Основы построения технологических систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ



1.1 Основные понятия технологии ЭС

Изделием в производстве называется любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению. Изделием может быть деталь, сборочная единица, комплекс и комплект. Применительно к ЭС под изделием понимается как само ЭС, так составляющие ее элементы и детали.

Деталь - изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций, например ось, клемма, рама и т. д.

Сборочная единица - изделие, составные части которого подлежат соединению на предприятии - изготовителе сборочными операциями (свинчивание, сварка, пайка, склеивание), например: ячейка, ТЭЗ, разъем, блок и т. д.

Комплекс - два или более изделия, несоединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Каждое изделие в комплексе имеет свое назначение, например: измерительный комплекс, вычислительный комплекс, и т. д.

Комплект - два или более изделия, несоединенные на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющие набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например: ремонтный комплект, комплект запасных частей и т. д. Изделие, имеющее две или более детали, соединенные разъемным или неразъемным соединением, называют узлом.

Производственный процесс представляет собой совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых для изготовления изделий РЭА. В состав производственного процесса входят все действия по изготовлению, сборке, контролю качества выпускаемых изделий; хранению и перемещению его деталей, полуфабрикатов и сборочных единиц на всех стадиях изготовления; организации снабжения и обслуживания рабочих мест, участков и цехов; управлению всеми звеньями производства, а также комплекс мероприятий по технологической подготовке производства.

Производственный процесс делится на основной и вспомогательный. К основному производственному процессу относят процессы по изготовлению продукции; к вспомогательному - процессы складирования, транспортировки, ремонта, энерго- и водоснабжения и др.

Технологический процесс (техпроцесс) - часть производственного процесса, непосредственно связанная с последовательным изменением состояния предмета труда с превращением его в готовую продукцию. Технологические процессы строят по отдельным методам их выполнения (процессы литья, механической и термической обработки, покрытий, сборки, монтажа и контроля РЭА) и разделяют на операции.

Технологическая операция - это законченная часть ТП, выполняемая на одном рабочем месте, над одним или несколькими изделиями, одним или несколькими рабочими. Условие непрерывности операции означает выполнение предусмотренной работы без перехода к изготовлению или сборке изделия. Например, подготовка ленточных проводов к монтажу включает в себя мерную резку, удаление изоляции с определённых участков провода, нанесение покрытия на оголённые токоведущие жилы. Состав операции устанавливают не только на основе технологических соображений, но и с учётом организационной целесообразности.

Технологическая операция (ТО) является основной единицей производственного планирования и учёта. На основе операций оценивается трудоёмкость изготовления изделий, устанавливаются нормы времени и расценки, определяется требуемое количество рабочих, оборудования, приспособлений и инструментов, ведётся планирование производства и контроль качества работ.

Технологические операции, в свою очередь, делят на установы, позиции, переходы, приёмы.

Установ или установка - часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки (заготовок) или собираемой сборочной единицы.

Технологический переход (переход) - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке.

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, которая не сопровождается изменением формы или состояния заготовки, но необходима для выполнения технологического перехода. Например, установка заготовки, ее закрепление и т. д.

Проход - часть перехода, заключающаяся в снятии одного слоя материала с обрабатываемой поверхности.

Рабочий ход - законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости или свойств заготовки.

Вспомогательный ход - законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки без изменения формы, размеров, шероховатости или свойств заготовки.

Холостой ход - то же, что и вспомогательный ход для станков-автоматов.

Позиция - каждое новое положение заготовки относительно инструментов при неизменном ее закреплении в приспособлении. Например, поворотное многопозиционное приспособление.

Прием - это законченная совокупность действий человека в процессе выполнения работы или подготовки к ней, объединённых одним целевым назначением (пуск станка, выключение и т. п.).

Рабочее место - часть производственной площади, оснащенной основным технологическим и вспомогательным оборудованием и средствами, закрепленными для выполнения операции.

Такт выпуска - интервал времени, через который производится выпуск изделий. Например, 1 компьютер через 10 мин.

Ритм выпуска (производительность) - обратная величина такта - количество изделий в единицу времени.

Виды технологических процессов

Различают три вида технологических процессов (ТП): единичный, типовой, групповой.

Единичный ТП разрабатывается для изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и изготовления независимо от типа производства.

Разработка единичного ТП включает в себя следующие этапы.

Анализ исходных данных и выбор действующего типового, группового ТП или аналога единичного процесса.

Выбор исходной заготовки и метода ее получения.

Определение содержания операции, выбор технологических баз и составление технологического маршрута (последовательности) обработки.

Выбор технологического оборудования, оснастки, средств автоматизации и механизации ТП.

