Снижение стоимости образовательных услуг
Использование имитаторов может значительно снизить стоимость обучения в целом, за счет снижения стоимости проведения тренинга, сертификации и аттестации, лабораторных работ, курсового проектирования, практикума и т. д. Изучение стоимости покупки и установки учебного оборудования, а также изучение затрат при его эксплуатации, позволило установить следующие факторы:
- Экономия за счет уменьшения затрат на закупку оборудования, монтажа и настройки (первоначальные затраты). Это не только покупка нового оборудования, но и регулярное обновление морально-устаревшего оборудования, расширение спектра оборудования и т.д.
- Экономия за счет снижения расходов на эксплуатацию оборудования (потребления электроэнергии, ГСМ, расходные материалы, ремонт и обслуживание оборудования и т. д.).
- Экономия за счет возможности тиражирования (копирования) имитаторов на несколько рабочих мест (лабораторий, учебных центров и т.д.).
Далее приводится количественное обоснование эффективности имитаторов по указанным группам. Для этого выбрано 10 образцов реального учебного оборудования и 10 аналогичных имитаторов. Стоимость покупки оборудования была взята из каталогов «РОСУЧПРИБОР» и других организаций, производящих и реализующих учебное оборудование.
Цены на промышленное оборудование, используемое при обучении на производстве, взяты из каталогов соответствующих производителей. Стоимость изготовления/покупки имитаторов рассчитывалась из опыта разработки и продажи имитаторов в НИИ ЭОР ТюмГНГУ за период 2007-2010 гг. В расчетах учитываются и сопоставляются дополнительные затраты, связанные с вводом оборудования в эксплуатацию, например, проведение лабораторного практикума с целью изучения методик испытаний компрессорной техники характеризуются дополнительными экономическими затратами, такими как:
- компрессор должен быть установлен в отдельном здании;
- работы, связанные с большим давлением газа, представляют собой значительную опасность, что требует установки специальных средств защиты;
- при ошибочных действиях возможна поломка оборудования;
- монтаж и настройка компрессора должны проводится высококвалифицированным персоналом и т.д.
Также в расчетах учитываются и сопоставляются эксплуатационные затраты. В случае приведенного выше примера (компрессор) можно отметить значительную разницу между затратами при эксплуатации реального оборудования и имитаторов. Например, потребление энергии компрессором - 33 кВт, ПК с имитатором - 300 Вт. Если рассмотреть более масштабный объект, например, буровую установку, то разница будет еще значительнее, т.к. в среднем стоимость бурения составляет около 10-20 тысяч рублей на 1 метр, из чего можно сделать выводы о стоимости эксплуатации.
Экономия за счет возможности тиражирования (копирования) учитывает следующие особенности имитаторов - на один компьютер можно установить сразу много имитаторов, один имитатор можно устанавливать сразу на множество компьютеров. Ограничение - одновременно на компьютере может быть запущен один имитатор.
Для количественной оценки были взяты следующие оборудование и имитаторы с соответствующими функциональными возможностями:
- Техническое обслуживание, текущий ремонт, подключение и настройка электропривода задвижки ЭПЦ-100. ЭПЦ-100 (http://www.arm.b96.ru/).
- Детали машин / Определение кпд цилиндрического редуктора / Автоматизированный лабораторный комплекс "Детали машин - передачи редукторные" (http://www.labstend.ru).
- Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды / Исследование эффективности работы смесителя "Турбула".
- Сопромат / Усталостные испытания. Машина испытательная МУИ-6000 (НПО «Точприбор», Россия) - 1973 г. выпуска, стоимость - 260592 руб.
- Сопромат / Испытание материалов на растяжение. Разрывная машина УММ-5 (http://www.neftehimsnab.ru/produktsija/group_595/universalnie_mashiny/).
- Гидромашины и компрессоры / Испытания поршневого воздушного компрессора. Компрессор 4ВУ1-5/9 + ресивер + расходомер + манометры + монтаж (http://www.compressor-snab.ru/4vu1-5-9.htm), (http://www.astar-compressors.ru/show/41/Catalog).
