Лаб_2

Міністерство освіти та науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

РОЗРОБЛЕННЯ МАРШРУТНОГО ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ СКЛАДАННЯ РАДІОЕЛЕКТРОННИХ АПАРАТІВ

Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни

«Проектування технологічних процесів виготовлення електронних засобів»

для студентів спеціальностей 7.05090201, 8. 05090201 «Радіоелектронні апарати і засоби»

Затверджено

на засіданні кафедри «Електронні засоби інформаційно — комп’ютерних технологій»

Протокол ____ від ___________2013 р.

Львів 2013

Розроблення маршрутного технологічного процесу складання радіоелектронних апаратів. Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни «Проектування технологічних процесів виготовлення електронних засобів» для студентів спеціальностей 7.05090201, 8.05090201 «Радіоелектронні апарати і засоби» / Укл. І.В.Атаманова. — Львів: НУ «ЛП», 2013. — 16 с.

Укладачі І.В. Атаманова, к.т.н., доц.

Відповідальний за випуск Т.А. Смердова, к.т.н., доц.

Рецензент Сторчун Є.В., д.т.н., проф.

Мета роботи – набути навички у проведені аналізу рівня технологічності конструкцій радіоелектронних апаратів

Розроблення технологічної схеми складання виробу

Технологічна схема складання виробу дає можливість визначити взаємний зв’язок між деталями і складальними одиницями в РЕА і є одним з основних документів, що складаються при розробці технологічного процесу складання. Побудова таких схем практично являє собою розроблення проекту технологічного процесу.

Конструкціям сучасних РА властива ієрархічна структура побудови, яка відображається в комплектності конструкторських документів (КД) і визначає перелік всіх технологічних процесів, необхідних для виготовлення РА.

Основним джерелом інформації про склад виробу служить специфікація, в якій вказані всі компоненти виробу (складальної одиниці) у вигляді переліку складальних одиниць, деталей, стандартних та інших виробів, матеріалів. Саме ці компоненти розміщаються на нижньому нульовому ступені схеми складу конструкції (рис. 1).

Рис. 1. Схема складу конструкції

Розчленовування виробу на складальні елементи проводять відповідно до схеми складу конструкції (рис.1), при розробці якої керуються наступними принципами:

схема складається незалежно від програми випуску виробу на основі складальних креслень, електричної і кінематичної схем виробу;

складальні одиниці утворюються за умови незалежності їх складання, транспортування і контролю;

мінімальне число деталей, необхідне для утворення складальної одиниці першого рівня, рівне двом;

мінімальне число деталей, що приєднуються до складальної одиниці даної групи для утворення складального елементу наступного рівня, дорівнює одиниці;

схема складального складу будується за умови утворення найбільшого числа складальних одиниць;

схема повинна володіти властивістю неперервності, тобто кожний подальший рівень складання не може бути здійснений без попереднього.

На базі схеми складу конструкції розробляють технологічну схему складання. Технологічну схему складання (рис. 2) зображають так, щоб відповідні складальні одиниці і деталі були розміщені в порядку їх введення у виріб.

Схема починається з базової деталі або складальної одиниці, яка з’єднується з умовним зображенням готового виробу головною лінією складання. В якості базової вибирають ту деталь (складальну одиницю), поверхні якої будуть використані для встановлення в готовий виріб або при кріпленні одержаної складальної одиниці до раніше складених вузлів. В більшості випадків базовим елементом служить корпус, шасі, панель, плата, основа і т.п.

До головної лінії складання зліва направо по ходу складання приєднуються окремі компоненти, точки приєднання яких відповідають послідовності складання і місцю під’єднання компонента. Технологічна схема складання крім деталей, складальних одиниць і матеріалів містить елементи, що пояснюють специфічні особливості складальних операцій: з’єднання елементів (пресуванням, вальцюванням, паянням, зварюванням), фіксація (кернуванням, за допомогою лаків, фарб, компаундів), механічна обробка в процесі складання, використання технологічних деталей, тощо.

Рис. 2. Структура технологічної схеми складання з базовими деталями

На практиці елементи схем складу конструкції і технологічної схеми складання виконують у вигляді прямокутників, в які вписують позиційне позначення згідно з специфікацією, назву та кількість компонентів (рис. 3). Для позначення ступенів складання або сформованих складальних одиниць проставляють номер ступеня, букви «СК» і номер базової деталі. Наприклад, позначення 2СК.3 означає: складальна одиниця другого ступеня складання з базовою деталлю поз. 3. Допускається зображення нормалізованих або стандартних деталей кріплення у вигляді круга діаметром 15 мм, в якому вказують позицію по специфікації і кількість деталей. За наявності на операції декількох позицій стандартних кріпильних деталей допускається круг ділити вертикальною лінією навпіл і позначати в нім відразу дві позиції.

Рис. 3. Умовне позначення елементів схем складу конструкції та технологічних схем складання: а) компонента; б) складальних одиниць (ступеня складання); в) кріплення.

Технологічні вказівки по виконанню складальних операцій або електричного монтажу поміщають в прямокутник, обмежений штриховою лінією, а місце його виконання вказують похилою стрілкою в точку, відповідну даній операції. Так, на технологічних схемах складання обумовлюють характер виконання нероз’ємних з’єднань, наприклад, зварку, паяння, склеювання, запресування і т.д.; матеріал, що використовується при складанні; характер операцій монтажу елементів: хвилею припою, електропаяльником і т.д.; характер операцій вологозахисту виробу, контролю і маркірування (рис. 4).

Для визначення кількості встановлюваних електрорадіокомпонентів (ЕРК) на плати в ході виконання складальних операцій необхідний попередній розрахунок ритму:

де — дійсний фонд часу за плановий період, - програма випуску.

де — число робочих днів за плановий період, — число змін, — тривалість зміни в годинах, — коефіцієнт, що враховує час регламентованих перерв в роботі лінії (0,94-0,95).

Рис. 4. Технологічна схема складання

Кількість елементів, що встановлюються по i-й операції, повинна враховувати співвідношення

де — трудомісткість i-й операції складання.

Можливе розміщення в одну операцію числа елементів, трудомісткість установки яких кратна ритму. При цьому збільшується число робочих місць для виконання даної операції у відповідне число разів.

Розробці технологічних схем складання сприяє оптимальна диференціація робіт, що значно скорочує тривалість виробничого циклу. Раціональність розділення об’єму робіт на операції в умовах автоматизованого потокового виробництва визначається ритмом складання, тобто кожна операція має бути рівна або кратна ритму.

Після розробки схеми складального складу розраховують наступні коефіцієнти:

середня повнота складу (кількість складальних одиниць на кожному рівні складання)

де - загальна кількість складальних одиниць в схемі складу; — показник ступеня складності складу, рівний кількості рівнів складання виробу:

де — число груп, підгруп, складальних одиниць;

показник розчленованості даного процесу складання розраховується

де — число робочих операцій, визначених для конкретних умов виробництва (при ТП концентрований, - диференційований);

коефіцієнт середньої точності складальних робіт

де - показник квалітету точності; – число складальних одиниць даного квалітету точність;

коефіцієнт складальності виробу:

де — кількість деталей.

Правильно вибрана схема складу дозволяє встановити раціональний порядок комплектування складальних одиниць і виробу в процесі складання. При переході від схеми складу до технологічної схеми складання і розташуванні операцій в часі необхідно враховувати наступне:

спочатку виконуються ті операції ТП, які вимагають великих механічних зусиль і нероз’ємних з’єднань;

активні ЕРЕ встановлюють після пасивних;

за наявності малогабаритних і великогабаритних ЕРЕ в першу чергу встановлюються малогабаритні ЕРЕ;

закінчується складальний процес встановленням деталей рухливих з’єднань і ЕРЕ, які використовуються надалі для регулювання;

контрольні операції вводять в ТП після найбільш складних складальних операцій і за наявності закінченого складального елементу;

у маршрутний технологічний процес вводять також ті операції, які безпосередньо не витікають з схеми складу, але їх необхідність визначається технічними вимогами до складальних одиниць, наприклад вологозахист, і так далі

В непотоковому виробництві доцільними технологічними межами диференціації виступають:

- однорідність виконуваних робіт;

- отримання в результаті виконання операції закінченої системи поверхонь деталей або закінченого складального елемента;

- незалежність складання, зберігання та транспортування від інших складальних одиниць;

- можливість використання простого (універсального) або переналагоджуваного оснащення;

- зручність планування робочих місць і дільниць;

- забезпечення мінімальної питомої ваги допоміжного часу в операції;

- встановлені на даному виробництві типові та групові операції.

В потоковому виробництві необхідний рівень диференціації операцій в основному визначається ритмом складання.

Оптимальна послідовність технологічних операцій залежить від їх змісту, використаного обладнання та економічної ефективності. В першу чергу виконуються нерухомі з’єднання, що вимагають значних механічних зусиль. Кожна попередня операція не повинна перешкоджати виконанню наступних. На завершальних стадіях складаються рухомі частини виробів, роз’ємні з’єднання, встановлюються компоненти, які замінюються в процесі настроювання та регулювання.