Назначение и расчет режимов выполнения операций, нормирования переходов и операций ТП, определение профессий и квалификации исполнителей и техники безопасности.

Расчет точности, производительности и экономической эффективности ТП. Выбор оптимального ТП.

Оформление рабочей технологической документации.

Необходимость каждого этапа, состава задач и последовательности решения определяется в зависимости от типа производства. Типизация ТП позволяет устранить их многообразие с обоснованным сведением к ограниченному числу типов.

Типовой ТП характеризуется единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для групп изделий с общими конструктивными признаками.

Типизацию начинают с классификации изделий. Классом называют совокупность деталей, характеризуемых общностью технологических задач. В пределах класса детали разбивают на группы, подгруппы и т.д. до типа. Практически к одному типу относят детали, для которых можно составить один технологический процесс.

Типовой ТП разрабатывается с учетом последних достижений науки и техники, опыта передовых рабочих, что позволяет значительно сократить цикл подготовки производства и повысить производительность за счет применения более совершенных методов производства.

При изготовлении ЭВС широко применяют типовые технологические процессы при изготовлении микросхем, печатных плат, типовых элементов замены (ТЭЗ) и др.

Групповой технологический процесс предназначен для совместного изготовления или ремонта групп изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

При группировании одна из наиболее сложных деталей принимается за комплексную. Эта деталь должна иметь все поверхности, встречающиеся у деталей данной группы. Они могут быть расположены в иной последовательности, чем у комплексной детали. При отсутствии такой детали в группе создается условная комплексная деталь.

Групповые технологические операции и схемы настройки станка разрабатываются для комплексной детали. По этому технологическому процессу можно обрабатывать любую деталь группы без значительных отклонений от общей схемы. Если при обработке какой-либо детали не требуется весь комплект инструментов, то используются только необходимые, пропуская ненужные. В отдельных случаях возможны замены одного инструмента другим и небольшие подналадки.

Групповой ТП используют: для механической обработки деталей на универсальном оборудовании (обрабатывающих центрах), для электромонтажных сборочных и других операций, что делает целесообразным применение высокопроизводительных автоматов и полуавтоматов в мелкосерийном производстве (например, для установки и пайки микросхем с планарными выводами на печатной плате).

Типы производства. В зависимости от номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска изделий выделяют три основных типа производства продукции - единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется широтой номенклатуры и единичным или малым объёмом выпуска изделий. При этом под объёмом выпуска подразумевается количество изделий определённых наименований, типоразмера и исполнения, изготовляемых предприятием или его подразделениями в течение планируемого интервала времени, процесс изготовления которых не повторяется или повторяется через неопределенный промежуток времени.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями. В зависимости от количества изделий в партии различают мелко -, средне- и крупносерийное производство. Выпуск партий еженедельный, ежемесячный или ежеквартальный. Объём выпуска изделий серийного типа колеблется от десятков и сотен до тысяч единиц.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объёмом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течение длительного периода времени. Коэффициент закрепления операций массового производства равен 1, т.е. на каждом рабочем месте закрепляется выполнение одной постоянно повторяющейся операции, требующей использования рабочих невысокой квалификации. При этом используется специальное высокопроизводительное оборудование, которое расставляется по ходу технологического процесса с промежуточными складами - накопителями деталей и сборочных единиц, и во многих случаях связывается конвейерами с постами промежуточного автоматического контроля. Оборудование и оснастка, как правило, специальное, дорогое и высокопроизводительное, требуемая точность достигается методами автоматического получения размеров на настроенных станках при обеспечении взаимозаменяемости обрабатываемых заготовок и собираемых узлов. Для массового производства возможно изготовление продукции на автоматических линиях, цехах и даже автоматических заводах.

1.2 Характеристики качества технологических процессов

Технологический процесс характеризуется: точностью, стабильностью, устойчивостью, трудоемкостью, производительностью, экономичностью.

Точность ТП устанавливают по показателям точности выполнения заданной функции или заданного состояния.

Стабильность ТП - это постоянство во времени параметров распределения показателей точности.

Устойчивость ТП - это свойство ТП сохранять точность во времени на отдельной операции или переходе.

Стабильный ТП является устойчивым, если он происходит без вмешательства оператора. Устойчивый процесс может быть нестабильным.

Контроль точности ТП направлен на определение величины приближения действительных показателей и их номинальным значениям.

Объектами контроля точности могут быть все элементы ТП, в том числе продукция на различных стадиях её изготовления: оборудование, оснастка и вспомогательные материалы, используемые при изготовлении продукции, деятельность работников, осуществляющих ТП.

