Анализ технологичности конструкции устройства

Проектирование технологического процесса сборки и монтажа радиоэлектронной аппаратуры начинается с тщательного изучения исходных данных (ТУ и технических требований, комплекта конструкторской документации, программы выпуска, условий запуска в производство). На данном этапе основным критерием, определяющим пригодность аппаратуры к промышленному выпуску, является технологичность конструкции.

Под технологичностью конструкции понимают совокупность ее свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями конструкций изделий аналогичного назначения при обеспечении заданных показателей качества [25].

Оценка технологичности преследует цели:

-определение соответствия показателей технологичности нормативным значениям;

-выявление факторов, оказывающих наибольшее влияние на технологичность изделий;

-установление значимости этих факторов и степени их влияния на трудоемкость изготовления и технологическую себестоимость изделия.

Для оценки технологичности конструкции используются многочисленные показатели, которые делятся на качественные и количественные. К качественным относят взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность и инструментальная доступность конструкции. Количественные показатели согласно ЕСТПП классифицируются на:

- базовые (исходные) показатели технологичности конструкций, регламентируемые отраслевыми стандартами;

- показатели технологичности конструкций, достигнутые при разработке изделий;

- показатели уровня технологичности конструкции, определяемые как отношение показателей технологичности разрабатываемого изделия к соответствующим значениям базовых показателей.

Номенклатура показателей технологичности конструкций выбирается в зависимости от вида изделия, специфики и сложности конструкции, объема выпуска, типа производства и стадии разработки конструкторской документации.

Базовые показатели технологичности блоков РЭА установлены стандартом отраслевой системы технологической подготовки производства. Все блоки по технологичности делятся на 4 основные группы:

- электронные: логические и аналоговые блоки оперативной памяти, блоки автоматизированных систем управления и электронно-вычислительной техники, где число ИМС больше или равно числу ЭРЭ;

- радиотехнические: приемно-усилительные приборы и блоки, источники питания, генераторы сигналов, телевизионные блоки;

- электромеханические: механизмы привода, отсчетные устройства, кодовые преобразователи;

- коммутационные: соединительные, распределительные блоки, коммутаторы.

В данном дипломном проекте рассматривается радиотехнический блок. Для блока определяются 7 основных показателей технологичности (таблица 8.1), каждый из которых имеет свою весовую характеристику x_i. Величина коэффициента весомости зависит от порядкового номера частного показателя в ранжированной последовательности и рассчитывается по формуле:

x_i=q/2^q-1,(8.1)

где q - порядковый номер ранжированной последовательности частных показателей.

Таблица 8.1

Показатели технологичности конструкции РЭС

Затем на основании расчета всех показателей вычисляют комплексный показатель технологичности:

К=SКi*x_i/3,9,(8.2)

К=0,85

Коэффициент технологичности находится в пределах 0 < К < 1.

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа:

К_М.М.=Н_М.М/Н_М,(8.3)

К_М.М.=0,93

где Н_М.М. - количество монтажных соединений ИЭТ, которые предусматривается осуществить автоматизированным и механизированным способом. Для блоков на печатных платах механизация относится к установке ИЭТ и последующей пайке волной припоя;

Н_М - общее количество монтажных соединений. Для разъемов, реле, микросхем и ЭРЭ определяются по количеству выводов.

Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ИЭТ к монтажу:

К_М.П.ИЭТ=Н_М.П.ИЭТ/Н_П.ИЭТ,(8.4)

К_М.П.ИЭТ=0,86

где Н_М.П.ИЭТ - количество ИЭТ в штуках, подготовка выводов которых осуществляется с помощью автоматов и полуавтоматов;

Н_П.ИЭТ - общее число ИЭТ, которые должны подготавливаться к монтажу в соответствии с требованиями конструкторской документации.

Коэффициент освоенности ДСЕ:

К_ОСВ=Д_Т.З/Д_Т,(8.5)

К_ОСВ=0,89

где Д_Т.З - количество типоразмеров заимствованных ДСЕ, ранее освоенных на предприятии;

Д_Т- общее количество типоразмеров ДСЕ в РЭС.

Коэффициент применения микросхем и микросборок:

К_М.С.=К_Э.МС/(К_Э.МС+Н_ИЭТ),(8.6)

К_М.С.=0,89

где К_Э.МС - общее число дискретных элементов, замененных микросхемами;

Н_ИЭТ - общее число ИЭТ, не вошедших в микросхемы. К ИЭТ относятся резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, разъемы, реле и другие элементы.

Коэффициент повторяемости печатных плат:

К_ПОВ.ПП=1-Д_ТПП/Д_ПП,(8.7)

К_ПОВ.ПП=0,5

где Д_ТПП – число типоразмеров печатных плат в РЭС;

Д_ПП - общее число печатных плат в РЭС.

Коэффициент применения типовых технологических процессов:

К_Т.П.=(Д_Т.П+Е_Т.П)/(Д+Е)(8.8)

К_Т.П.=0,87

где Д_Т.П и Е_Т.П - число деталей и сборочных единиц, изготавливаемых с применением типовых и групповых технологических процессов;

Д и Е - общее число деталей и сборочных единиц в РЭС, кроме крепежа (винтов, гаек, шайб).

Коэффициент автоматизации и механизации регулировки и контроля:

К_А.Р.К=Н_А.Р.К/Н_Р.К,(8.9)

К_А.Р.К=0,5

где Н_А.Р.К - число операций контроля и настройки, выполняемых на полуавтоматических и автоматических стендах;

Н_Р.К - общее количество операций контроля и настройки. Две операции: визуальный контроль и электрический являются обязательными. Если в конструкции имеются регулировочные элементы, то количество операций регулировки увеличивается пропорционально числу этих элементов.

Выше были представлены численные значения, полученные с помощью прикладной программы RTF8 на ПЭВМ, рассчитывающей показатели технологичности конструкции для радиотехнических и электронных блоков, которые представлены в приложении Г данного дипломного проекта. В результате выполнения программы был получен следующий листинг: