Сборка представляет собой совокупность технологических операций механического соединения деталей и электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в изделии или его части, выполняемых в определенной последовательности для обеспечения заданного их расположения и взаимодействия в соответствии с конструкторскими документами. Выбор последовательности операций сборочного процесса зависит от конструкции изделия и организации процесса сборки.

Монтажом называется технологический процесс (ТП) электрического соединения ЭРЭ изделия в соответствии с принципиальной электрической или электромонтажной схемой. Монтаж производится с помощью печатных или проводных плат, одиночных проводников, жгутов и кабелей.

В соответствии с последовательностью технологических операций процесс сборки (монтажа) делится на сборку (монтаж) отдельных сборочных единиц и общую сборку (монтаж) изделия. Организационно он может быть стационарным или подвижным, с концентрацией или дифференциацией операций. Стационарной называется сборка, при которой собираемый объект неподвижен, а к нему подаются необходимые сборочные элементы. Подвижная сборка характеризуется тем, что сборочная единица перемещается по конвейеру вдоль рабочих мест, за каждым из которых закреплена определенная часть работы. Перемещение объекта сборки может быть свободным по мере выполнения закрепленной операции или принудительным в соответствии с ритмом процесса.

Сборка по принципу концентрации операций заключается в том, что на одном рабочем месте производится весь комплекс работ по изготовлению изделия или его части. При этом повышается точность сборки, упрощается процесс нормирования. Однако большая длительность цикла сборки, трудоемкость механизации сложных сборочно-монтажных операций определяют применение такой формы в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Дифференцированная сборка предполагает расчленение сборочно-монтажных работ на ряд последовательных простых операций. Это позволяет механизировать и автоматизировать работы, использовать рабочих низкой квалификации. Сборка по принципу дифференциации операций эффективна в условиях серийного и массового производства. Однако чрезмерное дробление операций приводит к возрастанию времени на транспортировку, увеличению производственных площадей, повышению утомляемости рабочих при выполнении однообразных действий. В каждом конкретном случае должна быть определена технико-экономическая целесообразность степени дифференциации сборочных и монтажных работ.

К монтажно-сборочным процессам предъявляются требования высокой производительности, точности и надежности. На повышение производительности труда существенное влияние оказывают не только степень детализации процесса и специализации рабочих мест, уровень механизации и автоматизации, но и такие организационные принципы, как параллельность, прямоточность, непрерывность, пропорциональность и ритмичность.

Параллельность сборки - это одновременное выполнение сборки нескольких частей изделия или изделий в целом, что сокращает производственный цикл. Наибольшими возможностями с технологической точки зрения обладают два вида обеспечения параллельности процессов:

изготовление и сборка на многопредметных поточных линиях одновременно нескольких изделий;

совмещение на автоматизированных поточных линиях изготовления деталей с их сборкой.

Прямоточность процесса - это кратчайший путь прохождения изделия по всем фазам и операциям от запуска исходных материалов и комплектующих до выхода готового изделия. Любые отклонения от прямоточности усложняют процесс сборки, удлиняют цикл изготовления радиоаппаратуры. Принцип прямоточности должен соблюдаться во всех подразделениях предприятия и сочетаться с принципом непрерывности.

Непрерывность ТП сборки предусматривает сокращение или полное устранение, меж- или внутриоперационных перерывов. Достигается непрерывность рациональным выбором техпроцессов, соединением операций изготовления деталей с их сборкой, включением в поток операций контроля и регулировки.

Под принципом пропорциональности понимается пропорциональная производительность в единицу времени на каждом рабочем месте, линии, участке, цехе. Это приводит к полному использованию имеющегося оборудования, производственных площадей и равномерному выпуску изделий. Улучшает пропорциональность рациональное деление конструкции на сборочные единицы и унифицированность ее элементов.

Принцип ритмичности предполагает выпуск в равные промежутки времени одинаковых или возрастающих количеств продукции. Ритмичность при сборке повышается за счет использования типовых и групповых процессов, их унификации и предварительной синхронизации операций.

Проектирование техпроцессов сборки и монтажа РЭА начинается с изучения на всех производственных уровнях исходных данных, к которым относятся: краткое описание функционального назначения изделия, технические условия и требования, комплект конструкторской документации, программа и плановые сроки выпуска, руководящий технический, нормативный и справочный материал. К этим данным добавляются условия, в которых предполагается изготавливать изделия: новое или действующее предприятие, имеющееся на нем оборудование и возможности приобретения нового, кооперирование с другими предприятиями, обеспечение материалами и комплектующими изделиями. В результате проведенного анализа разрабатывается план технологической подготовки и запуска изделия в производство.

В разработку ТП сборки и монтажа входит следующий комплекс взаимосвязанных работ:

выбор возможного типового или группового ТП и (при необходимости) его доработка;

составление маршрута ТП общей сборки и установление технологических требований к входящим сборочным единицам;

составление маршрутов ТП сборки блоков (сборочных единиц) и установление технологических требований к входящим в них сборочным единицам и деталям;

определение необходимого технологического оборудования, оснастки, средств механизации и автоматизации;

- разбивка ТП на элементы;

расчет и назначение технологических режимов, техническое нормирование работ и определение квалификации рабочих;

- разработка ТП и выбор средств контроля, настройки и регулирования;

выдача технического задания на проектирование и изготовление специальной технологической оснастки;

расчет и проектирование поточной линии, участка серийной сборки или гибкой производственной системы, составление планировок и разработка

операций перемещения изделий и отходов производства;

выбор и назначение внутрицеховых подъемно-транспортных средств, организация комплектовочной площадки;

- оформление технологической документации на процесс и ее утверждение;

- выпуск опытной партии;

- корректировка документации по результатам испытаний опытной партии.

Разработка технологического маршрута сборки и монтажа РЭА начинается с расчленения изделия на сборочные элементы путем построения схем сборки. Элементами сборочно-монтажного производства являются детали и сборочные единицы различной степени сложности. Построение схем позволяет установить последовательность сборки, взаимную связь между элементами и наглядно представить проект ТП. Сначала составляется схема сборочного состава всего изделия, а затем ее дополняют развернутыми схемами отдельных сборочных единиц. Расчленение изделия на элементы производится независимо от программы его выпуска и характера ТП сборки. Схема сборочного состава служит основой для разработки технологической схемы сборки, в которой формируется структура операций сборки, устанавливается их оптимальная последовательность, вносятся указания по особенностям выполнения операций.

Состав операций сборки определяют исходя из оптимальной дифференциации монтажно-сборочного производства. При не поточном производстве целесообразными технологическими границами дифференциации являются:

- однородность выполняемых работ;

получение в результате выполнения операции законченной поверхности печатной платы или законченного сборочного элемента;

независимость сборки, хранения и транспортирования от других сборочных единиц;

возможность использования простого (универсального) или переналаживаемого технологического оснащения;

обеспечение минимального удельного веса вспомогательного времени в операции;

- установившиеся на данном производстве типовые и групповые операции.

В поточном производстве необходимый уровень дифференциации операций в основном определяется ритмом сборки.

Оптимальная последовательность технологических операций зависит от их содержания, используемого оборудования и экономической эффективности. В первую очередь выполняются неподвижные соединения, требующие значительных механических усилий. На заключительных этапах собираются подвижные части изделий, разъемные соединения, устанавливаются детали, заменяемые в процессе настройки.

Разработанная схема сборки позволяет проанализировать ТП с учетом технико-экономических показателей и выбрать оптимальный как с технической, так и с организационной точек зрения.

Рассмотрим основные операции технологического процесса монтажа элементов печатной платы.

Входной контроль

Лаборатория входного контроля производит:

- контроль внешнего вида;

- проверку печатной платы на предмет целостности дорожек;

- проверку элементов по электрическим параметрам;

- проверку сопроводительной документации.

Подготовка элементов к монтажу

На этом этапе происходят операции формовки, обрезки, флюсования и лужения выводов.

Формовка выводов радиоэлементов, используемых в разрабатываемом изделии

Последовательность действий при формовке радиоэлементов с использованием формовочного штампа:

- одеть заземляющий браслет;

- извлечь радиоэлемент из тары пинцетом;

- установить радиоэлемент в гнездо матрицы формовочного штампа, сориентировав его по ключу;

произвести формовку и обрезку выводов радиоэлемента, равномерно опуская ручку пресса;

- снять радиоэлемент со штампа;

- проверить радиоэлемент на отсутствие повреждений;

- уложить радиоэлемент в тару;

- снять браслет;

- очистить штамп от обрезков выводов.

Флюсование и лужение

Лужение применяют для предохранения от окисления и облегчения пайки.

Операция лужения производится в несколько этапов:

протирка выводов электрорадиоэлементов тампоном, смоченным спирто-нефрасовой смесью в соотношении 1:1 и отжатым;

нанесение флюса на выводы электрорадиоэлементов, простым окунанием выводов в ванну с флюсом;

- разогрев припоя в установке для лужения;

лужение выводов электрорадиоэлементов, путем погружения их в ванную с расплавленным припоем. При этом необходимо учитывать размеры, выдерживать температуру и время;

- извлечение электрорадиоэлементов из ванны;

удаление остатков флюса на выводах путем протирки мест лужения хлопчатобумажным тампоном, смоченным в спирте и отжатым;

- визуальный контроль качества облуживания.

Пайка

Заключительным этапом монтажа является процесс пайки. После операций формовки, лужения, и установки элементов на печатную плату необходимо припаять микросхемы и другие навесные элементы к печатной плате.

Подготовка поверхностей деталей, подлежащих пайке, заключается в удалении загрязнений, окисных и жировых плёнок.

Процесс соединения пайкой связан с температурными воздействиями на микросхему. Чем меньше расстояние от корпуса микросхемы до места пайки, тем больше возможность её перегрева.

Опасность перегрева можно снизить применением импульсных паяльников, в которых автоматически регулируется время нагрева.

При припаивании микросхем вначале припаивают четыре крайних вывода корпуса, а затем все остальные.

Промывка

Промывка осуществляется раствором спирта в воде с целью устранения остатков флюса с платы.

Настройка и устранение дефектов

В процессе проверки, если это необходимо, выпаивают ЭРЭ специальным устройством с вытяжкой расплавленного припоя.

Лакировочная

Все платы и места пайки для защиты от коррозии покрывают лаком путем окунания, нанесения лака кистью, пульверизатором. После покрытия лаком обязательно выполняется сушка с повышенной температурой.

Контроль качества пайки

На данном этапе осуществляется контроль качества выполнения паяных соединений. Контроль осуществляется вначале визуально монтажником выполнявшим операцию пайки и в случае не обнаружения дефектов передаётся в ОТК.



3.3 Выбор технологического оборудования

Приборы и инструменты для настройки, регулировки и монтажа устройства приведены в таблице 6.

Таблица 6

Наименование	Марка	Обозначение	ГОСТ
Основные
1 Мультиметр	MY TMD -5S - 064		12.2.091-2012
2 Программатор	К150		22056-76
3 Осциллограф	АКИП-4115/3A		8311-78
Инструменты и материалы
1 Набор отверток 2 Бокорезы 3 Пинцет 4 Надфиль 5 Паяльник 6 Припой 7 Флюс	П-411119 36 В, 18 Вт ПОС 61 ТАГС		17.199-89 54.825-82 21241-86 7219-85 21930-71 9054 5465-86

Выбор состава технологического оборудования реализующих технологический процесс, производится при проектировании технологического процесса из имеющейся номенклатуры этих средств. При этом уровень технологического процесса проводится путем анализа затрат в установленный промежуток времени при заданном качестве изделия должен соответствовать высшей категории, согласно ГОСТ P 50-54-11-87.

