Инновационный менеджмент и маркетинг в приборостроении

Измеритель коэрцитивной силы твердых сплавов
Техническая разработка
кафедры «Приборостроение» ДГТУ

Бизнес-идея разработки
Прибор для измерения коэрцитивной силы, именуемый коэрцитиметром.
Измерение осуществляется методом сравнения с мерой.
Обработка измерительного сигнала осуществляется микропроцессорной системой:
а. система получает аналоговый сигнал и преобразует его в
цифровой вид;
б. система накапливает массив данных для последующей обработки;
в. выполняется статистическая обработка данных с целью
повышения точности измерения;
г. выполняется формирование цифрового кода необходимого для
индикации результатов измерения.
Большая часть этапов измерения выполняется в автоматическом режиме.
Возможность накопления в памяти прибора результатов измерений количеством до 99.

Преимущества разработки
Конкурентоспособный прибор ввиду малого числа представленных аналогов на рынке измерительных приборов.
Высокая точность измерений, обусловленная:
а. методами цифровой обработки измерительного сигнала;
б. статистической обработкой массива результатов измерений.
Ремонтопригодность и расширяемость благодаря простой и доступной элементной базе.
Компактность и мобильность, позволяющая применять прибор в различных рабочих условиях: в цеху, исследовательской лаборатории, аудитории вуза и т.д.
Автоматизация измерительного процесса.
Дружественный интерфейс устройства, позволяющий оператору быстро освоить принципы обращения с прибором без необходимости приобретения специальных знаний.
Автономность работы.

Следующие положения подтверждают
инновационность данного проекта и причисляют его
к конкретным видам инноваций.
Текущая разработка является технической инновацией по сфере применения.
По источнику появления – инновация вызвана потребностями производства и рынка, поскольку вид измерений, осуществляемый прибором, востребован в современной промышленности, в большей мере - в металлургии твердых сплавов.
Инновация ориентирована на удовлетворение уже существующих потребностей.
По степени новизны данная инновация является инкрементальной ввиду того, что разрабатываемый измерительный прибор не является принципиально
новым, а базируется на основе предшествующих ему аналогов. Как
следствие – инновация является модифицирующей по характеру
изменений.

Данный прибор, именуемый коэрцитиметром, представляет собой аналого-цифровое электронное устройство, предназначенное для измерения коэрцитивной силы ферромагнитного образца и отображения значения измеренной величины на цифровом индикаторе. Устройство является достаточно компактным и мобильным в классе
аналогичных устройств,
и допускает транспортировку.
Конструктивно состоит из
феррозонда и измерительного блока,
обрабатывающего информацию с
феррозонда и осуществляющего индикацию
результата измерения.

Коэрцитиметр находит применение в следующих отраслях науки и техники, а также на предприятиях:
Научные исследования в области физики и
металловедения в вузах и НИИ
Исследования в приборостроении
Прикладная метрология
Предприятия металлургической отрасли
Лаборатории контроля сплавов и исследования
износоустойчивости поверхностей

Востребованность измерителя
коэрцитивной силы на современном рынке
измерительных приборов
Растущий с каждым годом интерес со стороны производителей к получению новых высококачественных материалов.
Явный приоритет в технической сфере у исследований в области металлургии твердых сплавов.
Стандарт, требующий от производителей твердых сплавов контроль качества образцов посредством измерения коэрцитивной силы.
Небольшое число существующих аналогов, таких как «Кобальт-1» и Ферротестер 2738/S-3, и их моральный износ.
Высокая стоимость определения коэрцитивной силы образцов магнитотвердых и магнитомягких сплавов у сторонних предприятий.
Данные положения свидетельствуют о востребованности измерителя коэрцитивной силы на современном рынке измерительных приборов, его перспективности и актуальности его разработки, производства и применения.

Далее вам будут представлены следующие инструменты управления инновационным проектом реализации измерителя коэрцитивной силы:
Маркетинговая модель нововведения
SWOT-анализ
Диаграмма Ганта
Калькуляция себестоимости продута
Информация о необходимых
капиталовложениях, индекс
доходности и сроки окупаемости
прибора.

Маркетинговая модель прибора
Составленная маркетинговая модель инновации дает общее представление об основных характеристиках изделия с точки зрения возможности его внедрения, востребованности и применимости в современной промышленности.

