книги из ГПНТБ / Аристов О.В. Основы стандартизации и контроль качества в радиоэлектронике учеб. пособие

12) какие требования по стандартизации используемых сост ных частей объекта вытекают из проделанной работы и какие пред­ ложения необходимо предъявить своим соиеполнителям-смежни-

каім (1—4).

Таким образом, каждый исполнитель должен ответить^ прак­ тически на две группы вопросов или рассмотреть каждый объ­ ект в ретроспективном и перспективном планах стандартизации. Социологический аспект такого рассмотрения заключается в .не­ посредственном общении с подобными объектами. Такая операция позволит повысить технико-экономическую эффективность труда и поднять стандартизацию на более высокую ступень.

Большая технико-экономическая эффективность стандартиза­ ции ни у кого не вызывает сомнений. Но чтобы получить эту эф­ фективность, нужно каждому хорошо знать и понимать основные методы стандартизации.

§10. Типоразмерные и параметрические ряды

врадиоэлектронике

К, числу важнейших общих конструкторских норм, применяе­ мых в радиоэлектронике, относятся ряды предпочтительных чисел, установленные ГОСТ 8032—56. Этот стандарт имеет общепромыш­ ленное значение, а возможности его применения в радиоэлектро­ нике не ограничены.

Применение предпочтительных чисел имеет большое практи­ ческое и методологическое значение. Предпочтительные числа яв­ ляются основой для отраслевой унификации продукции и обеспечивают установление рациональной, минимально необходи­ мой номенклатуры видов, марок, типоразмеров изделий путем на­ учно обоснованных градаций параметров и числовых характери­ стик. Использование предпочтительных чисел способствует уско­ рению разработки новых изделий, так как упрощает расчеты и об­ легчает выбор рациональных параметров и числовых характери­ стик.

В соответствии с рядами предпочтительных чисел в радиоэлек­ тронике должны образовываться:

основные геометрические (габаритные) размеры сопрягаемых поверхностей деталей и узлов;

основные выходные электрические параметры изделий; ряды размерных параметров изделий, определяющих типы,

виды и классы и др.

Внедрение ГОСТ 8032—56 должно осуществляться путем разра­ ботки государственных и отраслевых стандартов на ряды парамет­ ров и показателей качества, числовые характеристики которых со­ ответствуют рядам предпочтительных чисел. Например, ряды номи­ нальных соппотивлений резисторов, ряды номинальных емкостей

60

конденсаторов, ряды номинальных напряжений и токов в узлах и блоках радиоэлектронной аппаратуры, ряды номинальных выход­

чили ряды размеров в соответствии с ГОСТ 6636—69, в котором устанавливаются все основные и базовые линейные размеры дета­ лей и узлов. Этот стандарт позволяет проводить унификацию и ог­ раничение номенклатуры одноразмерного режущего и мерительно­ го инструмента (сверла, развертки, предельные калибры и др.).

чисел. Так большинство стандартов на размеры болтов, винтов, шпилек, шарикоподшипников и многих других деталей машин по­ строены по ступенчато-арифметической прогрессии. Это, конечно, сдерживает широкое и одназначное применение рядов предпочти­ тельных чисел.

В радиоэлектронике внедрение рядов предпочтительных чисел сдерживается также сложностью ломки установившихся многих исходных параметров и размерных характеристик и сложностью многих функциональных зависимостей и происходящих физических процессов.

Для большинства электровакуумных приборов в действующих стандартах установлены ряды основных параметров, однако по указанным выше причинам в них нет строго определенного зако­ на чисел. Так, ооновной из этих стандартов ГОСТ 2182—63 «При­ боры электровакуумные с твердым накаливаемым катодом. Ряды напряжений накала и анода» устанавливает ряд анодных напря­ жений в вольтах и киловольтах, не соответствующих рядам пред­

Совершенно эмпирические ряды параметров установлены так­ же и в целом ряде других стандартов на электровакуумные прибо­ ры (ГОСТ 13263—67; ГОСТ 13701—68; ГОСТ 13700—68).

В то же время отдельные стандарты на электровакуумные приборы построены по рядам предпочтительных чисел. Так, ГОСТ 13704—68 «Лампы мощные генераторные. Основные параметры» устанавливает ряд колебательных мощностей в импульсе в киловат­

400; 600; 1000 — что соответствует ряду геометрической прогрессии со знаменателем 1,6 (ряд 5)- Аналогично в этом стандарте постро­ ены остальные ряды параметров.

