Расчет эффективности от внедрения программы Профиль

Сегодня приведем широкий объем данных по расчету внедрения программы Профиль в среду разработки и проектирования проектов на основании данных полученных в результате работы нескольких организаций, а также частных пользователей нашей программы. А также в начале статьи приводятся данный об изменениях в крайней версии программы.



РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАРУЖНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ

Содержание

1. Введение
2. Исследование объекта автоматизации
3. Исследование исходных данных
4. Исследование задач в разработке профиля сети.
5. Сравнительный анализ базовой и специализированной систем автоматизации.
6. Замеры времени на выполнение типовых операций в расчете профиля
7. Анализ изменения затрат и других показателей
8. Оценка изменения эффективности от внедрения программы «ПРОФИЛЬ»
  8.1. Потребность в лицензиях «ПРОФИЛЬ».
  8.2. Оценка эффективности
9. Выводы

На заметку проектировщикам, пока готовился материал вышла новая версия программы, итак, что было сделано:
В Версии 367 исправлено:
1) Расчет внешнего и внутренних углов в зависимости от выставляемой настройки № 57
раздела «Оформление» («Внешний/Внутренний»)
2) Исправлена ошибка вывода диаметра в тексте проектируемого пересечения

1. Введение

Внедрение систем автоматизированного проектирования (САПР) оказывает положительное влияние на экономику. Но не стоит спешить с выводами об экономической эффективности внедрения в САПР чего-то нового.

Чтобы принять решение об инвестировании нужно получить ответ на вопрос: «Какой эффект я получу от внедрения». Нужен не просто ответ на вопрос: «САПР — это эффективно!», а расчеты, доказывающие эффективность.

Эффективность – соотношение между достигнутым результатом и использованными ресурсами. Представим формулу эффективности.

Э = Р/З, где

Р – результат (ед./час). В нашем случае в качестве результата будем оценивать изменение производительности труда как количество единиц продукции в единицу времени.
З – затраты. (руб./час) — ресурсы (в рублях) затрачиваемые в единицу времени.
Э – эффективность в нашем случаем покажет количество единиц на продукции на 1 рубль.

Сразу отметим, что затраты З вырастут, т.к. внедрение — это капитальные вложения в автоматизацию, но не стоит спешить с выводами, а тщательно изучить как изменится результат P. Приступим к исследованию всего, что связанно с проектированием наружных инженерных сетей.

2. Исследование объекта автоматизации

Объектом автоматизации является перечень задач, результатом выполнения которых является том проектной документации. Задач, которые решаются для достижения цели некоторое множество и для каждой из задачи можно создать свою подсистему автоматизации. Мы будем рассматривать только задачи расчета и вычерчивания профиля сети.

3. Исследование исходных данных

Эффективность выполнения работы в автоматизированных системах существенно зависит от формата предоставленных исходных данных. Поэтому важно учесть формат исходных данных, и то какая из систем как справляется с загрузкой исходных данных. Самая большая доля получаемых исходных данных для расчета профиля сети – это инженерно-топографических план и план планировки территории в виде горизонтальных линий вертикальной планировкой или готовой модели будущей поверхности земли. Формат планов можно разделить на две большие группы:
— данные графики векторного формата;
— данные графики растрового формата.
Векторный формат имеет больше преимуществ перед растровым, т.к. снижается нагрузка на ПЭВМ и повышается скорость обработки данных, и как следствие, работа с векторным форматом требует меньше затрат времени на выполнение работ примерно в 2 раза чем при работе с растровыми изображениями.
Автоматизированная система в работе с растровым форматом может иметь ряд инструментов для преобразования данных в векторную форму, но это требует дополнительных ресурсов времени. В наших расчетах мы будем рассматривать исходные данные векторного формата.

4. Исследование задач в разработке профиля сети.

Получение профиля сети – это две основные задачи:
— математический расчет;
— вычерчивание нужного элемента профиля на основе расчета.

Математический расчет нужных нам величин делается на основании предоставляемых данных в плане, а вычерчивание элементов профиля делается элементарными приемами (типовыми операциями) в результате которых мы получаем простейший графический элемент той программы, в которой выполняем соответствующую команду.

Популярными и базовыми программными средствами автоматизации, работающие с форматом dwg, являются такие программы как: AutoCAD, NanoCAD, BricsCAD ZWCAD. Следует подчеркнуть, что базовыми эти программы мы называем, потому что в их функционал входят инструменты, которые предоставляют универсальный функционал для разработки любого чертежа почти для любой отрасли народного хозяйства.