Технологическое оборудование выбирают на основании анализа формирования типовых поверхностей деталей и сборочных единиц и отдельных методов их обработки, с целью определения наиболее эффективного, исходя из назначенных параметров изделий. Выбор оборудования проводят по основному параметру, являющемуся наиболее показательным для выбираемого оборудования, т.е. в наибольшей степени выявляющему его функциональное значение и технические возможности. В качестве главного параметра часто берут производительность технологического оборудования [22].

Станок для резки печеных плат Secotom-1. Ручной отрезной станок для резки печатных плат и других типов плоских образцов различной формы. Отрезной столик имеет внутреннюю подсветку для точного позиционирования образца. Рециркуляционное охлаждение. Разрезание без деформации.

Нанесение рисунка печатной платы и сверление отверстий производиться станком ExpoALIGNER фирмы PRINTROCESS AG.Является единственным представителем в своем классе оборудования, имея уникальные технические характеристики при низком энергопотреблении. Точность обработки изображения реперных знаков и отверстий в заготовках достигается применением специально разработанной оптики и алгоритмов программной обработки изображения. Разрешение оптической системы 0,2 мкм.

Установка металлизации производиться станком COMPACTA L30. Профессиональная установка металлизации отверстий для лабораторного производства прототипов печатных плат размерами до 210 Ч 300 мм. Система очистки включает встроенный промывочный отсек. Установка не требует обслуживания, легка в эксплуатации [23].

Для травления печатной платы используется аппарат двухстороннего травления с камерой полоскания PHENIX 300. Аппарат производит высокоточное травление печатных плат, автоматический конвейер позволяет выполнять травление в режиме нон-стоп. Емкость ванны 35 литров. Простое и недорогое обслуживание.

Отмывка плат будет производиться на установки Riebesam серии 23-03T. Данная установка чаще всего используются при производстве высоко ответственных изделий в технике специального назначения, в промышленной электронике, а также изделий, эксплуатирующихся в условиях широкого диапазона температур, вибрации и влажности. При производстве установке используются самые высококачественные материалы и комплектующие.

Установка имеет удобный слив жидкости через специальное технологическое отверстие. Пульт управления устройством очень прост в работе и не требует специальных навыков оператора.

Нанесение паяльной пасты осуществляется на настольном ручном принтере LPKF PROTOPRINT E. Принтер LPKF PROTOPRINT E предназначен для нанесения паяльной пасты на печатные платы с контактными площадками с шагом от 0,625 мм.

LPKF PROTOPRINT E обладает следующими достоинствами:

- контактная и бесконтактная печать;

- встроенная быстрозажимная рамка;

- поддерживает металлические и полимерные трафареты;

- точная подстройка по всем осям.

Для обрезки и формовки выводов будет использоваться моторизованное устройство RT-86. Она предназначена для автоматической обрезки и формовки выводов, для всех существующих на сегодняшний день типов корпусов. Устройство RT-86 проста в настройки и эксплуатации, не требует дополнительной наладки и оборудовано устройством регулировки шага подачи ленты и длины отрезка. Независимые вращающиеся дисковые ножи продлевают срок службы механизма обрезки, легко заменяются и оказывают минимальное давление на компоненты. Устройство способно обрабатывать в час до 35000 компонентов подаваемых в ленте, или до 2500 компонентов из россыпи. Система позволяет свести к минимуму время на плановый ремонт и обслуживание, а простота программного обеспечения и интерфейса управления в целом позволяют отказаться от углубленного обучения операторов, ведь машина не требует вмешательства человека даже в случае ошибки ориентации рамок. Загрузка и выгрузка изделий - это все, что выполняет оператор.

Установка компонентов будет производиться автоматом установки MX70. Автомат МХ70 производит установку компонентов поверхностного монтажа до 35х35 мм, с функцией видео центрирования компонентов. МХ70 оптимальное решение для производственных участков с малой площадью и небольшими объемами выпуска продукции. Устройство снабжено камерой для считывания реперных знаков с платы и визуального облучения при программировании новой продукции. Система имеет удобное программное обеспечение, что позволяет сочетать высокую точность и высококачественное распознавание. Основной особенностью данных моделей является использование нескольких систем видеоконтроля и центрирования компонентов. Основная масса пассивных компонентов и чипов устанавливается с использованием двойной видеосистемы центрирования компонентов «На лету». В нее включены две высокоточные камеры, установленные справа и слева от рабочего стола на оси Y. При перемещении головы по оси Y вместе перемещаются и камеры. Установочная голова, двигаясь по оси X от питателя к месту на плате, всегда пролетает над одной из камер. При этом если компоненты захватываются с питателей, расположенных с правой стороны, то голова пролетает через правую камеру, а если компонент захвачен с питателей расположенных слева, то голова проходит над левой камерой. Этот способ позволил существенно сократить время на передвижения, что отразилось на производительности установки. Оси X и Y работают при помощи шаговых двигателей и редукторов, которые обеспечивают на один шаг двигателя 0,01 мм перемещения головы по оси. Считывание местоположения монтажной головки основано на использовании высокоточных магнитных энкодеров с шагом магнитных меток 5 мкм. Достоинства автомата для установки компонентов МХ-70:

- высокая точность установки в своем классе;

- надежная конструкция питателей;

- простое программирование;

- быстрая переналадка;

- минимальное техническое обслуживание;

- высокий уровень надежности;

- низкие затраты на содержание автомата.