Розроблена технологічна схема складання дозволяє проаналізувати технологічний процес з урахуванням техніко-економічних показників та вибрати оптимальний варіант ТП як з технічної, так і з організаційної точки зору.

Приклад: Для плати електронного таймера розрахований ритм складання та розроблена технологічна схема складання (рис. 5).

Розраховуються наступні коефіцієнти:

середня повнота складального складу

показник розчленованості даного процесу , оскільки — процес диференційований;

коефіцієнт складальності виробу

Рис. 5. Технологічна схема плати електронного таймера з базовою деталлю

Розроблення маршрутного технологічного процесу

Проектування технологічних процесів здійснюється для виробів, конструкція яких відпрацьована на технологічність, і включає в загальному випадку комплекс взаємозв’язаних робіт:

розроблення технологічної схеми загальної збірки;

розроблення технологічних схем збірки блоків і складальних одиниць;

аналіз типових технологічних процесів і визначення послідовності і вмісту технологічних операцій;

вибір технологічного устаткування і оптимального варіанту технологічного процесу за собівартістю або продуктивності;

вибір або замовлення засобів технологічного оснащення;

призначення і розрахунок режимів збірки;

нормування операцій технологічного процесу;

визначення професій і кваліфікації виконавців;

вибирання засобів автоматизації і механізації операцій технологічного процесу і внутрішньоцехових засобів транспортування;

організацію виробничих ділянок, розробка планувань ділянок;

оформлення робочої документації на техпроцеси.

Технологічні процеси розділяються на наступні види:

перспективний — який відповідає сучасним досягненням науки і техніки і який належить освоїти на підприємстві;

робочий — виконуваний на основі робочої технологічної і конструкторської документації;

одиничний - що відноситься до виробів одного найменування, типорозміру, незалежно від типу виробництва;

груповий — що розробляється для групи деталей, схожих по технологічних ознаках;

типовий - що характеризується єдністю вмісту і послідовності більшості операцій для групи виробів із загальними конструктивними ознаками.

По мірі деталізації процеси розділяються на наступних типів:

маршрутний - такий, що містить перелік операцій без розбиття на переходи і без вказівки режимів (одиничне і дрібносерійне виробництва);

маршрутно — операційний - що містить детальний опис окремих найбільш складних операцій з розбиттям їх на переходи з вказівкою режимів обробки (дрібносерійне, середньосерійне виробництва);

операційний - що містить детальний опис операцій з розбиттям на переходи і з вказівкою режимів виконання роботи (великосерійне, масове виробництва).

Для визначення міри диференціації технологічного процесу встановлюють тип виробництва, який згідно ГОСТ3.1108-74 ЕСТД характеризується коефіцієнтом закріплення операцій

де — кількість операцій; — число робочих місць, де вони виконуються.

Масове виробництво

Великосерійне

Середньосерійне

Дрібносерійне

Одиничне не регламентується.

Використання типових технологічних процесів або операцій скорочує терміни підготовки виробництва і освоєння виробів, приводить до зменшення браку, вимагає менших витрат праці, часу і матеріалів.

Збирання РЕА проводять в три етапи:

на першому етапі (механічна збірка):

виконують нероз’ємні з’єднання деталей з шасі, рамою, платою (зварка, паяння, розвальцьовування, склеювання і так далі);

встановлюють кріпильні деталі (косинці, пелюстки і так далі);

виконують роз’ємні з’єднання частин блоків;

закріплюють великогабаритні елементи власними кріпильними елементами;

на другому етапі (електричний монтаж):

виконують заготівельні операції (підготовка дротів, джгутів, кабелів, виводів ЕРЕ);

встановлюють навісні ЕРЕ і мікросхеми на плати;

виконують електричні з’єднання (монтаж) відповідно до електричної принциповою або електромонтажною схемами;

ведуть міжблочні з’єднання (джгутами, роз’ємами);

контролюють якість монтажу;

на третьому етапі (загальна збірка виробу):

збирають шасі, передні панелі;

встановлюють кожухи, закріплюють регулювальні елементи, ручки;

виконують регулювальні роботи;

здійснюють контроль і маркірування.

За технологічними схемами збірки виробу виявляють основні складальні операції, визначають ритм випуску виробу (формула 3.20).