SWOT-анализ для начальной оценки возможности внедрения изделия
Внешняя среда
Внутренняя среда
S – сильные стороны
W – слабые стороны
О – возможности
Т – угрозы
- Отсутствие гарантий бесперебойных
поставок импортных компонентов
в связи с санкциями.
- Закон об ограничении использования
зарубежного ПО.
- Риск производства копий изделия
конкурирующими производителями.
Низкая репутация производителя
(недостаточная известность).
Слабо развитая эталонная база для
проведения исследований.
- Отсутствие рекламы.
- Низкая заработная плата сотрудников,
обусловленная спецификой отрасли.
- Отсутствие на рынке приборов
конкурентоспособных аналогов.
- Рост числа потенциальных клиентов в
связи с востребованностью металлурги-
ческой отрасли.
Перспективы переориентации рынка
электронных компонентов на отечествен-
ного производителя.
- Актуальность решения и востребован-
ность.
- Высокая точность результатов – пока-
затель качества прибора.
- Портативность и мобильность прибора
даст потенциальному покупателю значи-
тельно расширить сферу применения
устройства.

Диаграмма Ганта
Данная диаграмма иллюстрирует весь цикл разработки изделия, начиная с
поиска помещений и оборудования для производства и заканчивая
непосредственным введением производства в эксплуатацию и началом
серийного производства приборов. Из диаграммы мы можем видеть, что
некоторые этапы внедрения коэрцитиметра в производство можно
синхронизировать благодаря разнородности задач.

Калькуляция себестоимости одного экземпляра продукта

Расчет капиталовложений в производство на 2 года
Прибыль по уровню рентабельности 25%:
П = Сп х 0,25 = 15054 р.
Оптовая цена:
Цо = Сп х П = 75272 р.
Расчет затрат на капиталовложения, включающий затраты на НИОКР, маркетинг и пополнение оборотных средств составил: 703354 р.

Расчет возможности погашения капиталовложений
Ожидаемая чистая прибыль вычисляется как разность прибыли от реализации и размера
налога на прибыль (20%).

Индекс доходности проекта
Пдоб.t – дисконтированная чистая прибыль за все периоды;
К – сумма капитализации. Выполняются вычисления по данным предыдущей таблицы.
ИД = 1,116
Поскольку индекс доходности больше единицы, все предлагаемые решения по производству и реализации прибора для измерения коэрцитивной силы являются эффективными. Производство данного прибора окупится ко второму кварталу 2018 года, и его можно экономически эффективным.
ИД = ∑Пдоб.t / K

Для разработки измерителя коэрцитивной силы было использовано следующее программное обеспечение и языки программирования:
Программный пакет MATLAB v.7 для расчетов и теоретических исследований свойств сигнала.
Интегрированная среда разработке MPLAB IDE с поддержкой языка программирования Assembler для написания программного кода к микроконтроллерам, управляющим индикацией результатов измерений.
Среда разработки Arduino IDE с поддержкой языков программирования C/C++ с целью написания программного кода для основного процессора обработки измерительной информации.
Средство автоматизированного проектирования Sprint Layout v.6 для разработки топологического рисунка печатных плат с целью практической реализации электронных схем коэрцитиметра.

Конструкция данного прибора представляет собой два модуля:
феррозонд, являющийся измерительным преобразователем,
и модуль обработки сигнала и индикации результата измерения,
расположенный в приборном корпусе классического для большинства
измерительных приборов исполнения. Есть также модуль питания, находящийся в
отдельном, третьем, блоке ввиду сложности схемы питания прибора.
Феррозонд представляет собой массивную катушку индуктивности. Внутри феррозонда находится еще одна катушка, в которую закладывают образец сплава, подлежащего измерению коэрцитивной силы. Феррозонд соединен
с основным измерительным модулем с помощью сигнального кабеля.
В модуле обработки сигнала и индикации расположены подмодули, представляющие собой следующие блоки:
- блок выпрямления и регулирования сигнала;
- блок цифровой обработки сигнала;
- блок индикации уровня сигнала;
- блоки индикации эталонного значения
коэрцитивной силы и результата измерения;
- блок автоматического управления

Принцип работы прибора
1. Исследуемый образец сплава загружается в феррозонд, представляющий собой несколько катушек индуктивности
2. Феррозонд, генерирует на выходе измерительный аналоговый сигнал, представляющий собой переменное напряжение особой формы.
3. Аналоговый сигнал, пройдя через аналого-цифровой преобразователь, сохраняется в цифровом вид в памяти микропроцессорной системы.
4. Накопленное подобным образом некоторое количество данных подвергается статистической обработке с целью исключения промахов
5. Полученный результат сравнивается с эталонным значением, вычисляется коэрцитивная сила, формируется код для индикации результата.