Система селективной пайки GoSelective,SEHO подходит для пайки любых типов компонентов. Обладает исключительными характеристиками и обеспечивает максимальную эффективность при работе с самым широким спектром компонентов. Система предназначена для пайки миниволной в условиях многономенклатурного мелко и среднесерийного производства электронных изделий. Максимальная ширина платы до 500 х 500 мм.

Герметизация печатной паты будет производиться на установке влагозащиты погружением CB100.

Установка влагозащиты CB100 предназначена для прецизионного нанесения влагозащитных покрытий на печатные распылением при помощи пистолета-распылителя с улучшенной системой безопасности оператора. Оснащенная оборудованием для подачи лака, СВ100 доступна как в базовой, так и в расширенной комплектации [24].



4. Экономическая часть

4.1 Расчет нормы времени на операции сборки

Норма времени на операции определяется с учётом дополнительного времени на подготовительную работу обеспечение рабочего места, отдыхом, а так же поправочного коэффициента на серийность изготовления.

Расчет норм времени осуществляется по следующей формуле:

где - определенное время выполнения операций (мин.);

- коэффициент подготовительно - заключительного времени (12,5 %);

- коэффициент, связанный со сложностью изготовления изделия сложность и серийностью его изготовления (1,25).

Оперативное время по операциям представлено в таблице 7:

Таблица 7

Операции	мин.	Разряд	Часовая тарифная ставка руб/ч
Формовка ЭРЭ	1,51	3	69,62
Формовка микросхем и микросборок	0,728	3	69,62
Лужение	7,83	3	69,62
Подключение и установка ЭРЭ	2,605	3	69,62
Установка микросхем и микросборок	1,792	4	81,35
Пайка волной припоя	0,23	3	69,62
Ручная допайка	1,566	3	69,62
Промывка мест пайки	1,63	2	59,47
Протирка, сушка и обдувка сжатым воздухом	0,307	2	59,47
Влагозащита	1,45	2	59,47
Итого	19,648
Сборка и регулировка изделия	17,683	4	81,35
Всего	37,331

Расчет норм времени производим по формуле:

4.2 Расчет численности исполнителей и их фондов оплаты труда

Количество основных рабочих определяется по количеству рабочих мест по следующей формуле:

где - программа выпуска всех изделий выпускающихся в цехе по аналогичному технологичному процессу, шт.;

- штучная норма времени сборки изделия, мин.;

- годовой полезный фонд времени работы одного рабочего,ч.

Для расчетов принимаем следующие значения:

- 12000 шт/полгода;

N - партия выпуска измерительного прибора;

N - 3000 шт/полгода;

= 994,72 ч/полгода;

= 52,48 мин.

где 365 - количество календарных дней,

52 - количество суббот за год,

52 - количество воскресений за год,

20 - количество праздников,

0,98 - коэффициент невыходов по уважительным причинам.

=11,11 ?11 (чел.)

Количество рабочих служб технического обеспечения определяем в % от количества основных рабочих.

Профессии и разряды вспомогательных рабочих определяем в таблице 8.

Таблица 8

Профессии вспомогательных рабочих	чел.	Разряд	Часовая тарифная ставка, руб/час.
Слесарь по инструменту	1	4	75,94
Слесарь КИП	1	5	88,75

Далее рассчитываем оплату труда рабочих. Основные рабочие находятся на сдельно премиальной оплате труда. Кроме тарифной оплаты труда они получают 65% премии, 8% доплат.

Рабочие 4 и 5 разряда получают 16% доплаты за мастерство. Вспомогательные рабочие находятся на повременно - премиальной оплате труда. Кроме тарифной оплаты они получают 50% премии,5% доплат, рабочие 4 и 5 разряда получают 16% доплаты за мастерство.

Оплата труда рабочих находящихся на сдельно-премиальной оплате рассчитывается по следующей формуле:

где - фонд оплаты труда рабочих сдельщиков,

- тарифная или основная оплата труда сдельщиков,

- дополнительная оплата труда сдельщиков,

- премия.

где - средний тарифный коэффициент.

К = ,

,

(р),

(р),

(р),

(р).

Справочно определяем среднемесячную оплату труда рабочего:

(р).

Определяем оплату труда рабочих, находящихся на повременно-премиальной оплате труда:

,

,

(р),

(р),

(р),

,

=(р),

(р),

,

=50%155585=77792

,

=

,



4.3 Расчет стоимости основных материалов и покупных комплектующих изделий

К основным материалам относятся материал платы (стеклотекстолит или гитенакс) и материал корпуса (полистирол, пластмасса или металл). К покупным комплектующем изделиям относятся радиоэлементы, элементы внешнего оформления, крепеж, провода, разъемы. Расчет осуществляется в таблице 9.

Таблица 9

Наименование основных материалов и ПКИ	Единицы измерения	Норма расхода	Цена за единицу, р.	Стоимость, р.
				На 1 изделие	На партию 1000 шт.
Основные материалы
1.Стеклотексталит СТЭФ-У		0,003	3600	10,8	10800
2 Пластик	кг	0,1	60	6	6000
Итого затраты на материалы	-	-	-	16,8	16800
Транспортно-заготовительные расходы	%	1,4	-	0,2352	235,2
Всего затрат на материалы	р.	-	-	17,04	17035,2
Покупаемые комплектующие изделия
1.Конденсаторы К10-17А-22пФ К73-17-0,1мкФ К50-35-100мкФ К50-35-22мкФ	шт. шт. шт. шт.	2 7 2 1	20 3,80 1,70 3,20	40 26,6 3,4 3,20	40000 26600 3400 3200
2.Резисторы SMD 200 Ом SMD 10 кОм SMD 270 кОм SMD 1 кОм	шт. шт. шт. шт.	12 1 3 1	0,60 0,60 0,60 600	7,2 0,60 1,8 600	7200 600 1800 600
3.Стабилизатор напряжения L7805ABV	шт.	1	11,50	11,50	11500
4.Источник опорного напряжения LM4040C20ILP	шт.	1	43	43	43000
5.Микроконтроллер PIC18F2685-E/SO	шт.	1	639	639	639000
6.Диод Шоттки SS24	шт.	2	5,70	11,4	11400
7.Диодный мост КЦ407А	шт.	1	51	51	51000
8.Разъемы CTBP9508/5AO 796636-3 CTBBP9558/6 TJ6C6C USBB-1J DS-261B	шт. шт. шт. шт. шт. шт.	1 1 1 1 1 1	29 33 47 11 11 24	29 33 47 11 11 24	29000 33000 47000 11000 11000 24000
9. Кварцевый резонатор HC-49U	шт.	1	5,20	5,20	5200
10.Светодиоды 5WPG4MC 5WR4MC 5WB4NC	шт. шт. шт.	1 1 1	6 6 5	6 6 5	6000 6000 5000
Итого покупных комплектующих изделий	р.	-	-	1274,5	1274500
Транспортно-заготовительные расходы на ПКИ	%	1,4	-	17,84	17843
Всего затрат на ПКИ	р.	-	-	1292,34	1292343

