного плана, содержащего данные о суммарном количестве часов лабораторных занятий по дисциплине. На протяжении семестра каждая из 4-х групп занимается на лабораторных по «ПУ и АПК» 8 часов в неделю. Таким образом, каждая группа проводит за семестр 96 часов на лабораторных занятиях, суммарное время работы с лабораторными образцами для 4-х групп составляет 512 часов. Аудитория также используется в вечернее время (после 18:00) для проведения занятий по повышению квалификации для специалистов в области компьютерных технологий, но ЛО в занятиях не задействованы.

Со стороны студентов часто поступают жалобы в устной форме на недостаток ЛО, что лишает их возможности детально ознакомиться с архитектурой ПУ и влияет на качество образования. В ходе проведения лабораторных занятий часто происходят потери мелких деталей ЛО. Чаще всего, к концу семестра ЛО приходят в негодность.

Аудитория оборудована 25-ю персональными компьютерами, на которых студенты ознакомляются с методическими указаниями и составляют отчёты о выполненных лабораторных работах. На протяжении всего времени занятия компьютеры остаются включёнными и потребляют электроэнергию в количестве 300 ватт в час, т.е. за семестр на занятиях по «ПУ и АПК» компьютеры потребляют 25*300*512 = 3840 МВт электроэнергии.

Чаще всего на занятиях группы присутствуют в полном составе (25 человек). Аудитория имеет размеры 8*16 м, в центре аудитории расположен стол, на котором студенты осуществляют изучение ЛО, у стен установлены столы с персональными компьютерами и шкафы для хранения ЛО.

Краткое содержание предполагаемого технологического решения.

В качестве концептуальной основы технологического решения выбрана разработка программы, симулирующей работу с ЛО.

Программа будет установлена на компьютеры в аудитории, где проводятся лабораторные работы. Окно программы будет представлять собой область, на которой отображена детально выполненная трёхмерная модель ЛО с комментариями и пояснениями. Программа будет давать возможность масштабировать модель, изучать её мельчайшие детали. Работа с программой будет вестись индивидуально каждым студентом на его рабочем месте. Данный подход обещает снизить ежегодные затраты на закупку и хранение ЛО, при этом обеспечить каждому студенту возможность работать на занятии с индивидуальным образцом.

Конкретное содержание технических, технологических, социальных и организационных недостатков, которые могут быть ликвидированы при реализации проектных решений.

Реализация проекта позволит устранить ряд недостатков, которые имеет текущий процесс, а именно:

· Большой объём площади, необходимой для хранения ЛО.

· Высокая степень материальной ответственности лаборантов.

· Регулярные существенные затраты на закупку ЛО.

· Отсутствие возможности для студента работать с ЛО индивидуально.

· Затраты учебного времени на сборку/разборку ПУ в процессе их изучения.

· Сложность повторной организации лабораторных занятий для студентов, по разным причинам пропустивших занятия.

· Рост затрат на закупку ЛО в случае увеличения количества групп студентов, изучающих дисциплину «ПУ и АПК».

Организация работ по проектированию и разработке оптимального варианта технической задачи.

Штатное расписание группы разработчиков (7 чел.) в соответствии с содержанием поставленной технической задачи и требованиями стандарта (Таблица 1):

Таблица 1

Состав группы	Количество человек	Средняя з/пл., руб./мес.	Условные обозначения
1. Руководитель проекта			РП
2. Инженер – программист C#			ИП1, ИП2
3. Экономист			Э

4. Разработчик трёхмерных моделей в среде Blender			РТМ
5. Лаборант			Л

Список используемого оборудования в процессе проектирования (Таблица 2):

Таблица 2

Перечень оборудования	Количество	Стоимость, руб. единицы	Стоимость, руб. общая
1.ПК с высокопроизводительным CPU
2. ПК с высокопроизводительным GPU

Перечень событий и работ на разработку (Таблица 3):