Контроль точности ТП производят по переходам и операциям с охватом всего производства в целом.

Целью контроля точности является получение информации для регулирования ТП. Для этого необходимо провести оценку точности ТП, определения соответствия точностных характеристик оборудования нормам точности, устанавливаемым в нормативно - технической документации.

Оценку точности ТП производят по точности его элементов с учетом их взаимосвязи или по точности изготовляемой продукции.

Характеристику точности ТП считают полностью определенной, если установлены:

1. случайные и систематические погрешности контролируемых параметров;

2. функция распределения случайных и систематических погрешностей;

3. зависимости между погрешностями изготовления.

Допускается оценка точности ТП по:

-наихудшему показателю точности одного из параметров из общей их совокупности;

-усредненному показателю точности, определяемому отношением суммы показателей точности к их числу

;

-показателю точности одного из параметров, в наибольшей степени влияющие на эксплуатационные характеристики.

При оценке точности ТП контролируемыми являются параметры, которые определяют качественное изменение продукции при данном процессе.

Оценка точности должна производится по параметрам, влияющим на функциональные показатели продукции в целом и определяющим нормальных ход технологического процесса.

Оценка точности и стабильности ТП должна включать следующие этапы:

измерение контролируемых параметров деталей;

статистическую обработку результатов измерений;

анализ результатов статистической обработки.

Результаты оценки точности ТП должны давать возможность:

1. разрабатывать и осуществлять мероприятия, обеспечивающие точности изготовления продукции в соответствии с требованиями технической документации;

2. устанавливать количественные значения отдельных составляющих погрешностей изготовления и зависимости между погрешностями изготовления на различных операциях одного ТП;

3. определять значения случайных и систематических погрешностей, уровень настройки и другие характеристики, необходимые для расчета показателей точности и стабильности ТП;

4. рассчитывать границы регулирования ТП при внедрении статистического регулирования;

5. выявлять факторы, приводящие к нарушению точности, и степень их влияния на точность ТП.

Производительность. При выборе оптимального варианта технологического процесса по производительности определяется количество изделий, при котором трудовые затраты по сравниваемым вариантам будут одинаковыми.

Обычно высокая производительность обработки обеспечивается за счет более производительного оборудовании и оснастки, однако при этом возрастает подготовительно - заключительное время.

При сравнении двух вариантов, для которых имеются Т¹_шт и Т¹_П3; Т²_шт и Т²_П3, причём Т¹_шт < Т²_шт, Т¹_П3 > Т²_П3, определяют критическую партию N_кр при котором оба ТП равноценны.



При N_год > Nкр более производительным будет 1-ый вариант, при N_год < N_кр - второй.

Экономичность. Технологическая себестоимость изготовления годовой программы N_год определяется из выражения:

,

где, а - текущие расходы, повторяющиеся при изготовлении каждой детали.

,

где m - расходы на материал; З_ш - расходы на заработанную плату; Р. - расходы связанные с работой оборудования;

,

где З_п.з - оплата подготовительно - заключительного времени; С_ос - расходы на изготовление специальной оснастки; К - коэффициент амортизации и эксплуатации оснастки (при двухгодовом сроке эксплуатации К=0.7, при годовом К=1.2).

1.3 Порядок проектирования технологических процессов

Этапы типового производственного процесса изготовления изделия с использованием печатных плат. На этапе проектирования объединяются усилия специалистов различных профилей. При проектировании новых технологических процессов разрабатываются: модели операций, технологическое оборудование, технологическая документация.

В технологической документации приводятся параметры технологического процесса, соблюдение которых гарантирует выпуск качественной продукции.

Технологический процесс изготовления изделий состоит из нескольких последовательных этапов:

На печатные платы устанавливаются многочисленные компоненты: резисторы, конденсаторы, интегральные схемы, выводы которых соединены в единую электрическую схему. Отдельные печатные платы и другие компоненты собираются в блоки, образуя законченную конструкцию.

На этапе настройки с помощью специальных настроечных элементов выходные параметры элементов доводятся до заданных значений.

На этапе герметизации осуществляется защита узлов и блоков от влияния внешней среды.

На этапе испытаний изготовленную аппаратуру испытывают при воздействии вибраций, удара, высокой температуры, влаги.

На всех этапах изготовления осуществляется тщательный контроль операций.

Рис. 1.1. Производственный процесс изготовления электронных схем



Исходная информация для разработки технологических процессов

Разработка новых типовых технологических процессов сегодня требует концентрации финансов в рамках холдингов (концернов). Отдельно взятому предприятию это не под силу. В этой связи воспоминания о прекративших свою деятельность отраслевых технологических институтах не так уж бесполезны сегодня.