Для того чтобы выполнить чертеж продольного профиля инженеру достаточно знать некоторый перечень команд и операций с элементами. Базовых команд и операций программ, работающих с векторной графикой формата dwg не так много и освоить их можно достаточно быстро. Ниже представить список базовых команд и операций:

Отрезок
Полилиния
Круг
Эллипс
Дуга
Однострочный текст
Многострочный текст
Выноска
Копирование Перемещение
Зеркало
Поворот
Удаление
Редактирование элемента
Вставка вхождения блока
Копирование со смещением
Штриховка
Элемент размера

Когда инженер освоил все базовые приёмы и ежедневно выполняет эти операции в большом количестве, тогда он начинает понимать, что затрачивается существенная часть времени на выполнение «однообразных» действий. Кроме того, очень большая часть времени отводится регулярным перечётам из-за сменившегося положения сети в плане или еще каких либо вводных данных. И тогда появляется идея в использовании специализированных программных средств автоматизации цель которых сократить затраты времени на расчеты и вычерчивание элементов чертежа.
Вот мы и подошли к одному из способов повышения экономической эффективности — внедрению специализированных средств автоматизации, цель которых существенно количество типовых операций (заменив их специальными) и сократить время выполнения операций.

Для того чтобы доказать эффективность специализированной системы автоматизированного проектирования (ССАПР) нужно провести ряд экспериментов и сравнить затраты времени до и после внедрения ССАПР

5. Сравнительный анализ базовой и специализированной систем автоматизации.

По таблице 5.1 сравним задачи базовой программы AutoCAD с программой «ПРОФИЛЬ».

Таблица 5.1. Сравнительный анализ применения AutoCAD и «ПРОФИЛЬ»
№ Задача Работа в AutoCAD
без ПС «ПРОФИЛЬ» Работа в AutoCAD
с ПС «ПРОФИЛЬ»

№	Задача	Работа в AutoCAD без ПС «ПРОФИЛЬ»	Работа  в AutoCAD с ПС «ПРОФИЛЬ»
1	Расчет поверхности земли	Требуется расчет	Расчет автоматический
2	Вычерчивание элемента поверхности	Требуется вычерчивание	Расчет автоматический
3	Ввод данных	Ручной	Автоматизированный
4	Расчет места пересечения с сетью	Требуется расчет	Расчет автоматический
5	Вычерчивание места пересечения	Требуется вычерчивание	Вычерчивается автоматический
6	Расчет отметок и(или) уклона проектируемого участка сети	Требуется расчет	Расчет автоматический
7	Вычерчивание участка сети	Требуется вычерчивание	Вычерчивается автоматический
8	Заполнение данных профильной таблицы	Требуется вычерчивание	Вычерчивается автоматический
9	Вычерчивание в профиле проектируемых подключений	Требуется вычерчивание	Вычерчивается автоматический

Как видно из таблицы 5.1. в использовании специализированной программы «ПРОФИЛЬ» все перечисленные задачи выполняются автоматически, но это пока еще доказывает экономическую эффективность. Таблица создает образ того, что специализированная система должна быть более эффективна, чем базовая. Экономике нужны конкретные цифры и расчеты, доказывающие эффективность.

6. Замеры времени на выполнение типовых операций в расчете профиля

Рассмотрим объем задач в таблицах 6.1. и 6.2. для выполнения чертежа профиля представленного на рисунке 6.1.

Рис. 6.1. Пример профиля длиной 6,7 м для проведения
экспериментальных замеров времени
выполнения операций.

Таблица 6.1. Задачи средствами AutoCAD без применения «ПРОФИЛЬ»

№	Задача	Что делаем	Время выполнения, сек.
1	Расчет точки отметки земли на участке (задача линейной аппроксимации)	1) Замер расстояния межу до расчетной точки в плане 2) Расчет разницы высот двух отметок 3) Умножение разницы высот на расстояние и прибавление минимальной отметки Otm = Hmin + H*L	34
2	Вычерчивание линии земли в профиле не участке	Используем команду _LINE	18
3	Вычерчивание вертикальной границы участка	Используем команду _LINE	3
4	Расчет участка сети	1) ввод 1 отметки сети 2) ввод 2 отметки сети или расчет отметки по уклону.	37
5	Вычерчивание участка сети в профиле	Используем команду _LINE 2 раза.	21
6	Вычерчивание элемента колодца на участке	Используем команду _PLINE.	30
7	Расчет места пересечения с сетью.	Такие же операции, как и расчет отметки земли	34
8	Вычерчивание места пересечения с сетью	1) Вычерчиваем эллипс 2) Вычерчиваем вертикальный отрезок 3) Вычерчиваем текст 4) Вычерчиваем элемент размера до проектируемой сети	71
9	Заполнение профильной таблицы на участке сети	1) Вычерчивание текстов отметок и глубин 2) Вычерчивание номеров колодцев и характерных точек 3) Вычерчивание данных участка сети (уклон отм. длина, материал и пр.)	104
10	Прочие операции	Копирование и перемещения подготовленных ранее элементов.	108
11	Вычерчивание двух проектируемых подключений	Такие же задачи как в п 5.	130
Итого:			590 (9,83 мин.)

