Природные противостарители являются перспективными объектами для разработки на их основе противостарителей, биологически активных добавок и лекарственных средств, не требующих больших экономических затрат. Как правило, такие соединения обладают высокими показателями антиокислительной эффективности и низким уровнем токсичности [1–2].
Особое место среди природных полимеров занимают меланины – представители класса малоизученных конденсированных полифенолов. Уникальным свойством меланинов является устойчивое свободно-радикальное состояние. В зависимости от условий мономеры меланиновых пигментов способны находиться в виде феноксильных или семихинонных радикалов [3].
Нами исследована возможность применения в качестве противостарителей резиновых смесей на основе каучуков общего назначения природных полимеров меланинов гриба Inonotus obliquus (чага).
Как показали проведенные исследования, меланины практически не оказывают влияния на кинетику вулканизации резиновых смесей. При введении меланина М3 показатель ΔМ, характеризующий степень сшивания, уменьшается на 11%. При введении в состав резиновой смеси меланинов М2 и М3 скорость вулканизации увеличивается по сравнению с контрольным образцом на 25%.
Таблица 1
Физико-механические свойства вулканизатов
Показатель |
Стандартная |
1 |
2 |
3 |
Условное напряжение при 100%-м удлинении (s100), МПа |
0,8 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
Условное напряжение при 300%-м удлинении (s300), МПа |
1,45 |
1,56 |
1,43 |
1,61 |
Условная прочность при растяжении (fp), МПа |
13,6 |
13,7 |
14,1 |
14,3 |
Относительное удлинение при разрыве (eотн), % |
710 |
680 |
730 |
700 |
Относительное остаточное удлинение после разрыва (eост), % |
4 |
4 |
4 |
4 |
Изменение показателей после старения (100 ºС х 24 ч), %: Δfp Δε |
-8,8 -16,9 |
-9,9 -7,4 |
-13,4 -10,9 |
-88,1 -60,0 |
Изменение показателей после старения (100 ºС х 72 ч), %: Δfp Δε |
-43,4 -12,7 |
-40,1 -13,2 |
-77,3 -45,2 |
-88,1 -60,0 |
Изменение показателей после старения (100 ºС х 96 ч), %: Δfp Δε |
-88,2 -56,3 |
-36,5 -14,7 |
-90,0 -65,8 |
-87,4 -58,6 |
*Режим вулканизации 145 ºС, 20 мин.
Из представленных в табл. 1 данных видно, что при введении в состав резиновых смесей меланинов, осажденных соляной кислотой (М 1), значительно увеличивается долговременная стойкость к термоокислительному старению по сравнению со стандартным образцом, содержащим применяемый в промышленности противостаритель агидол-2.
Обоснование экономической эффективности исследования строится на соотношении показателей предполагаемого годового экономического эффекта (Эг) или годовой прибыли (П г) от внедрения новых технических решений по проекту, размера инвестиций (капитальных затрат, К2) на осуществление проекта (общая стоимость проекта), себестоимости продукции действующего производства (С1) и по проекту (С2), рентабельности (Рк2) и сроков окупаемости инвестиций по проекту (Тпр ок.).
Себестоимость продукции – это сумма затрат (издержек, расходов) предприятия на производство и реализацию продукции.
Расчёт себестоимости продукции производится по формуле:
С = М + Э + Фот + Нот + А + Нр, руб.,
где М – затраты на основные и вспомогательные материалы;
Э – затраты на все виды энергоносителей;
Фот – фонд оплаты труда основных и вспомогательных работников НИР;
Нот – начисления на фонд оплаты труда рабочих (отчисления в социальные фонды);
А – амортизация основных фондов;
Нр – сумма внепроизводственных расходов.
Необходимое количество основных и вспомогательных материалов производится на единицу продукции. За единицу выпускаемой продукции принимается один килограмм изделия.
Если затраты на материалы рассчитываются на годовой объем (М1,2г) выпуска продукции (N1, N2), то расходы материалов на единицу продукции определяются по формуле: М ед 1,2 = М1,2г / N1,2, руб.
Затраты на сырьё и материалы для производства одного килограмма продукта приведены в табл. 2.
