Методическое пособие 483
.pdf6.Сравнительная оценка вариантов по показателям качества, включая надежность; технологичности; по стандартизации; эстетическим; эргономическим и др.
7.Изготовление макетов.
8.Выбор и обоснование оптимального варианта.
Стадия «Эскизный проект». Цель этапа – установле-
ние принципиальных решений изделия, дающих общее представление о принципе работы и устройстве изделия; определение назначения изделия, основные параметры, габаритные размеры изделия.
Работы:
1.Выполнение вариантов возможных решений и установление их особенностей.
2.Конструктивная проработка вариантов.
3.Предварительное решение об упаковке.
4.Изготовление и испытание макетов.
31
Эскизный проект (ЭП) должен содержать экономическое обоснование выбора направления разработки; принципиальные схемные, конструктивные и технологические решения, в том числе предварительные расчеты схемы и конструкции, предполагаемые для использования базовые конструкции, сборочные единицы; данные о габаритах; данные, определяющие возможность получения основных параметров изделия. ЭП рассматривается на НТС.
Эскизный проект разрабатывается, если он предусмотрен ТЗ или протоколом рассмотрения технического предложения.
Документация ЭП включает:
1.Документы по ЕСКД.
2.Материалы патентных исследований.
3.Перечень специальных технологических процессов, подлежащих разработке.
4.Изложение объема и методики проведенных испы-
таний.
5.Данные на разработку технологического, контроль- но-измерительного и испытательного оборудования.
6.ТЗ на разработку новых материалов.
7.Макеты образцов.
Технический проект. Технический проект должен отражать окончательное техническое решение, дающее полное представление об устройстве и принципе работы изделия.
Разрабатывается технический проект с изготовлением и испытанием макетов. Технический проект утверждается.
Стадия “Разработка рабочей |
Разработка |
конструкторских |
В этот |
период |
начинается |
|||
документации” |
документов, |
предназначен- |
технологическая |
подготовка |
||||
а) опытной партии |
ных для изготовления и ис- |
производства, |
параллельно |
|||||
(опытного образца) |
пытания |
опытной |
партии |
ОКР. Она рассматривается в |
||||
|
(опытного образца). Изготов- |
следующей теме учебной |
||||||
|
ление и заводские испытания |
дисциплины. |
|
|||||
|
опытной партии. Корректи- |
|
|
|
||||
|
ровка конструкторских доку- |
|
|
|
||||
|
ментов по результатам изго- |
|
|
|
||||
|
товления и заводских испы- |
|
|
|
||||
|
таний |
опытного |
образца |
|
|
|
||
|
(опытной партии) с присвое- |
|
|
|
||||
|
нием конструкторским доку- |
|
|
|
||||
|
ментам литеры «О». |
|
|
|
|
|||
|
Государственные междуведомственные, приемочные и др. |
|||||||
|
подобные испытания опытной партии (опытного образца). |
|||||||
|
Корректировка конструкторской документации по результа- |
|||||||
|
там государственных, междуведомственных, приемочных и |
|||||||
|
других подобных испытаний опытной партии с присвоением |
|||||||
|
конструкторским документам литеры «О1». При последую- |
|||||||
|
щих (повторных) изготовлениях и испытаниях опытной |
|||||||
|
партии и соответствующей корректировки конструкторской |
|||||||
|
документации присваивают соответственно литеры «О2» и |
|||||||
|
«О3» и т.д. |
|
|
|
|
|
||
Приемка ОКР |
Представляются Госкомиссии: образцы изделия, конструк- |
|||||||
торская и технологическая документация, проект ТУ на |
||||||||
|
||||||||
|
изделие, справка о соответствии изделия требованиям стан- |
|||||||
|
дартов и уровню унификации, протокол испытаний образцов |
|||||||
|
на соответствие ТЗ; справка о выходе годных изделий, тех- |
|||||||
|
нический отчет, патентный формуляр, справка о наличии |
|||||||
|
разработанного |
(технического |
и |
контрольно- |
||||
|
измерительного) оборудования и техоснастки, фотошабло- |
|||||||
|
нов; ориентировочная стоимость и трудоемкость в зависимо- |
|||||||
|
сти от возможных годового выпуска изделия и коэффициен- |
|||||||
|
тов выхода годных изделий. |
|
|
|
32
Передача изделия в производстПередаются: комплект конструкторской и технологиво после завершения ОКР ческой документации (литера О1); Утверждение ТУ на изделие; технологическое, контрольно-испытательное оборудование, спецтехнологическая оснастка и инструмент и техдокументация на них; перечень оборудования покупного, перечень ТУ на новые материалы, полуфабрикаты, временные материальные и трудовые нормы, копия акта приемки ОКР, патентный формуляр, карта технического уровня, опытные образцы
изделия и др.