- Сопромат / Испытание материалов на ударную вязкость. Копер маятниковый 2010-КМ-30. (http://www.neftehimsnab.ru/produktsija/group_595/kopry_majatnikovye/koper_majatnikovyi_2010-km-30/), (http://moskva.tiu.ru/p80652-koper-mayatnikovyj-model-2010-km30.php).
- Гидромашины и компрессоры / Снятие характеристик ВЗД. Насос плунжерный буровой НБ-3 + Винтовой забойный двигатель Д1-106 (http://burnasos.ru/price) (http://vpremium.ru/spec.php).
- Нефтегазопромысловое оборудование / Уравновешивание привода, динамометрирование, изменение режима эксплуатации УШГН Установка штангового скважинного насоса (станок-качалка).
- Буровая установка / тренинг бурильщика, помощника бурильщика. Буровая установка БУ-5000.
При расчете эксплуатационных затрат за один год предполагается выполнение одного занятия в день в течении всех рабочих дней в году (249). Все данные отсортированы по возрастанию по стоимости реального оборудования и его эксплуатации. В данном разделе не рассматриваются другие факторы, косвенно влияющие на стоимость обучения.
Таблица. Стоимость покупки оборудования и расходы на эксплуатацию
| № | Название | Стоимость оборудования, руб. | Дополнительные работы/затраты, руб. | Стоимость доп. работ, руб. | Экспл. затраты на 1 занятие, руб. | Экспл. затраты на 1 год, руб. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ЭПЦ-100 | 45000 | Нет | 0 | 250 | 62250 |
| 2 | Стенд - передачи редукторные | 50000 | Нет | 0 | 250 | 62250 |
| 3 | Смеситель-турбула | 160000 | Нет | 0 | 500 | 124500 |
| 4 | МУИ-6000 | БУ - 260500 | Нет | 0 | 500 | 124500 |
| 5 | Разрывная машина УММ-5 | БУ - 72000 Новая - 290 000 | Нет | 0 | 500 | 124500 |
| 6 | Воздушный компрессор 4ВУ1-5/9М42 + ЩУС, ЩУ | 320000 | Ресивер, расходомер, манометры монтаж | 40000+20000+10000 | 1000 | 249000 |
| 7 | Копер маятниковый 2010-КМ-30 | БУ - 120000 Новый - 420000 | Нет | 0 | 500 | 124500 |
| 8 | Насос плунжерный буровой НБ-3,ВЗД Д1-106 | ВЗД - 370000 НБ-3 - 245000 | Расходомер, манометры, монтаж | 20000+10000 | 1000 | 249000 |
| 9 | Установка штангового скважинного насоса (УШГН ) | 1130556 | Скважина глубиной 200 м,оборудованная устьевым оборудованием: устьевое оборудование, обсадная колонна, колонна НКТ | 2630000 | 2000 | 498000 |
| 10 | Буровая установка БУ-5000 | 110000000 | Нет | 0 | 40000 (2 метра бурения) | 9960000 |
Расчеты стоимости покупки/создания имитаторов и расходов на их эксплуатацию выполнялись с учетом следующих данных:
- Стоимость обслуживания и ремонта компьютеров (с учетом гарантийного периода) - взята из статистики ТюмГНГУ.
- При расчете потребляемой энергии закладывается мощность блока питания ПК - 400 Вт, монитора - 100 Вт.
- Стоимость изготовления (покупка готовых имитаторов не рассматривается) имитаторов рассчитывалась из опыта разработки имитаторов "под заказ" в НИИ ЭОР ТюмГНГУ за период 2007-2010 гг.