Не соответствует рядам предпочтительных чисел также основ­ ной стандарт на полупроводниковые приборы — ГОСТ 11148—65 «Диоды полупроводниковые. Ряды прямых и обратных напряже-

61

ннй II токов». Стандарт сводит в ряды постоянные прямые и об­

ратные токи и напряжения.

В стандартах на резисторы и конденсаторы параметрические (ряды находят широкое распространение, начиная от номинальных значений их (величин. Для большинства этих параметрических ря­ дов приняты ряды МЭК: Е6; Е12; Е24; Е48 и др. (ГОСТ 10318—62:

ГОСТ 2825—67; ГОСТ 9663—61; ГОСТ 9664—61; ГОСТ 2519—67; ГОСТ 9665—68; ГОСТ 9661—61).

Ряды МЭК на параметрические числовые параметры положе­ ны также в основу рекомендаций СЭВ. Поэтому массовые изделия электронной техники по этим параметрам соответствуют лучшим зарубежным образцам, что обеспечивает взаимозаменяемость и развитие мировой торговли.

В радиоэлектронной аппаратуре применяется большое количе­ ство радиодеталей, являющихся конструктивно-элементной базой радиоэлектроники. Их часто называют «радиокомпоненты» и к ним относятся:

установочные изделия (патроны, штепсели, гнезда розетки, предохранители, ручки управления, фонари и др.);

коммутационные изделия (выключатели, переключатели, кноп­

и параметрические ряды. Последние, как правило, не соответству­ ют по числовым значениям рядам предпочтительных чисел.

Положительным примером может служить ГОСТ 10763—64, устанавливающий ряд номинальных выходных напряжений до 1 кВ для трансформаторов мощностью до 1 кВА, предназначенных для

аппаратуры. Так, ГОСТ 12863—67 «Аппаратура радиоэлектронная. Основные размеры блоков» устанавливает типоразмеры стоек, уз­ лов и блоков радиоэлектронной аппаратуры общего применения. Для отдельных видов радиотехнических устройств, таких как са­ молетная и бортовая аппаратура, основные размеры блоков уста­ навливаются ів отраслевых стандартах с учетом ГОСТ 6636_69 «Нормальные линейные размеры».

К государственным стандартам, определяющим конструкции радиоэлектронной аппаратуры, относятся также и ГОСТ 10317—62 «Платы печатные. Основные размеры».

Тнпоразмерные ряды модулей и микромодулей строятся по

62

соответствующим отраслевым стандартам. Однако применение системы предпочтительных чисел как в функциональных узлах ап­ паратуры, так и в параметрических рядах различных радиоэлек­ тронных изделий встречается редко. В то же время практически нет ни одного направления радиоэлектроники, в котором бы ие использовались стандарты, содержащие требования к типоразмерным и параметрическим рядам (например, ГОСТ 11515—65; ГОСТ

5651—64; ГОСТ 13420—68; ГОСТ 12392—71; ГОСТ 12922—67; ГОСТ 13260—67; ГОСТ 13318—67; ГОСТ 13629—68). Это объясня­ ется также и тем, что часто радиоэлектронная аппаратура разраба­ тывается в соответствии с рекомендациями МЭК и СЭВ и по мно­ гим параметрам должна отвечать требованиям международных стандартов.

Примеры типоразмерных и параметрических рядов показыва­ ют, какие большие возможности у стандартизации. Рациональное установление параметров рядов при сохранении требовании мини­ мального числа членов ряда является важнейшей практической за­ дачей. Типоразмерные и параметрические ряды должны проходить обязательную оптимизацию их густоты для принятия окончатель­ ного решения о их внедрении.

§ И. Стандартизация в области технологии

Рост производительности труда является непременным услови­ ем развития экономики нашей страны и повышения материаль­ ного благосостояния. Рост производительности труда в радиоэлек­ тронике должен достигаться главным образом за счет повышения технологичности изделий, внедрения прогрессивных процессов фор­ мообразования деталей и улучшения структуры применяемого обо­ рудования. Большое значение имеет повышение коэффициента ос­ нащенности и общего уровня механизации и автоматизации произ­ водственных процессов.

Технологичность изделий радиоэлектроники можно характери­ зовать относительным применением тех или иных технологических процессов, используемых при изготовлении изделий.

Номенклатура деталей по основным видам обработки распреде­

Трудоемкость изготовления изделий по видам технологических процессов ориентировочно (распределяется 'следующим образом:

63

Приведенные выше данные с одной стороны показывают недо­ статочную технологичность радиоэлектронных изделии, а с другой стороны позволяют определить наиболее актуальные направления работ по унификации и стандартизации.