Заводской этап конструкторской подготовки производства после приемки ОКР содержит следующие этапы и важнейшие работы:
33
Разработка рабочей конструкторской доку- |
Изготовление и испытание установочной |
ментации: |
серии. Корректировка конструкторских |
б) установочной серии |
документов по результатам изготовления, |
|
испытания и оснащения технологического |
|
процесса ведущих составных частей изде- |
|
лия установочной серии с присвоением |
|
конструкторским документам литеры «А». |
в) установившегося серийного производст- |
Изготовление и испытание головной (кон- |
ва |
трольной) серии. Корректировка и т.д. |
|
(повторяются работы). Конструкторской |
|
документации присваивается литера «Б» по |
|
результатам изготовления изделия по пол- |
|
ному отработанному и оснащенному тех- |
|
процессу. |
Конструкторская подготовка ППП занимает 10% всех трудозатрат СОНТ технологическая – 90% в электронном производстве.
В каждом из рассмотренных этапов выделяются работы следующего характера (на примере БИС).
Таблица 2 Этапы разработки сложно-функциональных БИС
|
Этап (группа однородных работ) |
Трудоемкость этапа, % |
1. |
Архитектурный |
16,9 |
2. |
Физико-технологический (компонентов) |
19,9 |
3. |
Схемотехнический |
14,6 |
4. |
Логический |
4,8 |
5. |
Электрический |
4,0 |
6. |
Алгоритмический |
27,9 |
7. |
Тестовый |
4,5 |
8. |
Топологический |
5,7 |
9. |
Фотошаблонный |
1,6 |
Итого |
100 |
Уд. вес трудоемкости дан на примере проектирования БИС микро-ЭВМ со степенью интеграции 105 активных элементов на кристалле.
2. Виды и комплектность конструкторских доку-
ментов [ГОСТ 2102-68]
Конструкторская документация, как и содержание КПП, является объектом стандартизации, объектом ЕСКД. ГОСТ определяет строгую номенклатуру (виды) конструкторских документов.
Кконструкторским документам относят графические
итекстовые документы, которые в отдельности и в совокупно-
сти определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки, изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.
Документация подразделяется на проектную и рабочую (рис.4.).
Документация
Проектная |
Рабочая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Техническое |
|
Эскизный |
|
Технический |
|
Детали |
|
Сборочные |
|
Комплексы |
|
Комплекты |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4. Виды конструкторских документов |
|
|
|
|
|
|
34
Документы в зависимости от характера их выполнения и использования бывают следующих видов: оригиналы, подлинники, дубликаты, копии.
Оригинал – документ, выполненный на любом материале и предназначенный для изготовления по нему подлинника, например, документ выполненный на ватмане.
Подлинник – документ, оформленный подлинными установленными подписями и выполненный на любом материале, позволяющем многократное воспроизведение с него копий, например, документ, выполненный на кальке.
35
Дубликат – копия подлинника, обеспечивающая идентичность воспроизведения подлинника, выполненного на любом материале, позволяющем снятие с него копий.
Копия – документ, выполненный способом, обеспечивающим его идентичность с подлинником (дубликатом), и предназначенный для непосредственного использования при разработке, в производстве, эксплуатации и ремонте изделий, например, ксерокопия, синька.
Согласно ГОСТ 2102-68 предусматривается следующая номенклатура конструкторских документов:
1.Чертеж детали;
2.Сборочный чертеж;
3.Чертеж общего вида;
4.Теоретический чертеж;
5.Габаритный чертеж;
6.Монтажный чертеж;
7.Схема;
8.Спецификация – документ, определяющий состав сборочной единицы;
9.Ведомость спецификаций;
10.Ведомость ссылочных документов;
11.Ведомость покупных изделий;
12.Ведомость согласования применения покупных изделий;
13.Ведомость держателей подлинников;
14.Ведомость технического предложения;
15.Ведомость эскизного проекта;
16.Ведомость технического проекта;
17.Пояснительная записка;
18.ТУ (ЧТУ на базе ОТУ);
19.Программа и методика испытаний;
20.Таблица;
21.Расчет;
22.Эксплуатационный документ;
23.Ремонтный документ;
24.Патентный формуляр;
25.Карта уровня и качества продукции;
26.………… и т.д.
Назначение стандартизации конструкторской документации заключается в установлении в организациях и на предприятиях единых правил выполнения, оформления и обращения конструкторской документации, обеспечивающих:
-возможность обмена документацией без переоформления;
-стабильность комплексности, исключающую дублирование;
-упрощение форм документов;
-механизацию и автоматизацию обработки техдокументации;
-улучшение условий проведения СОНТ;
-оперативную подготовку документации для быстрой переналадки действующего производства.
Основным подразделением в организации технической документации на полупроводниковом заводе является отдел технической документации (ОТД), подчиненный главному инженеру. Он объединяет и конструкторскую и технологическую документацию. Его функции:
-хранит оригиналы, подлинники, дубликаты и копии;
-обслуживает подразделения предприятия документацией;
-вносит в нее изменения;
-размножает;
-учитывает состояние и движение документов.