Перечислим основные виды исходной технико-экономической информации, используемой при разработке технологических процессов:

- типовые техпроцессы и операции;

- технологический классификатор объектов производства;

- классификатор технологических операций;

- стандарты ЕСТД и ЕСТПП;

- система обозначений технологических документов (см. ЕСТД);

- стандарты и каталоги на средства технологического оснащения;

- нормативы технологических режимов;

- материальные и трудовые нормативы и др.

Исходными данными для разработки технологических процессов на конкретное изделие являются:

· конструкторская документация на изделие (сборочные чертежи, рабочие чертежи, электрические схемы, монтажные схемы);

· технические требования на изделие, где указываются дополнительные требования к изделию, например, маркировка, виды контроля и испытаний;

· спецификация на входящие в изделие компоненты;

· объем выпуска продукции;

· сроки выпуска (еженедельно, ежемесячно, ежеквартально);

· наличие технологического оборудования, оснастки;

· справочная, нормативная литература, программы.

Основные задачи разработки технологических процессов

Разработка технологических процессов в соответствии с ЕСТПП в общем случае включает комплекс взаимосвязанных работ, состав и поледовательность которых зависят от сложности изделия и типа производства:

- выбор заготовок;

- выбор технологических баз;

- подбор типового технологического процесса;

- определение последовательности и содержания технологических операций;

- определение, выбор и заказ новых средств технологического оснащения (в том числе средств контроля и испытания);

- назначение и расчет режимов обработки;

- нормирование процесса (трудовое и материальное);

- определение профессий и квалификации исполнителей;

- организация производственных участков;

- выбор средств механизации и автоматизации элементов технологических процессов и внутрицеховых транспортных средств;

- составление планировок производственных участков и разработка операций перемещения изделия и отходов;

- оформление рабочей документации на технологические процессы.

Виды и правила разработки процессов контроля

Процессы контроля можно классифицировать как технологические процессы (см. выше). Объектами контроля могут быть материалы (основные и вспомогательные), полуфабрикаты, заготовки, изделия (детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты), технологические процессы. Проверке подвергаются также упаковка, комплектность, консервация и сопроводительная документация.

Различают входной, операционный, приемочный контроль. По полноте охвата контролером любая категория контроля подразделяется на сплошной и выборочный контроль, а по связи с объектом контроля -- на непрерывный, периодический и летучий. Последний может быть только выборочным.

Уровень автоматизации и механизации процессов технического контроля (ТК) должен отвечать требованиям техпроцесса изготовления изделия, а также условиям и типу производства. Операции ТК должны предусматривать получение информации для регулирования технологического процесса, а также обеспечивать предупреждение с заданной вероятностью пропуска дефектных материалов, заготовок, полуфабрикатов, деталей и сборочных единиц для последующего изготовления изделия.

Более подробно основные задачи разработки технологических процессов, влияние типа производства на объем и содержание проектирования технологических процессов, порядок проектирования техпроцессов сборки и монтажа ЭС, порядок разработки технологических операций, порядок выбора и разработки средств технологического оснащения, трудовое нормирование и нормирование расхода материалов рассматриваются в курсе лекций по технологической подготовке производства.

1.4 Стадии разработки технологической документации

Единые правила выполнения, оформления, комплектации и обращения технологической документации установлены в комплексе стандартов Единой системы технологической документации (ЕСТД), являющейся настольной книгой технолога. Эти ГОСТы начинаются с цифры 3.

ГОСТ 3.1102-2011, например, устанавливает стадии разработки, виды и комплектность технологических документов, которые в нем делятся на основные и вспомогательные. Основные технологические документы, в свою очередь, в указанном ГОСТе делятся на документы общего и специального назначения.

Основные технологические документы используют, как правило, на рабочих местах. Вспомогательные технологические документы разрабатывают с целью улучшения и оптимизации организации работ по технологической подготовке производства. Производные технологические документы применяют для решения задач, связанных с нормированием трудозатрат, выдачей и сдачей материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий.