Таблица 3

Стадии	№ работы	Содержание работы	Продолжительность работы, в днях	Исполнители
1. Техническое задание	0-1	Постановка задачи		РП, Л
0-2	ЭО проведения НИР		Э
0-3	Определение перечня 3D моделей		РТМ
0-4	Определение критериев эффективности ПО		ИП1
0-5	Формулировка требований к функциям программы		ИП2
1-7	Сбор данных о текущей процедуре работы		РП, Л
2-9	Включение обоснования НИР в предварительный отчёт		Э
3-12	Оформление перечня 3D моделей		РТМ
4-6	Оформление перечня выбранных критериев эффективности		ИП1
5-6	Оформление перечня требований к функциям программы		ИП2
6-10	Поиск литературы по предметной области		ИП2
6-11	Оценка данных и условий		ИП1
7-8	Оформление данных о процедуре работы		РП, Л
8-9	Оформление вступитлельной части ТЗ		РП, Л
9-13	Подсчёт затрат на НИР		Э
9-14	Сдача и утверждение вступительной части ТЗ		РП
9-15	Поиск существующих аналогов		Л
10-17	Анализ литературы по предметной области		ИП2
11-21	Формулировка рекомендаций по данным и условиям		ИП1
12-23	Определение требований к детализации 3D моделей		РТМ
13-20	Сдача сметы затрат по НИР		Э
14-20	Подготовка совещания по итогам НИР		РП
15-16	Оценка существующих аналогов		Л
16-20	Формирование рекомендаций на основе существующих аналогов		Л
17-18	Формирование рекомендаций на основе литературы по предметной области		ИП2
18-19	Оформление рекомендаций на основе литературы по предметной области		ИП2
19-20	Подготовка оформленных рекомендаций для демонстрации на совещании (презентации)		ИП2
20-24	Определение платформы программы		ИП2
20-26	Оформление отчёта по НИР		РП, Л
20-28	Разработка ТЭО стадии ТЗ		Э
21-22	Определение языка программирования		ИП1
22-25	Обоснование выбора языка программирования на основе оценённых данных и условий		ИП1
23-29	Включение перечня 3D моделей в отчёт по ТЗ		РТМ
24-25	Обоснование выбора платформы программы		ИП2
25-29	Включение обоснования выбора инструментов разработки ПО в отчёт по стадии ТЗ		ИП2
26-27	Определение и утверждение сроков реализации проекта		РП
26-29	Оформление отчёта по стадии ТЗ		Л
27-29	Включение строков реализации проекта в отчёт по стадии ТЗ		РП
28-29	Включение ТЭО стадии ТЗ в отчёт по стадии ТЗ		Э
29-30	Сдача и утверждение отчёта по стадии ТЗ		РП
2. Эскизный проект	25-34	Формулировка ограничений на системные требования		ИП1
29-31	Разработка 3D моделей для эскизного проекта		РТМ
29-32	Подсчёт затрат на эскизный проект		Э
29-33	Определение принципиальных решений по функционалу программы		Л
29-34	Разработка алгоритма демонстрационной модели		ИП2
30-41	Установка сроков проведения работ по эскизному проекту		РП
31-43	Внеседие 3D моделей в документацию демонстрационной модели		РТМ
32-43	Подготовка отчёта о затратах к совещанию по итогам стадии ЭП		Э
33-39	Включение принципиальных решений по функционалу программы в документацию к демонстрационной модели		Л
34-35	Включение алгоритма и ограничений в документацию		ИП1, ИП2
35-36	Разработка ER-диаграмм модулей демонстрационной модели		ИП1
35-37	Сборка модулей демонстрационной подели		ИП2
36-37	Включение ER-диаграмм модулей демонстрационной модели в документацию		ИП1
37-38	Программирование демонстрационной модели программы		ИП1, ИП2
38-39	Тестирование и исправление демонстрационной модели		ИП1
39-40	Освоение демонстрационной модели		Л
40-43	Подготовка демонстрационной модели к демонстрации на совещании по итогам стадии ЭП		Л
41-42	Подготовка совещания по итогам стадии эскизного проекта		РП
42-43	Изучение документации демонстрационной модели		РП
43-44	Экономическое обоснование стадии ЭП		Э
43-45	Сдача и утверждение демонстрационной модели		РП, Л
44-46	Включение общей сметы в отчёт по стадии ЭП		Э
45-46	Оформление отчёта по стадии ЭП		РП, Л
46-47	Сдача и утверждение отчёта по стадии ЭП		РП
3. Технический проект	38-48	Разработка окончательного алгоритма программы		ИП2
39-49	Разработка перечня модулей программы		ИП1
43-53	Разработка текстур к 3D моделям		РТМ
46-56	Подготовка совещания по итогам стадии ТП		Л
47-55	Оформление предварительного отчёта по стадии технического проекта		РП
48-51	Оформление алгоритмических модулей в виде ER-диаграмм		ИП2
49-50	Разработка модулей для работы с графическими моделями		ИП1
50-52	Оформление модулей для работы с графическими моделями в виде ER-диаграмм		ИП1
51-52	Оформление конструкторской документации		ИП2
52-56	Подготовка конструкторской документации для совещания по итогам стадии ЭП		ИП1
53-56	Подготовка текстур к демонстрации на совещании по итогам стадии ТП		РТМ
54-56	Подготовка смет к отчётному совещанию по стадии ТП		Э
55-56	Сдача предварительного отчёта по стадии ТП		РП
56-57	Подготовка материалов ТП к оформлению в отчёте		РП, Л
56-58	Экономическое обоснование стадии ТП		Э
57-59	Оформление отчёта по стадии ТП		РП, Л
58-59	Включение сметы в отчёт по стадии ТП		Э
59-60	Сдача и утверждение отчёта по стадии ТП		РП, Л
4. Рабочий проект	52-61	Программирование графических и алгоритмических модулей программы		ИП2
56-61	Оформление рабочей документации программы		ИП1
56-64	Разработка описания 3D моделей		РТМ
59-63	Разработка экономического обоснования изготовительных работ		Э
60-65	Подготовка к совещанию по итогам стадии изготовления		РП, Л
61-62	Сборка программы		ИП1, ИП2
62-65	Подготовка документации к презентации на совещании		ИП2
63-65	Включение сметы изготовительных работ в отчёт по стадии изготовления		Э
64-65	Подготовка 3D моделей к демонстрации на совещании		РТМ
65-66	Тестирование программы		РП, ИП2, Л
65-67	Ведение сметы работ по изготовлению		Э
65-68	Корректировка 3D моделей		РТМ
66-69	Демонстрация программы		РП, ИП2, Л
67-71	Включение сметы и ЭО в отчёт		Э
68-71	Включение 3D моделей в рабочую документацию		РТМ
69-70	Доработка программы с учётом корректировок, полученных при демонстрации		ИП2, Л
69-71	Оформление отчёта о стадии изготовления программы		РП
70-71	Включение программы в отчёт по стадии изготовления		ИП2, Л
71-72	Сдача и утверждение отчёта по стадии изготовления		РП
5. Внедрение проекта	62-73	Оформление обучающих материалов для персонала		ИП1
71-73	Включение описания 3D моделей в обучающие материалы		РТМ
71-74	Ведение сметы работ по внедрению		Э
71-76	Оформление программы для передачи заказчику		ИП2, Л
72-76	Оформление итогового отчёта		РП
73-75	Обучение сотрудников пользованию программой		ИП1, РТМ
74-76	Включение общей сметы проекта в итоговый отчёт		Э
75-76	Включение в итоговый отчёт сведений о обучении сотрудников		ИП1, РТМ
76-77	Передача программы и итогового отчёта заказчику		РП, Л, Э, ИП1, ИП2, РТМ