36
3. Оценка научно-технического уровня ОКР (НИР)
Оценка уровня производится на основе присвоенных проекту баллов.
Присваивается одна из трех групп уровней:
Высшая – показатели темы выше по техническому уровню (ТУ) лучших зарубежных аналогов – 90 баллов;
37
Первая – показатели темы равны по ТУ лучших зару-
бежных
аналогов – 65 баллов; Вторая – показатели темы ниже по ТУ лучших зару-
бежных
аналогов – 50 баллов.
Количество баллов зависит от степени новизны объекта ОКР, сложности ОКР и показателя освоения ОКР.
1. Новизна ОКР (по 2 категориям)
Категория |
Определитель элемента |
Количество |
|||
ОКР, НИР |
|
|
новизны |
|
баллов |
|
НИОКР, |
выполненные |
на |
|
|
1. |
уровне |
изобретений с |
па- |
|
|
|
тентной чистотой в РФ и ве- |
40 |
|||
|
дущих странах (в США – |
|
|||
|
обязательно) |
|
|
||
|
НИОКР, |
выполненные |
на |
|
|
2. |
уровне |
изобретений с |
па- |
15 |
|
|
тентной чистотой в РФ |
|
|
||
2. Показатели освоения ОКР (НИР) |
|
||||
1. |
|
Использование |
|
10 |
|
2. |
|
|
Внедрение |
|
15 |
3. |
|
Поставки изделия |
|
30 |
3. Оценка сложности ОКР (НИР) проводится по четырем категориям с присвоением баллов. НИОКР распределяются по категориям следующим образом:
1.НИОКР – реализующие новые принципы и являющиеся приоритетными направлениями по созданию новой техники;
2.НИОКР – не имеющие аналогов за рубежом;
3.НИОКР – имеющие аналоги за рубежом;
4.НИОКР – по созданию модификаций изделий на основе базового изделия.
4.Технологичность конструкции
Важной задачей конструкторов является создание изделия, экономичного в изготовлении, которая определяется степенью технологичности конструкции, а в эксплуатации – ее техническим уровнем.
Под технологичностью конструкции понимается степень ее соответствия оптимальным производственным условиям изготовления при заданном объеме выпуска полупроводниковых приборов.
Технологичная конструкция способствует применению высоко-производительных технологических процессов и более эффективных форм организации производства, что приводит к сокращению календарного периода изготовления, высокой производительности труда, низкой себестоимости изделий электронной техники.
Технологичность регламентируется рядом ГОСТ ЕСТПП (Единой системы технологической подготовки производства).
Наиболее общими показателями технологичности являются указанные выше:
-производственный цикл изделия;
-трудоемкость изготовления;
38
-себестоимость, а также
-уровень квалификации труда (средний разряд работ);
-коэффициент преемственности конструкции
К=(Nc+Nз)/N0,
где Nс – количество наименований стандартных деталей, Nз - заимствованных из других конструкций, N0 – общее количество наименований деталей в приборе.
39
-степень унификации технологических процессов;
-степень унификации габаритных размеров изделия и его элементов;
-степень управляемости по ассортименту ИЭТ;
-метод оформления заготовок;
-затраты материалов на изготовление:
количество наименований применяемых материалов,
дефицитность по наименованиям, количество наименований новых материа-
лов, коэффициент использования материалов, вес;
- коэффициент выхода годных пластин, полупроводниковых приборов.
Уровень технологичности определяется путем сравнения с аналогом, с базовой конструкцией, с нормативами по данному классу, подклассу приборов.
Кроме того, конструкторскую разработку определяют на технологичность по специальным направлениям, например, технологичность в условиях автоматического производства. Определяется технологичность деталей изделия и технологичность ИЭТ, примеры оценки технологичности приведены в таблицах 2, 3.
Таблица 2 Технологичность детали и методика ее определения
|
|
Факт. |
Показатель технологичности |
Норматив, |
оценка, |
|
баллы |
баллы |
1. Способность сохранять фор- |
90 |
0 90 |
му |
|
|
2. Несцепляемость при хране- |
40 |
0 |
40 |
|
нии в бункере и таре |
|
|
|
|
3. Устойчивость поверхности к |
10 |
0 |
10 |
|
повреждениям |
|
|
|
|
4. Возможность автоматическо- |
60 |
0 |
60 |
|
го ориентирования |
|
|
|
|
5. Возможность автоматическо- |
70 |
0 |
70 |
|
го базирования |
|
|
|
|
6.Спобность сохранять ориен- |
80 |
0 |
80 |
|
тацию при сборке |
|
|
|
|
Комплексный |
показатель тех- |
350 |
|
aij = |
нологичности Tj |
|
п.п.1-6 |
||
Tj= aij/350 |
0 Tj 1 |
|
|
|
40