Различают следующие виды технологических документов:

· ведомость технологических маршрутов (ВТМ) - сводная информация по технологическому маршруту изготовления изделия и его составных частей;

· ведомость материалов (ВМ) - сводные подетальные нормы расхода материалов на изделие;

· ведомость специфицированных норм расхода материалов (ВСН) - сводные данные по специфицированным нормам расхода материалов на изделие;

· ведомость удельных норм расхода материалов (ВУН) - удельные нормы расхода материалов, применяемых при выполнении процессов на покрытия;

· ведомость применяемости деталей (сборочных единиц) в изделии (ВП) - указания о применяемости деталей (сборочных единиц) в изделии;

· ведомость применяемости стандартных, покупных, оригинальных деталей и сборочных единиц (ВП/СОП) - то же, что и ВП;

· ведомость сборки изделия (ВП/ВСИ) - порядок сборки изделия с учетом очередности входимости составных частей и их количества;

· технологическая ведомость (ТВ) - указания по группированию деталей и сборочных единиц по конструкторско-технологическим признакам;

· ведомость технологических документов (ВТД) - полный состав технологических документов, применяемых при изготовлении изделия;

· ведомость оснастки (ВО) - полный состав технологической оснастки, применяемой при изготовлении (ремонте) изделия;

· ведомость оборудования (ВОБ) - полный состав оборудования, применяемого при изготовлении (ремонте) изделия;

· технологическая инструкция (ТИ) - описание повторяющихся приемов работы, действий по наладке и настройке средств технологического оснащения, приготовлению растворов, электролитов, смесей и др., а также отдельных типовых и групповых технологических процессов (операций);

· маршрутная карта (МК) - сводные данные по составу применяемых операций, оборудованию, технологических документов и по трудозатратам на технологический процесс;

· операционная карта (ОК) - описание единичных технологических операций;

· паспорт технологический (ТП) - комплекс процедур по выполнению технологических операций исполнителями, технологическому контролю, контролю представителями заказчика или госприемки;

· журнал контроля технологического процесса (ЖКТП) - предназначен для контроля параметров технологических режимов, применяемых при выполнении операций на соответствующем оборудовании, и др.

· карта измерений (КИ)

При разработке ТП обязательны следующие технологические документы: маршрутная карта (МК), операционная карта (ОК) технологическая инструкция (ТИ).

Первым листом комплекта технологических документов является титульный лист (ТЛ), а для указания полного состава комплекта есть ведомость технологических документов (ВТД).

Стадии разработки ТД, применяемой для ТП изготовления изделий определяются в зависимости от стадий разработки используемой КД по ГОСТ 2.103. То есть ТД присваивается литера в соответствии с литерой используемой КД. Например, если изготавливается опытный образец по КД с литерой “О”, то ТД также присваивается литера “О”.

1.5 Технологичность конструкций элементов и деталей ЭС

Технологичность конструкций ЭС - совокупность свойств конструкции, проявляющихся при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте, по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условиях изготовления, эксплуатации и ремонта.

Эти условия определяются специализацией и организацией производства, применяемыми технологическими процессами и годовой программой. Если, например, на предприятии появляется новое технологическое оборудование и, как следствие, новые технологические процессы, то меняются и взгляды на технологичность конструкций изделий.

Оценка технологичности может быть качественной и количественной, абсолютной и относительной. По области проявления технологичность может быть производственной и эксплуатационной.

Понятие “технологичность” включает в себя большое количество параметров изделия, техпроцессов и непосредственно производства. Анализ технологичности позволяет оценить возможность использования для изготовления деталей, сборки и монтажа изделия известных методов выполнения операций и процессов, выполняемых на достаточно высоком уровне механизации и автоматизации.

Оценку комплексных показателей технологичности конструкции осуществляют для:

1) опытного образца (опытной партии);

2) установочной серии;

3)серийного производства.

Рассматривают узлы и блоки, являющиеся сборочными единицами, а в отдельных случаях производят оценку технологичности изделия в целом.

В зависимости от конструктивно-технологических особенностей сборочные единицы разбивают на группы:

1) электронные блоки (логические, аналоговые и индикаторные, блоки оперативной памяти, генераторы сигналов и т.д.);

2) радиотехнические блоки (вторичные и стабилизированные источники питания, выпрямители, приемо-передающие блоки и т.д.);

3) электромеханические и механические блоки (механизмы привода, отсчётные устройства, кодовые преобразователи, редукторы, волноводные блоки и т.д.);

4) коммутационно-распределительные блоки (коммутаторы, коробки распределительные, переключатели и т.д.).

Наиболее важными показателями технологичности конструкции изделий являются трудоёмкость изготовления и технологическая себестоимость. В отраслевых стандартах, разрабатываемых на основе государственных стандартов, приводится номенклатура базовых (частных) показателей и методика их определения.

Для каждой группы изделий определён состав из семи базовых показателей. Их выбирают с учётом наибольшего влияния на технологичность конструкции блоков. Состав базовых показателей, их ранжированная последовательность зависит от вида группы.

Количественная оценка технологичности электронных узлов проводится по системе базовых показателей (см. ниже). По базовым показателям рассчитывается комплексный показатель технологичности по выражению:



К_тех =К_i ц_i / ц_i , ц_i = i / 2^i-1,

где ц_i - коэффициент весовой значимости показателя, i - порядковый номер показателя в ранжированной последовательности; К_i. - базовый показатель технологичности.