Таблица 6.2. Задачи с применением «ПРОФИЛЬ»

№	Задача	Что делаем	Время выполнения операции, сек.
1	Нарисовать ось сети	1) Команда _PLINE	8
2	Добавить ось в программу «ПРОФИЛЬ»	1) Выбрать команду, указать полилинию. 2) Задать имя и выбрать тип сети	10
3	Создание элемента поверхности (два треугольника)	1) Указать три отметки в плане 2) Указать три отметки в плане	8
4	Ввести данные для сущ. участка сети	1) ввод 1 точки 2) ввод 2 точки 3) Выбор диаметра	12
5	Ввод данных участка сети	1) отметка 1 2) отметка 2 или уклон 3) Материал и диаметр трубы	12
6	Ввод номера колодца или токи сети	1) Выбрать выноску в плане	2
7	Выбрать тип колодца	1) Выбрать тип в данных участка	8
8	Вывод чертежа в dwg	1) Выполнить команду	2
Итого:			62 (1,03 мин.)

7. Анализ изменения затрат и других показателей

В таблице 7.1. покажем, как изменятся затраты при внедрении специализированной программы «ПРОФИЛЬ».

Таблица 7.1. Изменение затрат

Обозн.	Затраты	После внедрения
Зл	Закупка лицензий «ПРОФИЛЬ»	Повышение
Зо	Обучение персонала работе с «Профиль»	Повышение
Зоб	Затраты на установку и обслуживание «ПРОФИЛЬ»	Повышение
Зэвм	Затраты на оборудование (требования к ПЭВМ)	На прежнем уровне
Зпр	Затраты времени на проектирование профиля (см. итоговые показатели времени по табл. 6.1. и 6.2.)	Уменьшение
Зи	Затраты времени исправления в следствии ошибок в работе	Уменьшение

Таблица 7.2. Другие показатели

№	Показатель	После внедрения
1	Качество чертежа	Повышение
2	Точность в расчетах	Повышение
3	Число ошибок в расчете	Уменьшение
4	Ошибки чертежа	Уменьшение
5	Производительность труда	Скорее увеличится

Запишем общую формулу затрат З и покажем стрелками изменения затрат.
З = Зл↑ + Зо↑ + Зоб↑ +Зпр↓ + Зи↓

8. Оценка изменения эффективности от внедрения программы «ПРОФИЛЬ»

Выполним расчеты на примере небольшой проектной организации в которой трудятся 10 инженеров.

8.1 Потребность в лицензиях «ПРОФИЛЬ».
В реальных условиях работы предприятия расчету и вычерчиванию профиля сети уделяют 30% рабочего времени, а это означает что руководству предприятия, которое хочет максимально эффективно (без простоев) использовать лицензии «ПРОФИЛЬ» достаточно приобрести 3 лицензии «ПРОФИЛЬ».
Оценим стоимость 1 часа, затрачиваемого на расчет и вычерчивание профиля сети, которое учитывает величины: среднюю заработную плату, отчисление на оборудования и организацию рабочего места инженера. Для примера возьмём показатели (см. таблицу 8.1).

Таблица 8.1. Затраты

№	Затраты	На год	Отчисления в месяц
1	Программа «ПРОФИЛЬ» (3 лицензии)	330 000	27 500
2	Обучение работе с «ПРОФИЛЬ»	75 000	6 250
3	Затраты на установку и обслуживание «ПРОФИЛЬ»	30 000	2 500
4	Затраты на проектирование	840 000	70 000
5	Затраты на оборудование (ПЭВМ)	5 400	450
6	Затраты на организацию рабочего места	83 400	6 500

Выразим затраты в часах:
— До внедрения «ПРОФИЛЬ»
З1 =   (70000+6500+450)/176 = 437.21 руб./час.
— С внедрением «ПРОФИЛЬ» в первый год
З2 =  (70000+6500+450+27500+6250+2500)/176 = 643.18 руб./час.
— С внедрением «ПРОФИЛЬ» на второй год
З3 =  (70000+6500+450+8500+2500)/176 = 499.71 руб./час.

8.2. Оценка эффективности

За результат Р примем производительность труда. За единицу продукции примем разработку 100 метров профиля сети. Оценим изменения производительности труда используя рассчитанные затраты времени по таблицам 6.1. и 6.2. Производительность труда до (P1) и после (P2) внедрения программы «ПРОФИЛЬ».
P1 = (6,7*60)/(100*9,83) = 0,4089 ед./час.
P2 = (6,7*60)/(100*1,03) = 3,9029 ед./час.

Эффективность:Э1=P1/З1=0,4089/437,21 = 0.000935 ед./руб. – до внедрения
Э2=P2/З2=3,9029/643,18 = 0.006813 ед./руб. – на первый год внедрения
Э3=P2/З3=3,9029/499,71 = 0.007810 ед./руб. – на второй год внедрения

Оценка изменения эффективности на первый и второй годы внедрения:
K21 = Э2/Э1 = 7,28 раза
K31 = Э3/Э1 = 8,35 раза

9. Выводы

В результате внедрения специализированного средства автоматизации увеличится производительность труда в разработке профиля сетей. При одних и тех же затратах производительность вырастет:
— в 7,28 раза больше ед. продукции в первый год внедрения;
— в 8,35 раза больше ед. продукции на второй года внедрения.