Расчёт параметров сетевого графика:

Количество предшествующих работ	Код работы	Продолжительность работы (tn)	Раннее начало работы (Трн)	Раннее окончание работы	Позднее начало работы	Позднее окончание работы (Тпо)	Полный резерв времени работы ( R)	Частный резерв первого вида ( r)	Частный резерв второго вида

	0-1
	0-2
	0-3
	0-4
	0-5
	1-7
	2-9
	3-12
	4-6
	5-6
	6-10
	6-11
	7-8
	8-9
	9-13
	9-14
	9-15
	10-17
	11-21
	12-23
	13-20
	14-20
	15-16
	16-20
	17-18
	18-19
	19-20
	20-24
	20-26
	20-28
	21-22
	22-25
	23-29
	24-25
	25-29
	25-34
	26-27
	26-29
	27-29
	28-29
	29-30
	29-31
	29-32
	29-33
	29-34
	30-41
	31-43
	32-43
	33-39
	34-35
	35-36
	35-37
	36-37
	37-38
	38-39
	38-48
	39-40
	39-49
	40-43
	41-42
	42-43
	43-44
	43-45
	43-53
	44-46
	45-46
	46-47
	46-54
	46-56
	47-55
	48-51
	49-50
	50-52
	51-52
	52-56
	52-61
	53-56
	54-56
	55-56
	56-57
	56-58
	56-61
	56-64
	57-59
	58-59
	59-60
	59-63
	60-65
	61-62
	62-65
	62-73
	63-65
	64-65
	65-66
	65-67
	65-68
	66-69
	67-71
	68-71
	69-70
	69-71
	70-71
	71-72
	71-73
	71-74
	71-76
	72-76
	73-75
	74-76
	75-76
	76-77

Расчёт затрат по статье материалы (Таблица 4):

Таблица 4

Стадии	Сроки, в днях	Перечень материалов	Количество	Стоимость ед-цы, руб.	Общая стоимость
		Скоросшиватель
Пачка бумаги А4
Канцелярские принадлежности
Картридж на принтер
Флипчарт для презентаций
Итого:
		Скоросшиватель
Пачка бумаги А4
Канцелярские принадлежности
Итого:
		Скоросшиватель
Пачка бумаги А4
Канцелярские принадлежности
Картридж на принтер
Итого:
		Скоросшиватель
Пачка бумаги А4
Канцелярские принадлежности
Итого:
		Скоросшиватель
Пачка бумаги А4
Канцелярские принадлежности
Картридж на принтер
Итого:
Итого:

Затраты по статье «Электроэнергия» (Таблица 5):

Таблица 5

Перечень оборудования	Суммарная мощность, кВт	Время работ по стадиям, в часах	Сумма затрат, руб

ПК с высокопроизводительным CPU	3,5					1039,5	1102,5	472,5
ПК с высокопроизводительным CPU	3,5					1039,5	1102,5	472,5
ПК с высокопроизводительным GPU	3,5			1732,5	787,5	976,5
Принтер	0,1			0,45	0,45	0,45	0,45	0,45
Итого:						3213,5	1008,5
Итого:		15468,75

Затраты по статье «Амортизация» (Таблица 6):

Таблица 6:

Перечень оборудования	Количество	Общая стоимость	Сроки стадии, в днях	Сумма затрат, руб

ПК с высокопроизводительным CPU						499,2	614,4	422,4	230,4
ПК с высокопроизводительным GPU						270,4	332,8	228,8	124,8
Принтер
Итого по стадиям:		1308,8	1569,6	1089,6	593,6
Итого в сумме:	6529,6

Расчёт затрат по статье «Зарплата» (Таблица 7):

Таблица 7:

Состав группы разработчиков

Количество человек

Средняя заработная плата в месяц

Сроки работы стадии, в днях

Заработная плата по стадиям

Руководитель проекта

Лаборант

Экономист

Инженер программист 1

Инженер программист 2

Разработчик трёхмерных моделей

Итого по стадиям:

Итого в сумме:

Смета предпроизводственных затрат (Таблица 8):

Наименование расходов	Содержание статьи
1. Материалы и полуфабрикаты
2.Электроэнергия	15468,75
3. Амортизация	6529,6
4. Основная зарплата
5. Дополнительная зарплата
6. ЕСН	8163,675
7. Прочие расходы	9419,625
8. Накладные расходы	9419,625
Итого затрат:	447996,275