В части выбора набора базовых показателей и ранжирования их последовательности ЕСТПП предлагает воспользоваться рекомендациями отраслевых нормативных материалов (ОСТ.107.15.2011-86, для изделий с электромонтажом - РД.107.7.3001-86, для механических изделий - РД.107.7.3002-86, для деталей - РД.107.7.3003-86) в части оценки технологичности конструкций сборочных единиц и деталей.

Базовые показатели технологичности блоков различного назначения приведены ниже.

Базовые показатели технологичности электронных блоков.

1.Коэффициент использования микросхем и микросборок в блоке

К_и.мс.= Н_мс / Н_эрэ , ₁ = 1.000 ,

где Н_мс - общее количество микросхем и микросборок в блоке (изделии), шт.; Н_эрэ - общее количество электрорадиоэлементов (ЭРЭ), шт.

К ЭРЭ относят микросхемы, микросборки, транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и т.п.

2.Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделий

К_а.м.= Н_{а. м.} / Н_м. , ₂ = 1.000 ,

где Н_а.м - количество монтажных соединений, которые осуществляются механизированным и автоматизированным способом, шт.; т.е. имеется оборудование, механизмы или оснащение для выполнения монтажных соединений; Н_м. - общее количество монтажных соединений, шт.

3.Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу

К_м.п.ЭРЭ = Н_м.п.ЭРЭ/Н_ЭРЭ, ₃ = 0,750,

где Н_м.п.ЭРЭ - количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным и автоматизированным способом, шт, т.е. имеется оборудование, механизмы или оснащение для выполнения этих операций; В число таких ЭРЭ включаются ЗРЭ, не требующие специальной подготовки к монтажу (реле, разъемы, патроны и т.п.).

4. Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров

К_м.к.н. = Н_м.к.н./Н_к.н., ₄ = 0,500,

где Н_м.к.н. - количество операций контроля и настройки, которые можно осуществлять механизированным или автоматизированным способом, шт (в число таких операций включаются операции не требующие средств механизации); Н_к.н. - общее количество операций контроля и настройки, шт.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ

К_п.ЭРЭ = 1 - Н_тр.ЭРЭ/Н_ЭРЭ, ₅ = 0,310,

где Н_тр.ЭРЭ - общее количество типоразмеров ЭРЭ в блоке (изделий), шт.

Под типоразмером ЭРЭ понимается габоритный размер без учета номинальных значений.



Коэффициент применяемости ЭРЭ

К_пр.ЭРЭ = 1 - Н_{тр.ор.ЭРЭ}/Н _тЭРЭ, ₆ = 0,187,

где Н_{тр.ор.ЭРЭ} - количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии (блоке), шт; Н _тЭРЭ - общее количество типоразмеров ЭРЭ в изделии.

К оригинальным деталям следует относить составные части (детали, узлы, электрорадиоэлементы), разрабатываемые и изготавливаемые впервые.

7. Коэффициент прогрессивности формообразования деталей

К_ф = Д_пр/Д, ₇ = 0,110,

где Д_пр - количество деталей, полученных прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, литьем под давлением и т.п.), шт; Д - общее количество деталей (без нормализованного крепежа) в блоке (изделии), шт.

Базовые показатели технологичности радиотехнических блоков.

Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу

К_м.п.ЭРЭ = Н_м.п.ЭРЭ/Н_ЭРЭ, ₁ = 1,000,

где Н_м.п.ЭРЭ - число ЭРЭ, подготовка и монтаж которых осуществляется механизированным и автоматизированным способом, шт; Н_ЭРЭ - общее количество ЭРЭ, шт.

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа



К_а.м. = Н_а.м./Н_м, ₂ = 1,000,

где Н_а.м - число монтажных соединений, осуществляемых автоматизированным и механизированным способом, шт; Н_м - общее число монтажных соединений, шт.

3. Коэффициент сложности сборки

К_с.сб = 1 - Е_т.сл/Е_т, ₃ = 0,750,

где Е_т.сл - число типоразмеров узлов, требующих регулировки в составе изделия, пригонки или совместной обработки с последующей разборкой и сборкой, шт; Е_т - число типоразмеров узлов изделии, шт.

Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров

К_м.к.н = Н_м.к.н./Н_к.н, ₄ = 0,500,

где Н_м.к.н - число операций контроля и настройки, выполняемых механизированным и автоматизированным способом, шт; Н_к.н - общее число операций контроля и настройки.