4.4 Расчет затрат по содержанию и эксплуатации оборудования и общепроизводственных расходов

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования, цеховые расходы (общепроизводственные), общезаводские (общехозяйственные) расходы являются расходами общего характера. К ним относятся амортизация оборудования, амортизация зданий, все расходы связанные с текущим ремонтом и содержанием оборудования и зданий, а так же все расходы, связанные с управлением

Необходимо определить, какую часть этих общих расходов необходимо включить в себестоимость изготовления USB-измерительного прибора. Для этого экономисты рассчитывают смены соответствующих накладных расходов за определенный период.

Итог каждой сметы делят на фонд оплаты основных рабочих за тот же период. И далее считают, что если так соотносятся общие расходы и оплаты труда рабочих по фирме в целом, то точно такое же соотношение будет и в калькуляции себестоимости изготовления USB-измерительного прибора.

Процент расходов по содержанию и эксплуатации оборудования 150%.

Процент общепроизводственных расходов 70%.

Процент общехозяйственных расходов 50%.

где - часть общих расходов по содержанию и эксплуатации оборудования которая включается в калькуляцию USB-измерительного прибора;

- тарифная оплата за одно изделие;

где - часть общепроизводственных расходов которая будет включена в калькуляцию себестоимости USB-измерительного прибора;

где - часть общехозяйственных расходов которая будет включена в калькуляцию себестоимости USB-измерительного прибора;



=65,24

65,24

4.5 Расчет себестоимости изготовления USB-измерительного прибора

Для расчета затрат на изготовление одного изделия необходимо составить калькуляцию. Калькуляция приведена в таблице 10.

Таблица 10

Наименование статей затрат	Сумма, р.
	На 1 изделие	На партию 1000 шт.
1.Основные материалы	17,04	17035,2
2.Покупные комплектующие изделия	1292,34	1292343
3.Основная заработная плата основных производственных рабочих	65,24	65240
4.Допалнительная зарплата производственных рабочих	8,15	8150
5. Премия производственных рабочих	42,41	42410
6.Отчисления на социальные нужды (30%)	22	22000
7.Страхование несчастных случаев (0,6%)	0,44	440
8.Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	97,86	97860
9.Общепроизводственные(цеховые) расходы	45,67	45670
10.Общезаводские (общехозяйственные) расходы	32,62	32620
11.Прочие производственные расходы (2,5%)	1,83	1830
12.Производственная себестоимость	1625,6	1625598,2
13.Комерческие расходы (0,15%)	24,38	24380
14. Полная себестоимость	1649,98	1649978,2
15. Норматив рентабельности, %	15%	15%
16. Прибыль	247,50	247496,73
17.Оптовая цена	1897,48	1897474,93
18.НДС	61,31	61308
19.Цена с учетом НДС	1958,79	1958782,93

НДС = [ - (прямые материальные затраты)]•18% (р.),

НДС = (1649,98-1309,38) )]•18% = 61,31 (р.).

4.6 Технико-экономические показатели участка сборки и регулировки изделия

Объём товарной продукции рассчитывается следующим образом:

где Ц - цена изделия, р.,

N - партия изготовления, шт.

Прибыль определяется как разность между объемом производства товарной продукции в оптовых ценах и полной себестоимостью

Пр = Ц • N -

Пр = 1958782 - 1649978 = 333184 (р.)

Уровень общей рентабельности

где - стоимость основных производственных фондов участка, т. р.;

- стоимость нормируемых оборотных средств.

рассчитываем по укрупненному нормативу 80000 р. на человека в год.



.

рассчитываем в размере 30 % стоимости основных фондов.

.

Уровень рентабельности USB-измерительного прибора:

,

Фондоотдачу рассчитываем по формуле:

Фондоемкость рассчитываем по формуле:

Фондовооруженность рассчитываем по формуле:



где С - численность рабочих, чел.

Основные технико-экономические показатели представлены в таблице 11.

Таблица 11

№ п/п	Наименование показателя	Единицы измерения	Значение
1	Объем товарной продукции	т.р	1958,8
2	Полная себестоимость товарной продукции	т.р	1649,9
3	Стоимость основных фондов участка	т.р	1040000
4	Численность рабочих	чел.	13
5	Фонд оплаты труда	т.р	1655,6
6	Фондоотдача	-	1,89
7	Фондоемкость	-	0,53
8	Фондовооруженность	р/ч	80000
9	Средняя заработная плата одного рабочего	р.	22170
10	Уровень рентабельности производства	%	24,6
11	Уровень рентабельности изделия	%	18,7

4.7 Оценка рынка сбыта

Потребителям данного USB-измерительного прибора могут быть:

- лаборатории высших учебных заведений;

- школьные лаборатории и учебные мастерские;

- радиотехнические организации;

- радиолюбители;

- оенные части.

Если весь рынок сбыта изделий примим за 100 %, то на каждую часть рынка (сегмент) соответственно придётся:

- лаборатории высших учебных заведений - 10%;

- школьные лаборатории и учебные мастерские - 15%;

- радиотехнические организации - 40%;

- радиолюбители - 25%;

- военные части - 10%.

Графически это можно представить на следующей диаграмме, изображение на рисунке 26.

Рисунок 26



5. Охрана труда

Охрана труда - система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Охрана здоровья трудящихся, обеспечение безопасности условий труда, ликвидация профессиональных заболеваний и производственного травматизма составляет одну из главных забот человеческого общества.

Данный раздел посвящен рассмотрению следующих вопросов:

- виды излучений;

- защита персонала от ионизирующих излучений на организм человека;

- методы защиты от ионизирующих излучений.

5.1 Виды излучений

Излучение -- процесс испускания и распространения энергии в виде волн и частиц. Излучения подразделяются на:

1) Электромагнитные излучения - электромагнитные волны, возбуждаемые различными излучающими объектами, - заряженными частицами, атомами, молекулами, антеннами и пр. Они делятся на:

- радиоволны -- электромагнитные волны с длинами волн, располагающимися в электромагнитном спектре вплоть до инфракрасного диапазона;

- видимое излучение -- электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом;

- тепловое излучение -- электромагнитное излучение, возникающее за счёт внутренней энергии тела;

- терагерцевое излучение -- вид лектромагнитного излучения, спектр частот которого расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами;

- инфракрасное излучение -- электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света и микроволновым радиоизлучением;

- ультрафиолетовое излучение -- электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями;

- микроволновое излучение, сверхвысокочастотное излучение (СВЧ-излучение) -- электромагнитное излучение, включающее в себя дециметровый, сантиметровый и миллиметровый диапазоны радиоволн;

- рентгеновское излучение -- электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением;

- эффект Вавилова -- Черенкова -- свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, которая движется со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде;

- люминесценция -- нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения;

2)Ионизирующее излучение -- потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество:

- радиоактивный распад -- спонтанное изменение состава или внутреннего строения нестабильных атомных ядер (нуклидов) путём испускания элементарных частиц, гамма-квантов и/или ядерных фрагментов. К нему относятся: альфа-излучение, бета-излучение, гамма-излучение.

Ионизирующим излучением называют потоки корпускул (элементарных частиц) и потоки фотонов (квантов электромагнитного поля), которые при движении через вещество ионизируют его атомы и молекулы.

Ионизирующие излучения применяют для исследования изношенности деталей машин, выявления дефектов в отливках, поковках и сварных швах, испытания смазочных масел и контроля автоматизированных технологических процессов при ремонте машин. При проведении указанных исследований применяют рентгеновские лучи и радиоактивные изотопы.

Альфа-излучение представляет собой поток ядер атомов гелия. Проникающая способность альфа-частиц, т.е. способность проходить через слой какого-либо вещества определенной толщины, небольшая. Поэтому внешнее воздействие альфа-частиц на живой организм не является опасным. Однако альфа-частицы обладают высокой ионизирующей способностью, и их попадание внутрь организма через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт или раны вызывает серьезные заболевания.

Бета-излучение состоит из потока электронов. Они имеют значительно большую проникающую, но меньшую ионизирующую способность по сравнению с альфа-частицами. Именно высокая проникающая способность электронов является опасным фактором при облучении этими частицами.

Гамма-лучи представляют собой электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны. Они не только глубоко проникают в организм, но и оказывают сильное ионизирующее воздействие. Вследствие этого гамма-излучение чрезвычайно опасно для человека.

4) Гравитационные волны -- изменения гравитационного поля, распространяющиеся подобно волнам.

5) Излучение Хокинга -- гипотетический процесс излучения чёрной дырой разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов.

5.2 Воздействие ионизирующих излучений на организм человека

Люди каждый день подвергаются воздействию естественного и искусственного излучения. Естественное излучение происходит из многочисленных источников, включая более 60 естественным образом возникающих радиоактивных веществ в почве, воде и воздухе. Радон, естественным образом возникающий газ, образуется из горных пород, почвы и является главным источником естественного излучения. Ежедневно люди вдыхают и поглощают радионуклиды из воздуха, пищи и воды.

Люди подвергаются также воздействию естественного излучения из космических лучей, особенно на большой высоте. В среднем 80% ежегодной дозы, которую человек получает от фонового излучения, это естественно возникающие наземные и космические источники излучения. Уровни такого излучения варьируются в разных реогрфических зонах, и в некоторых районах уровень может быть в 200 раз выше, чем глобальная средняя величина.

На человека воздействует также излучение из искусственных источников -- от производства ядерной энергии до медицинского использования радиационной диагностики или лечения. Сегодня самыми распространенными искусственными источниками ионизирующего излучения являются медицинские аппараты, как рентгеновские аппараты, и другие медицинские устройства.

В результате воздействия ионизирующих излучений нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ в организме. В зависимости от величины поглощенной дозы излучения и от индивидуальных особенностей организма вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми. При небольших дозах пораженная ткань восстанавливает свою функциональную деятельность. Большие дозы при длительном воздействии могут вызвать необратимое поражение отдельных органов или всего организма (лучевое заболевание).

Биологическое действие ионизирующего излучения зависит от величины дозы и времени воздействия излучения, от вида радиации, размеров облучаемой поверхности и индивидуальных особенностей организма.

Степень поражения организма зависит от размера облучаемой поверхности. С уменьшением облучаемой поверхности уменьшается и опасность поражения. Важным фактором при воздействии ионизирующего излучения на организм является время облучения. Чем более дробно излучение по времени, тем меньше его поражающее действие.

