3.2. Технологичность

Под технологичностью конструкции следует понимать такое сочетание конструктивно-технологических требований, которое обеспечивает наиболее простое и экономичное производство изделий при соблюдении всех технических и эксплуатационных требований. Стандартами Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП), ГОСТ 14.201—83, перед разработкой технологических процессов предусмотрена обязательная отработка конструкций на технологичность. Основная задача такой отработки на технологичность состоит в повышении производительности труда, снижении материальных затрат и сокращении времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении его высокого качества. Отработка конструкции на технологичность ведется конструкторами и технологами на всех стадиях разработки и изготовления изделия.

Главными факторами, определяющими требование к технологичности конструкции изделия, являются: вид изделия (деталь, сборочная единица, комплекс, комплект), который определяет его главные конструктивно-технологические признаки; объем выпуска и тип производства, характеризующие степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологических процессов.

Оценка технологичности конструкции может быть качественной и количественной. Качественная оценка характеризуется технологичностью конструкции обобщенно, на основании опыта специалистов-исполнителей (экспертов). Количественная оценка выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требованиям технологичности конструкции. Количественная оценка рациональна только в зависимости от признаков, которые существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

Для оценки технологичности конструкции используются относительные частные показатели K_i и комплексный показатель K, рассчитываемый по частным показателям с учетом коэффициентов  _i , характеризующих весовую значимость частных показателей, т. е. степень их влияния на трудоемкость изготовления изделия.

Значения K_i находятся в пределах 0 < K_i  1, при этом рост показателя соответствует более высокой технологичности изделия. Коэффициент  _i зависит от порядкового номера основных показателей технологичности, ранжированная последовательность которых устанавливается экспертно, и рассчитывается по формуле

 _i = i/2^i-1

где i—порядковый номер показателя в ранжированной последовательности.

Все сборочные единицы ВТ в зависимости от конструктивно-технологических особенностей условно разбиваются на следующие группы:

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

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

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

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

Расчет комплексных показателей технологичности каждой группы изделий (сборочных единиц) ведут по конструктивным и технологическим базовым показателям, состав которых (не более семи) для каждого изделия согласно ГОСТ 14.201—83 устанавливается отраслевыми документами.

В качестве примера рассмотрим состав базовых показателей по весовой значимости и расчетные формулы для серийного производства электронных блоков.

1. Коэффициент использования микросхем

K_имс = Н_имс / Н_эрэ ,  ₁ = 1,

где Н_имс — количество микросхем;

Н_эрэ — общее количество элементов радиоэлектроники (ЭРЭ).

2. Коэффициент автоматизации и механизации монтажа

К_ам = Н_ам / Н_м ,  ₂ = 1,

где Н_ам — число монтажных соединений, которые выполняются механизированным или автоматизированным способом;

Н_м — общее число монтажных соединений.

3. Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу

К_{мп эрэ} = Н_{мп эрэ} / Н_эрэ ,  ₃ = 0,75,

где Н_{мп эрэ} — количество ЭРЭ, которые подготавливаются к монтажу механизированным или автоматизированным способом (в это число включаются ЭРЭ, не требующие специальной подготовки к монтажу — микросхемы, реле, разъемы и т. д.).

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

К_мкн = Н_мкн / Н_кн ,  ₄ = 0,5,

где Н_мкн — число операций контроля и настройки, выполняемых механизированным или автоматизированным способом;

Н_кн — общее число операций контроля и настройки.

5. Коэффициент повторяемости ЭРЭ

К_{повт эрэ} = 1 – Н_{т эрэ} / Н_эрэ ,  ₅ = 0,31,

где Н_{т эрэ} — количество типоразмеров ЭРЭ в изделии.

6. Коэффициент применяемости ЭРЭ

К_{п эрэ} = 1 – Н_{т ор эрэ} / Н_{т эрэ},  ₆ = 0,187,

где Н_{т ор эрэ}— количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии.

7. Коэффициент прогрессивности формообразования деталей

К_ф = Д_пр / Д,  ₇ = 0,11,

где Д_пр— число деталей, заготовки которых или сами детали получены прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, порошковой металлургией, литьем по выплавляемым моделям, под давлением, пайкой, сваркой, склеиванием, из профилированного материала);

Д — общее число деталей.

Технологичность конструкции изделия оценивается комплексным показателем, определяемым на основе базовых показателей

,

где К_i — расчетный базовый показатель соответствующего класса блоков;

 _i — весовой коэффициент;

i — порядковый номер показателя;

n — число базовых показателей.

Уровень технологичности разрабатываемого изделия при известном нормативном K_н оценивают отношением достигнутого комплексного показателя к нормативному. Это отношение должно удовлетворять условию

K / K_н  1

Нормативный комплексный показатель технологичности электронных блоков АСУ и ВТ K_н = 0,5 – 0,8.

В качестве изделий-аналогов для определения нормативного комплексного показателя принимают наиболее современные конструкции, разработанные с учетом новейших достижений науки и техники и выпускаемые серийно. К основным способам повышения технологичности конструкции изделий можно отнести:

1. сокращение числа деталей изделия без усложнения их конструкции;

2. максимальное использование деталей и сборочных единиц, ранее освоенных в производстве;

3. расчленение изделий на возможно большее число самостоятельно собираемых и взаимозаменяемых сборочных единиц;

4. соответствие параметров точности изготовления, и качества поверхности деталей эксплуатационным требованиям изделий;

5. компоновку, обеспечивающую удобство и простоту сборки изделия, а также доступ к его элементам при монтаже и ремонте;

6. широкое внедрение деталей, изготавливаемых из дешевых и недефицитных материалов, а также изготавливаемых прогрессивным методом.