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей

К_ф = Д_пр/Д, ₅ = 0,310,

где Д_пр - число деталей, получаемых прогрессивными методами формообразования, шт; Д - общее число деталей (без нормализованного крепежа), шт.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ



К_п.ЭРЭ = 1 - Н_тр.ЭРЭ/Н_ЭРЭ, ₆ = 0,187,

где Н_тр.ЭРЭ - число типоразмеров ЭРЭ, шт; Н_ЭРЭ - общее число ЭРЭ, шт.

Коэффициент точности обработки

К_т.о. = 1 - Д_т.о/Д, ₇ = 0,110,

где Д_т.о - число деталей, имеющих размеры с допусками по 10-му квалитету точности и выше.

Базовые показатели технологичности электромеханических и

механических блоков.

Коэффициент точности обработки

К_т.о = 1 - Д_т.о/Д, ₁ = 1,000.

где Д_т.о - число деталей, шт, имеющих размеры с допусками по 10-му квалитету точности и выше; Д - общее число деталей (без нормализованного крепежа).

Коэффициент прогрессивности формообразования

К_ф = Д_пр/Д, ₂ = 1,000,

где Д_пр - число деталей, получаемых прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, литьем и т.д.), шт; Д - общее число деталей, шт.

Коэффициент сложности обработки

К_с.о = 1 - Д_н/Д, ₃ = 0,750,



где Д_н - число деталей ( заимствованных и стандартных), требующих обработки со снятием стружки, шт; Д - общее число деталей, шт.

Коэффициент повторяемости деталей

К_пов = 1 - (Д_т + Е_т)/(Д + Е), ₄ = 0,500,

где Д_т - число типоразмеров деталей в узле, шт; Е_т - число типоразмеров узлов в изделии, шт; Д - общее число деталей, шт; Е - общее число узлов в изделии, шт.

Коэффициент сборности изделия

К_сб = Е/( Е + Д), ₅ = 0,310,

где Е - число узлов в изделии, шт; Д - общее число деталей ( без нормализованного крепежа), шт.

Коэффициент сложности сборки

К_с.сб = 1 - Е_т.сл/Е_т, ₆ = 0,187,

где Е_т.сл - число типоразмеров узлов, входящих в изделие, требующих регулировки в составе изделия, пригонки или путем совместной обработки с последующей разборкой и сборкой, шт; Е_т - число типоразмеров узлов в изделии, шт.

Коэффициент использования материалов

К_и.м = М/М_м, ₇ = 0,110,

где М - масса изделия без учета комплектующих; М_м - масса материала, израсходованного на изготовление изделия.

Часть данных для расчета берется из технической документации на изделие. Количество контактных соединений на плате определяется подсчетом выводов навесных элементов, петель объемного проводного монтажа, проводов-перемычек. Так как на плате все контактные соединения получают пайкой, то оценивается возможность механизации пайки, с учетом конструкции соединения (планарный вывод, штыревой вывод, и т. д.), известных способов пайки, наличия оборудования и серийности производства. Возможность механизации подготовки выводов навесных элементов к монтажу определяется наличием стандартных форм выводов, типом и типоразмерами их корпусов. Для их формовки применяют приспособления с ручным приводом, штампы и механизированные устройства.

Коэффициент механизации контроля и настройки относительно невелик, так как для сборки электронных узлов необходим ряд трудоемких и маломеханизированных операций контроля: проверка плат перед монтажом, качество отмывки и лакировки плат, приклейки прокладок под корпуса навесных элементов, пайки их выводов. Функциональные параметры платы контролируются на специальных стендах.

Уровень технологичности разрабатываемого изделия оценивается относительно нормативного комплексного показателя К_н, согласно ГОСТ14.201-83 это отношение должно удовлетворять условию К/К_н 1, где К_н выбирают из таблицы 1.1.

Таблица 1.1

Тип блоков	опытный образец (партия)	установочная серия	серийное производство
Электронные	0,4 - 0,7	0,45 - 0,75	0,5 - 0,8
Радиотехнические	0,4 - 0,6	0,75 - 0,8	0,8 - 0,85
Электромеханические и механические	0,3 - 0,5	0,4 - 0,55	0,45 - 0,6



Приведем некоторые правила-рекомендации по отработке конструкции ЭС на производственную технологичность с целью ее повышения:

- повышение серийности изделий и их составных частей за счет группирования, унификации и стандартизации;

- ограничение номенклатуры конструкций и применяемых материалов;

- изготовление деталей из стандартных заготовок;

- преемственность освоенных в производстве конструктивных решений, соответствующих современным требованиям;

- конструкция детали (узла) должна иметь оптимальные точность и шероховатость поверхностей

- снижение массы изделия;

- применение высокопроизводительных групповых и типовых технологических процессов и средств технологического оснащения;

- применение наиболее прогрессивных методов формообразования;

- широкое применение средств механизации и автоматизации.

Практическая отработка конструкции на технологичность осуществляется:

- конструктором при разработке изделия. Он, таким образом, должен хорошо знать возможности и ограничения того производства, на котором будет изготовляться изделие;

- нормоконтролером в процессе нормоконтроля;

- технологом в процессе технологического контроля конструкторской документации;

- в процессе получения всевозможных согласующих подписей и утверждений, который сопровождается, как правило, внесением огромного количества изменений в конструкцию и технологический процесс.

Оперативность внесения этих изменений, несомненно, также влияет на технологичность конструкций изделий.

В силу противоречивости частных критериев технологичности в процессе обеспечения технологичности может случиться так, что, повышая технологичность сборки, мы одновременно существенно снизим технологичность деталей. Наиболее распространенная и предлагаемая в курсовых проектах мера по обеспечению технологичности сборки несущих конструкций (корпусов) ЭС за счет отказа от винтовых соединений и перехода на защелки отрицательно отразится на технологичности новых деталей корпуса. На практике это означает, что наши предприятия не всегда готовы делать эти детали. Для внедрения новых технологий понадобятся новые материалы и новые пресс-формы, которые стоят недешево. Однако, сославшись на изложенную выше методику оценки технологичности, можно дополнить список частных показателей технологичности сборки еще одним показателем, характеризующим изменение технологичности деталей. Далее все решит величина весового коэффициента для нового частного показателя. Общие рекомендации по расчету новых показателей технологичности, отсутствующих в отраслевой методике, можно найти в ГОСТ 14.201-83.

технологический электронный контроль документация



Основная литература

1. Юрков Н.К. Технология производства электронных средств / Н.К. Юрков - Санкт-Петербург: Издательство `Лань`, 2014 - 480 стр. http://e.lanbook.com/view/book/41019/

2. Медведев А.М. Печатные платы. Конструкции и материалы / А. М. Медведев . - М.: Техносфера , 2005. - 302 с.

3. Медведев А.М. Технология производства печатных плат : / А. М. Медведев . - М. : Техносфера , 2005. - 358 с.

4. Медведев А.М. Сборка и монтаж электронных устройств / А. М. Медведев . - М. : Техносфера , 2007. - 255 с.

5. Пирогова Е. В. Проектирование и технология печатных плат - М.: издательство: Форум, Инфра-М, 2005 - 560с.

6. Грачев А.А. Конструирование электронной аппаратуры на основе поверхностного монтажа компонентов / А.А. Грачев, А.А. Мельник, Л.И. Панов - М.: НТ Пресс, 2006. - 384с.

7. Простатов И.Л. Планирование инженерного эксперимента.: учебное пособие / И.Л. Простатов. - Казань : Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2004. 135 с

8. Простатов И.Л. Планирование инженерного эксперимента.: учебное пособие / И.Л. Простатов. - Казань : Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2004. 135 с

9. Крючатов В.И. Автоматизированные системы технологического обеспечения качества при проектировании и серийном изготовлении высоконадежных тонкопленочных интегральных схем с резистивными элементами: Учебное пособие. - Казань: ЗАО “Новое знание”, 2013. - 179 с.

10. Крючатов В.И. Составление плана контроля надежности аппарат-куры при известном и неизвестном законах распределения наработки аппарватуры на отказ: методическик указания к практическим занятиям / В.И. Крючатов. - Казань : Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2001. 32 с.

Дополнительная литература

1. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов./И.П. Бушминский, О.Ш. Даутов, А.П. Достенко и др.; Под ред. А.П. Достенко, Ш.М. Чабдарова.- М.: Радио и связь,1989. - 624с.: ил.

2. Управление качеством электронных средств: Учебник для ву-зов./ О.П. Глудкин, А.И. Гуров, А.И. Коробов и др.; Под ред. О.П.Глудкина. - М.: Высш. шк.,1994. - 414с.: ил.

3. Хартман К., Лецкий Э., Шеффер В.И др. Планирование экспе-римента в исследовании технологических процессов. / Под ред. Лецкого.- М.: Мир, 1977г.

4. Леонов А.И., Дубровский Н.Ф., “Основы технической эксплуа-тации бытовой РЭА”. М., Легпромбытиздат,1991.

5. Ксенз С.П. “Диагностика и ремонтопригодность радиоэлектронных средств”.М.,1989.

6. “Рекомендации. Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Показатели и оценка ремонтопригодности и контролепригодности” Р-50-84-88,М,1988.

Размещено на Allbest.ru

...