Индивидуальные особенности организма человека проявляются лишь при небольших дозах облучения. Чем человек моложе, тем выше его чувствительность к облучению. Взрослый человек в возрасте 25 лет и старше наиболее устойчив к облучению.

В результате воздействия ионизирующих излучений на организм человека в тканях могут происходить сложные физические, химические и биохимические процессы. Ионизирующие излучения вызывают ионизацию атомов и молекул вещества, в результате чего молекулы и клетки ткани разрушаются.

Облучение может вызвать выпадение волос, ломкость ногтей, нарушение деятельности желудочно-кишечного тракта, появление катаракты, изменения в наследственных функциях, острую или хроническую лучевую болезнь.

В течение жизни человек подвергается воздействию радиоактивного излучения, исходящего от почвы и сооружений, но оно, как правило, не вызывает существенных изменений в организме.

5.3 Методы защиты от ионизирующих излучений

Обеспечение радиационной безопасности требует комплекса многообразных защитных мероприятий, зависящих от конкретных условий работы с источниками ионизирующих излучений, а также от типа источника [25].

Защита временем основана на сокращении времени работы с источником, что позволяет уменьшить дозы облучения персонала. Этот принцип особенно часто применяется при непосредственной работе персонала с малыми радиоактивностями.

Защита расстоянием - достаточно простой и надежный способ защиты. Это связано со способностью излучения терять свою энергию во взаимодействиях с веществом: чем больше расстояние от источника, тем больше процессов взаимодействия излучения с атомами и молекулами, что в конечном итоге приводит к снижению дозы облучения персонала.

Защита экранами - наиболее эффективный способ защиты от излучений. В зависимости от вида ионизирующих излучений для изготовления экранов применяют различные материалы, а их толщина определяется мощностью и излучение.

Защита персонала от ионизирующего излучения включают в себя: организационные, гигиенические, технические и лечебно-профилактические мероприятия, а именно:

- увеличение расстояния между оператором и источником;

- сокращение продолжительности работы в поле излучения;

- экранирование источника излучения;

- дистанционное управление;

- использование манипуляторов и роботов;

- полная автоматизация технологического процесса;

- использование средств индивидуальной защиты и предупреждение знаком радиационной опасности;

- постоянный контроль за уровнем излучения и за дозами облучения персонала.

Защита от внутреннего облучения заключается в устранении непосредственного контакта работающих с радиоактивными и предотвращение попадания их в воздух рабочей зоны.

Необходимо руководствоваться нормами радиационной безопасности, в которых приведены категории облучаемых лиц, дозовые пределы и мероприятия по защите, и санитарными правилами, которые регламентируют размещение помещений и установок, место работ, порядок получения, учета и хранения источников излучения, требования к вентиляции, пылегазоочистке, обезвреживанию радиоактивных отходов и др.

С начала 1996 года в РФ действует Закон «О радиоактивной безопасности населения» [26].

Принципиальная основа Закона РФ заключается в новой стратегии радиационной защиты, предусматривающей в качестве основного показателя оценки уровня радиационного благополучия населения среднюю эффективную дозу, получаемую им от всех источников ионизирующего излучения.

Предусмотрено возмещение ущерба здоровью граждан, проживающих вблизи радиационно-опасных предприятий и на территории, где могут быть превышения дозовых пределов.

В Законе указываются конкретные значения основных дозовых пределов, которые снижены для работающих с излучением в 2,5 раза, а для населения- в 5 раз по сравнению с ранее действовавшими нормами.

Проведение мероприятий, связанных с введением в действие новых основных дозовых пределов, предусматривается за счет собственных средств предприятий. Кроме того, за счет средств предприятий и средств экологических фондов будет внедряться государственная система социально-экономической компенсации граждан за повышенный риск, связанный с проживанием в районах расположения радиационно-опасных объектов. За счет средств федерального бюджета - осуществлять разработка единой государственной системы учета и контроля доз облучения персонала, работающего с радиоактивными источниками, и населения, подвергшегося воздействию источников излучения естественного и искусственного происхождения, а также составление карт-схем, атласов радиоактивного загрязнения и создание банка данных.



Заключение

Выпускная квалификационная работа выполнена в полном объеме в соответствии с техническим заданием.

В технической части доказана актуальность разработки USB - измерительного прибора, выбрана элементная база для реализации устройства, подробно описан принцип действия устройства.

В расчетно-конструкторской части выполнен расчет надежности, в котором определен гарантийный срок 1,1 года и срок эксплуатации изделия. Расчет печатной платы выполнен для определения габаритных размеров платы и материала печатной платы.

В технологической части выполнен расчет технологичности, который показал, что изделие технологично и приведены основные этапы изготовления малогабаритного измерительного прибора. Выполнено обоснование сборочно-монтажных работ и выбрано оборудование для монтажа и регулировки изделия.

В разделе «Выбор технологического оборудования» приведен перечень приборов, инструментов и принадлежностей, необходимых для сборки, настройки, поиска и устранения неисправностей.

В экономической части выполнен расчет себестоимости, конечной цены изделия, количества рабочих, необходимых для изготовления и расходы по содержанию оборудования. Расчеты, выполненные в экономической части, доказали конкурентоспособность изделия на рынке.

Графическая часть выполнена с использованием ЭВМ и системе САПР P-CAD.



Список литературы

1 Измерительная техника. Т.М. Алиев, А.А. Тер-Хачатуров 1991. 236 с.

2 Квантование по времени при изменении и контроле. Ефримов В.М. Энергия. 1969. 256 с.

3 Автоматические измерения и приборы (аналоговые и цифровые). П.П.Орнатский 1986. 324 с.

4 Цифровые измерительные устройства. В.Г. Кнорринг 2003. 368 с.