Таблица 2
Затраты на материалы на производство одного килограмма продукта
по исследованию
Наименование ресурса |
Количество, кг |
Покупная цена 1 кг с учётом НДС, руб. |
Цена приобретения, руб. |
Транспортно-за-грузочные ресурсы |
Сумма, руб. |
|
руб. |
% |
|||||
Резиновая смесь на основе СКИ-3 |
0,769 |
100 |
76,9 |
3,84 |
5 |
80,74 |
Сера молотая |
0,008 |
30 |
0,24 |
0,012 |
5 |
0,25 |
Тиурам Д |
0,015 |
95 |
1,43 |
0,072 |
5 |
1,50 |
Стеарин технический |
0,008 |
55 |
0,44 |
0,022 |
5 |
0,46 |
Оксид цинка |
0,038 |
230 |
8,74 |
0,437 |
5 |
8,91 |
Оксид титана |
0,154 |
150 |
23,1 |
1,155 |
5 |
24,26 |
Меланин |
0,008 |
970 |
7,76 |
0,388 |
5 |
8,12 |
Итого |
1,000 |
– |
118,61 |
5,926 |
– |
124,27 |
Таким образом затраты на сырьё для изготовления одного килограмма продукта резиновой смеси составили Мед2 = 124,27 руб. Тогда на изготовление 5000 килограммов продукта потребуется:
М2 = Мед2 * N2 = 621 350 руб.
Затраты на энергетические ресурсы НИР для приготовления одного килограмма продукта приведены в табл. 3.
Таблица 3
Затраты на энергоресурсы для НИР на 1 килограмм продукта по проекту
Наименование оборудования |
Число единиц оборудования |
Номинальная потребляемая мощность оборудования, кВт |
Суммарная потребляемая мощность оборудования, руб. |
Время работы оборудования, мин |
Цена за 1 кВт, руб. |
Сумма затрат, руб. |
Весы технические |
1 |
0,017 |
0,017 |
10,00 |
2,94 |
0,45 |
Вальцы лабораторные |
1 |
5,5 |
5,5 |
20,00 |
2,94 |
4,31 |
Вулканизационный пресс |
1 |
7 |
7 |
30,00 |
2,94 |
8,23 |
Реометр |
1 |
1,3 |
1,3 |
300 (5ч) |
2,94 |
37,20 |
Разрывная машина РМИ-50 |
1 |
1,2 |
1,2 |
30,00 |
2,94 |
1,41 |
ИТОГО: |
– |
– |
– |
– |
|
51,6 |
Затраты на электроэнергию для получения одного килограмма продукта составляют Эед2 = 51,6. Тогда на проведение всей работы:
Э2 = 5000 ∙ 51,6 = 258 000 руб.
Результаты расчёта фонда оплаты труда сводим в табл. 4.
Фот = Фдопi + Фоснi, = 5760 + 63 452 = 69 212 руб.
Общий фонд оплаты труда составил за год 69212 руб.
Тогда за 4 месяца общий фонд оплаты труда работников НИР составил:
Фот.нир2 = 69 212 / 3 = 23 070 руб.
Сумма отчислений в социальные фонды составляет 35%.
Сумма отчислений в социальные фонды в структуре себестоимости продукции рассчитывается по величине страхового взноса от суммы фонда оплаты труда основных рабочих.
Сумма отчислений в социальные фонды рассчитывается по формуле:
, руб.
Нот2 = ((23 070 ∙ 35%) / 100%) + 0 = 6921 руб.
Сумма отчислений в социальные фонды за четыре месяца НИР составила 6921 руб.
Таблица 4
Затраты на заработную плату работников НИР по проекту
Должность |
Чел., ЧiN |
Тариф, часовая ставка, Старi, руб. |
Тариф, фонд з/п, Фтарi, руб. |
Доп. заработок рабочего, Фдопi, руб. |
Годов. фонд вр., Fpвi, ч |
Основной заработок рабочего, Фоснi, руб. |
Научный руководитель |
1 |
46 |
44160 |
4416 |
960 |
48576 |
Лаборант |
1 |
28 |
13440 |
1344 |
480 |
14786 |
Студент |
1 |
– |
– |
– |
– |
– |
Итого |
3 |
– |
– |
5760 |
– |
63452 |
Накладные расходы включают амортизацию используемого оборудования, затраты на освещение, отопление, вентиляцию, водоснабжение, содержание помещения в чистоте, ремонт помещения и прочие расходы.
Расчеты по амортизации представлены в табл. 5.
Таблица 5
Амортизация основных фондов по проекту
Наименование приборов и оборудования |
Стоимость, руб. |
Haj, % |
Сумма амортизационных отчислений, руб. |
Производственное здание |
2 000 000 |
4 |
6666,67 |
Установочное оборудование |
60 000 |
12 |
1000,00 |
Весы |
4000 |
12 |
100,00 |
Вальцы |
100 000 |
12 |
562,5 |
Вулканизационный пресс |
200 000 |
12 |
1125,00 |
Разрывная машина |
80 000 |
12 |
2500,00 |
Реометр Monsanto |
10 000 |
12 |
62,50 |
Машина для старения |
4000 |
12 |
112,50 |
Хозяйственный инвентарь |
28 000 |
15 |
350,00 |
Итого: |
– |
– |
12 379,17 |
Сумма амортизационных отчислений составила 12379,17 руб. в год.