Таблица. Стоимость покупки создания имитаторов и расходы на эксплуатацию
| № | Название | Стоимость разработки имитатора, руб. | Стоимость ПК, руб. | ± Стоимость VR, руб. | Экспл. затраты на 1 занятие, руб. | Экспл. затраты на 1 год, руб. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ЭПЦ-100 | 40000 | 25000 | 400000 | 100 | 24900 |
| 2 | Стенд - передачи редукторные | 40000 | 25000 | 400000 | 100 | 24900 |
| 3 | Смеситель-турбула | 40000 | 25000 | 400000 | 100 | 24900 |
| 4 | МУИ-6000 | 50000 | 25000 | 400000 | 100 | 24900 |
| 5 | Разрывная машина УММ-5 | 40000 | 25000 | 400000 | 100 | 24900 |
| 6 | Воздушный компрессор 4ВУ1-5/9М42 + ЩУС, ЩУ | 60000 | 25000 | 400000 | 100 | 24900 |
| 7 | Копер маятниковый 2010-КМ-30 | 40000 | 25000 | 400000 | 100 | 24900 |
| 8 | Насос плунжерный буровой НБ-3,ВЗД Д1-106 | 40000 | 25000 | 400000 | 100 | 24900 |
| 9 | Установка штангового скважинного насоса (УШГН ) | 80000 | 35000 | 400000 | 140 | 34860 |
| 10 | Буровая установка БУ-5000 | 600000 | 50000 | 400000 | 200 | 49800 |
Рисунок. Логарифмические координаты. Синий - реальное оборудование, красный - имитатор, желтый - имитатор с VR
Рисунок. Диапазон [0..1000000]. Синий - реальное оборудование, красный - имитатор, желтый - имитатор с VR
По первоначальным вложениям - перелом в сторону имитаторов на отметке 65000 р, в сторону имитаторов на базе cистем VR - на отметке 450000 руб.
Преимущества имитаторов подтверждаются и другими производителями, например, в презентационных материалах тренажеров FORWARD ("3D инструктор 2.0") указано следующее - из 50 часов практического вождения 6 часов отрабатываться на тренажере. Затраты автошколы на каждый час вождения составляют 500 рублей. За 6 часов расходы составляют 3000 рублей на каждого обучаемого. Затраты на группу 30 человек составляют 90000 рублей. Расходы на обслуживание тренажера и оплату преподавателей составляют от 12000 до 30000 рублей. т. е. использование тренажера позволяет сократить затраты более чем в 3 раза.
Рисунок. Эксплуатационные затраты на проведение 1 л/р (логарифм.). Синий - реальное оборудование, красный - имитатор
Рисунок. Эксплуатационные затраты на проведение 1 л/р (y обрезана на 5000). Синий - реальное оборудование, красный - имитатор
Как показывают графики эксплуатационных затрат, с точки зрения эксплуатации, у имитаторов имеется абсолютное преимущество. И чем "дороже" реальный объект, тем больше это преимущество.
Дополнительную экономию средств при использовании имитаторов можно получить следующими способами:
- Один имитатор можно установить сразу на множество компьютеров (лабораторий, учебных центров и т. д.).
- На один компьютер можно установить множество имитаторов (что снижает затраты при наличии персональных "свободных" компьютеров).
В любом случае использование имитаторов позволяет значительно снизить затраты при необходимости увеличения количества экземпляров учебного оборудования или замене вышедшего из строя оборудования, т.к. для установки новых экземпляров имитаторов необходима только покупка компьютера (или установка на имеющиеся), что в любом случае дешевле, чем покупка реального оборудования.
Рисунок. Затраты при увеличении количества экземпляров учебного оборудования
Выводы
Количественно обосновано снижение стоимости обучения с использованием имитаторов - за счет уменьшения затрат на закупку оборудования, монтажа и настройки (первоначальные затраты), снижения расходов на эксплуатацию оборудования, снижения затрат при увеличении количества экземпляров учебного оборудования. При стоимости реального оборудования свыше 65000 руб. (450000 руб. при VR или частичной копии рабочего места) - экономически целесообразно изготовление/заказ/покупка имитатора. Эксплуатационные затраты при обучении на имитаторах всегда ниже затрат, проводимых на реальном оборудовании, и чем "дороже" реальный объект, тем больше преимущество имитаторов.
© Гаммер Максим Дмитриевич, 2012