5 Методика патентного поиска. Электрон. дан. Режим доступа: http://it4b.icsti.su/itb/ps/ps_all.html.

6 Цифровой измеритель частоты. Электрон. дан. Режим доступа: http://www.freepatent.ru/images/img_patents/2/2517/2517783/patent-2517783.pdf.

7 Устройство измерения длительности импульсов по двум уровням. Электрон. дан. Режим доступа: http://www.freepatent.ru/images/patents/63/2399922/patent-2399922.pdf.

8 Измеритель напряжения на основе эффекта Поккельса. Электрон. дан.Режим доступа: http://www.freepatent.ru/images/img_patents/2/2579/2579541/patent-2579541.pdf.

9 Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоэлектронной аппаратуры. М.: Высшая школа, 1977. 238 с.

10 Конденсаторы К10-17. Серийные. Электрон. дан. Режим доступа: http://www.quartz1.com/price/PIC/450N0925000.pdf.

11 Пассивные компоненты. Электролитические конденсаторы радиального типа (К50-35). Электрон. дан. Режим доступа: http://www.platan.ru/pdf/ passiv_comp_14.pdf.

12 SMD-резисторы. Электрон. дан. Режим доступа: http://kazus.ru/guide/resistors/10.html.

13 Светодиоды Ф.Е. Шуберт 2008. 256 с.

14 Кварцевые резонаторы Глюкман Л.И. 1981. 232 с.

15 Интегральный стабилизатор 78L05: описание, примеры подключения, datasheet. Электрон. дан. Режим доступа: http://www.joyta.ru/6140-integralnyj-stabilizator-78l05-opisanie-i-primery-podklyucheniya/

16 PIC18F2685-E/SO. Электрон. дан. Режим доступа: http://www.digikey.com/product-detail/en/microchip-t.echnology/PIC18F2685-E-SO/PIC18F2685-E-SO-ND/1144199.

17 FT232RL 8-разрядный КМОП микроконтроллер с Flash памятью. Электрон. дан. Режим доступа: http://catalog.gaw.ru/index.php?page= component_detail&id=15428.

18 Пирогова Е.В. Проектирование и технология изготовления печатных плат / Е.В. Пирогова. М.: Форум: инфра-М, 2005. 560 с.

19 ГОСТ Р 53429-2009. Платы печатные. Основные параметры конструкции. М.: Стандартинформ: Изд-во стандартов, 2012. 8 с.

20 Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат: Учебник / Е.В. Пирогова. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2011. 560 с.

21 Белянин Л.Н. Конструирование печатного узла и печатной платы. Расчет надежности: Учебно-методическое пособие. / Л.Н. Белянин. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. 77 с.

22 Общие положения по выбору, проектированию и применению средств технологического оснащения. Р 50-54-11-87 20 с.

23 Журнал «Технологии в электронной промышленности» №8 2007 год Электрон. дан. Режим доступа: http://www.tech-e.ru/pdf/2007_08_32.pdf.

24 Установка влагозащиты CB100 - Электрон. дан. Режим доступа: http://www.global-smt.ru/process_equipment/moisture/spraying/ustanovka-vlagozashhity-cb100/.

25 Петров Н.Н. «Человек в чрезвычайных ситуациях». Учебное пособие. Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1995. 352 с.

26 Фомин А.Д. «Организация охраны труда на предприятии в современных условиях». Новосибирск, изд-во «Модус», 1997 г. 300 с.



Приложение А

Гарантийные обязательства

Условия гарантии

1 Гарантия действительна только при наличии правильно и четко заполненном, заверенном печатью компании и подписью кладовщика гарантийном талоне, полной продажной комплектации, включая весь упаковочный материал, описания и так далее. Отсутствие упаковочного материала рассматривается как несоблюдение правил транспортировки. При обращении в технический отдел покупатель обязан четко указать характер и проявление неисправности.

2 Бесплатный ремонт производится только в течение срока, указанного в гарантийном талоне.

3 Серийные номера и модели изделия должны соответствовать указанным в гарантийном талоне.

4 Изделие снимается с гарантии и бесплатный ремонт не производится в следующих случаях:

4.1 если изделие было повреждено при транспортировке, хранении или были нарушены правила эксплуатации. В частности, присутствуют характерные внешние проявления нарушений правил эксплуатации, транспортировки и хранения:

- повреждения на корпусе USB - измерительного прибора, которые могут быть истолкованы как следы удара;

- нарушение целостности корпуса и малогабаритного USB - измерительного прибора;

- неправильное подключение, пренебрежение правилами эксплуатации;

- транспортировка USB - измерительного прибора без соответствующей упаковки;

- механические повреждения;

- превышение допустимой внешней температуры работы;

- в каждом конкретном случае специалист определяет, были ли нарушены правила эксплуатации, транспортировки или хранения;

4.2 если изделие имеет следы постороннего вмешательства или была попытка несанкционированного ремонта;

4.3 если были нарушены гарантийные пломбы;

4.4 в гарантийном талоне были внесены изменения или исправления, не заверенные печатью и подписью продавца или специалиста технического отдела;

5 Гарантия и другие обязательства не распространяются на следующие неисправности:

- повреждения, вызванные попаданием внутрь изделия посторонних веществ и предметов;

- повреждения, вызванные использованием нестандартных подключаемых устройств и оборудования;

- повреждения, вызванные стихией, пожаром, бытовыми факторами;

- повреждения, вызванные несоответствием Государственным стандартам параметров питающих сетей;

- повреждения, вызванные применением нестандартных запчастей и профилактического оборудования;

- механические повреждения.

6 Введение фирмой новых гарантийных сроков для определенных изделий не имеет обратной силы, то есть сроком гарантии на изделие является тот период гарантии, который установлен на момент покупки.

Эта г...