Тогда для проведения всей НИР за четыре месяца амортизационные отчисления составят: А2 = 12379,17 / 4 = 3094,8 руб.
Аед2 = Аг2 / N2 = 3094,8 / 5000 = 0,61.
В накладные расходы в себестоимость продукции включены внепроизводственные затраты НИР, связанные с производством и реализацией продукции.
Общие накладные расходы в процентном отношении к фонду заработной платы работников НИР с начислениями в социальные фонды рассчитываются по формуле:
Нр = (23070 + 6921) ∙ 0,50 = 14 996 руб.
Расчёт затрат на интернет-рекламу и испытания продукта составляют 1950 руб. в месяц, тогда за четыре месяца – 7800 руб.
Общие накладные расходы на проведение НИР составят:
Нр2 = 14 996 + 7800 = 22 796 руб.
Результаты расчётов себестоимости продукции представляем в виде табл. 6.
Таблица 6
Себестоимость и цена продукции НИР по проекту
Наименование затрат и показателей |
Условное обозначение |
Сумма, руб. |
Материалы |
М2 |
621 350 |
Энергоносители |
Э2 |
258 000 |
Фонд оплаты труда рабочих |
Фот2 |
23 070 |
Отчисления в социальные фонды |
Нот2 |
6 921 |
Амортизация |
А2 |
0,61 |
Накладные расходы |
Нр2 |
22 796 |
Итого |
С2 |
932 137,61 |
Производительность |
N2 |
5000 |
Себестоимость единицы продукции |
Сед2 |
186,4 |
Таким образом, при использовании природных полимеров меланинов в качестве противостарителя наблюдается увеличение цены по сравнению со смесью с использованием агидола.
Расчёт договорной цены проводим исходя из затрат на проведение исследования по формуле:
Цдог = 187,05 ∙ (1 + 42/100) = 265,6 руб.
Возможная договорная цена на приобретение у института одного килограмма продукта составит 265,6 руб.
Расчёт и распределение прибыли, получаемой от продаж результатов НИР, выполнены условно, с учетом опыта ранее выполняемых работ. Полученные данные представлены в табл. 7.
Для экономического обоснования разработки необходимо определить такие экономические параметры, как годовой экономический эффект, рентабельность и срок окупаемости затрат.
Предлагаемый продукт может быть реализован с учётом 25% прибыли.
1) Экономический эффект от НИР составляет:
Эг = [(Сед1 + Ен ∙ Кед1) – (Сед2 + Ен ∙ Кед2)] ∙ Nг2, руб.
Энир = 241 794 руб.
Таблица 7
Распределение прибыли
Наименование статей |
Сумма, руб. |
Договорная цена |
265,6 |
Затраты НИР |
187,05 |
Чистая прибыль |
78,56 |
Общеинститутские расходы (10% от чистой прибыли) |
7,8 |
Фонд развития института (5% от чистой прибыли) |
3,9 |
Прибыль, остающаяся у исполнителей НИР, из них: |
66,86 |
в фонд накопления |
40,1 |
в фонд потребителей |
26,76 |
2) Рентабельность инвестиций:
Рк2 = (Энир / К2) ∙ 100%.
Рк2 = (241494/ 604485) ∙ 100 = 40%.
3) Срок окупаемости:
- нормативный:
Тнок = 1/Ен.
Тнок = 1/0,15 = 6,6 лет;
- предполагаемый по проекту:
Тпок = К2/Эг.
Тпок = (604485 / 241794) = 2,5 года.
Для процесса измерения и оценки эффектов инноваций характерны следующие особенности. Измерение и оценивание ведется на уровне предприятия. Измерению подлежат и экономические, и технические, и прочие эффекты. Предприятие рассчитывает на возврат вложений в кратчайшие сроки, поэтому финансовый результат является важнейшим и окончательным измерителем их успешности [4].
Эффекты измеряются и оцениваются по всем фазам инновационного процесса.
В результате исследования показано, что меланины проявляют высокую антиокислительную активность в составе резиновых смесей на основе каучуков общего назначения и могут использоваться в промышленности, как экономически и экологически эффективные природные полимеры.
Установлено, что для запуска опытного производства необходимо осуществить капитальные затраты в размере 621 350 руб. При этом годовой экономический эффект от проекта составит 241 794 руб., рентабельность затрат – 40%, а срок окупаемости инвестиций – 2,5 года.