При розробці маршрутної технології керуються наступним:

при потоковій збірці розбиття процесу на операції визначається ритмом збірки, причому час, що витрачається на виконання кожної операції, має бути рівний або кратним ритму;

попередні операції не повинні утрудняти виконання подальших;

на кожному робочому місці повинна виконуватися однорідна по характеру і технологічно закінчена робота;

після найбільш відповідальних операцій збірки, а також після регулювання або наладки передбачають контрольні операції;

застосовують досконаліші форми організації виробництва — безперервні і групові потокові лінії, лінії і ділянки гнучкого автоматизованого виробництва (ГАП).

Слід розробити 2-3 варіанти маршрутної технології збірки і монтажу виробу. При цьому керуються схемами типових технологічних процесів збірки блоків РЕА із застосуванням мікросхем і навісних ЕРЕ (ОСТ 4ГО.054.267, ред. 1-81, додаток 1, 2).

Вибір технологічного устаткування і оснащення

Засоби технологічного оснащення, використовувані при виготовленні виробів, згідно ГОСТ 14.301-73 включають:

технологічне устаткування (у тому числі контрольне і випробувальне);

технологічне оснащення (у тому числі інструмент і контрольні пристосування);

засоби механізації і автоматизації.

Вибір технологічного оснащення виробляється з обліком:

типу виробництва і його організаційної структури;

конструктивно-технологічних властивостей виробу;

організаційної форми збірки;

можливості групування операцій і гнучкої переналадки;

використання стандартного і нормалізованого оснащення;

рівномірного завантаження технологічного устаткування.

Вибір технологічного устаткування згідно ГОСТ 14.304-73 ЕСТПП проводиться шляхом аналізу витрат на реалізацію технологічного процесу у встановлений проміжок часу при заданій якості виробів. Аналіз витрат передбачає:

порівняння варіантів устаткування, що відповідають однаковим технічним вимогам і однакових завдань, що забезпечують рішення, в конкретних виробничих умовах;

вибір варіантів, заснованих на використанні наступної інформації:

плану розвитку підприємства;

технічних вимог до виробу;

програми випуску і термінів виготовлення виробу;

технічних можливостей технологічного устаткування;

витрат на придбання технологічного устаткування;

облік вимог техніки безпеки і промислової санітарії.

Результати аналізу мають бути представлені у вигляді відношень: основних часів, штучних часів, приведених витрат на виконання робіт. Кращим варіантом вважається той, значення показників якого мінімальні.

Вибір варіантів устаткування, що характеризуються ступенем механізації і автоматизації, повинен проводитися виходячи з таких умов:

приведені витрати на виконання технологічного процесу — мінімальні;

період окупності устаткування — мінімальний.

Вибір устаткування проводять також по головному параметру, що є найбільш показовим для устаткування, що вибирається, тобто що найбільшою мірою виявляє його функціональне значення і технічні можливості. За головний параметр часто беруть продуктивність технологічного устаткування.

Важливим показником правильності вибору технологічного устаткування є коефіцієнт завантаження і використання устаткування по основному часу .

де , — відповідно, розрахункова і прийнята кількість одиниць устаткування по даній операції.

Розрахункова кількість одиниць устаткування визначається як відношення штучного часу даної операції до такту випуску .

Для наочного уявлення про середнє завантаження устаткування на лінії і кожної одиниці устаткування будують графіки завантаження устаткування (рис. 6). По горизонтальній осі графіка записують найменування операцій або моделей технологічного устаткування і по вертикалі відкладають коефіцієнт завантаження у відсотках. На графіку вказують середнє значення коефіцієнта завантаження устаткування на ділянці, нормативні значення якої залежать від типу виробництва:

масове

серійне

дрібносерійне

Рис. 6. Графік завантаження устаткування

При низьких значеннях коефіцієнта завантаження рекомендується завантажувати устаткування складальними одиницями інших партій.

Коефіцієнт використання устаткування по основному (технологічному) часу визначається як відношення основного часу до штучного для масового типа виробництва або штучно — калькуляційному для серійного виробництва

Вибір оптимального варіанту технологічного процесу

При виборі оптимального варіанту технологічного процесу використовують техніко-економічні критерії: технологічну собівартість, продуктивність праці.

Економічний - процес, який за заданих умов забезпечує мінімальну технологічну собівартість. Продуктивність відповідає найменшим витратам живої праці і забезпечує швидкий випуск продукції.

Продуктивність - кількість деталей в штуках, яке виготовлене за одиницю часу. Середня величина продуктивності визначається

де — корисний фонд на заданий плановий період часу;

- трудомісткість i-й операції, – кількість операцій ТП.

Штучно-калькуляційний час



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | ... | Вперед → | Последняя | Весь текст