Анализ основных технологических процессов, используемых в радиоэлектронике, показывает, что до 30%' трудоемкости изготов­ ления еще занимает механическая обработка со снятием стружки, и до 40% занимают сборочно-монтажные работы.

Прогрессивные процессы формообразования еще не заняли должного уровня.

К числу основных требовании, определяющих технологичность радиоэлектронных изделий, относятся:

выбор и разработка конструкций деталей, узлов и компоновок, которые позволяют применить наиболее дешевые материалы и ком­ плектующие изделия, экономичное и высокопроизводительное ос­ нащение и оборудование;

применение ранее освоенных и типовых технологических про­ цессов производства, оснащения и оборудования;

установление таких допусков на радиотехнические параметры аппаратуры, которые гарантируют стабильное производство и дли­ тельную эксплуатацию изделий;

установление таких размеров, допусков, видов обработки дета­ лей, которые необходимы для обеспечения их работы ,в узле или устройстве и смогут выполняться при производстве с минимальной квалификацией разряда работы;

этих коэффициентов позволяет повысить степень оснащенности из­ делия в производстве и, следовательно, снизить его трудоемкость и стоимость и повысить качество.

К прогрессивным процессам формообразования в радиопро­ мышленности можно отнести:

литье по выплавляемым моделям; полужидкую и жидкую штамповки;

электроискровую обработку сталей и твердых сплавов, а также изготовление точных поверхностей сложной формы;

гальваническое наращивание на разборные оправки (с последу­ ющей опрессовкой пластмассами);

64

изготовление деталей на линейке универсальных штампов

(ЛУШ) ;

применение для механических видов обработки универсаль­ но-сборочных приспособлений (УСП);

применение плазменного напыления тугоплавких, износостой­ ких, антикоррозионных и других специальных покрытий;

применение гнутых и прессованных профилей; применение других современных процессов, которые с каждым

годом совершенствуются.

Особое значение в радиоэлектронике имеет широкое примене­ ние пластических масс. Новые виды полимерных материалов поз­ воляют ібо многих случаях заменять металлические детали деталя­ ми из пластмасс. При этом снижается трудоемкость изготовления всех изделий и в ряде случаев повышается устойчивость к различ­ ным климатическим воздействиям. Миниатюризация и микроми­ ниатюризация радиоэлектронной аппаратуры расширяют возмож­ ности применения современных пластмасс в качестве конструкцион­ ных материалов.

Вопросы повышения технолопичностн изделий неразрывно свя­ заны с вопросами сокращения сроков подготовки производства и освоения в производстве новых изделий. Конструкторская и тех­ нологическая подготовка производства радиоэлектронных изделий целиком зависит от технологичности изделий, качества и комплекс­ ности конструкторской документации и уровня развития и состо­ яния стандартизации технологических процессов. Последние два фактора имеют очень большое значащіе в радиоэлектронике и при­ боростроении в связи с большой и все возрастающей сложностью изделий, многообразием типов и видов изделий, их составных ча­ стей и технологических процессов производства.

В радиоэлектронике установлено, что кроме обязательной кон­ структорской документации для обеспечения подготовки производ­ ства предприятшо-изготовнтелю разработчиком изделия передает­ ся также производственно-технологическая документация:

перечень производственных инструкций по новым и специаль­ ным технологическим процессам;

перечень стандартной контрольно-измерительной аппаратуры, необходимой для проверки основного изделия и его составных ча­ стей;

конструкторская документация на специальную (не стандарт­ ную) измерительную и проверочную аппаратуру;

ведомости норм расхода материалов и комплектующих изде­ лий на основное изделие;

расчет трудоемкости и себестоимости изделия по годам, кото­ рые должны быть достигнуты в процессе производства;

перечень передаваемой оснастки и специального оборудования «нулевой» очереди.

Своевременная разработка и передача предприятияім-изготови- телям всей конструкторской и необходимой технологической доку-

ментации обеспечивают своевременную подготовку производства. Повышение степени технологичности обеспечивает снижение сто­ имости (себестоимости) изготовления новых изделий.

При разработке новых изделий конструктор и технолог должны хорошо представлять серийность изделия. Для уникальных и осо­ бо мелкосерийных изделий допускается применение универсаль­ ной аппаратуры настройки и контроля параметров изделия и его составных частей. Если лее разрабатывается аппаратура с боль­ шой серийностью (более 100 комплектов в месяц), то должны раз­ рабатываться контрольные и регулировочные стенды для основ­ ных узлов и блоков. Контрольно-проверочная аппаратура доллша быть максимально автоматизированной.

Возможность сокращения сроков подготовки производства за­ кладывается на этапе конструирования изделия. Наличие ів кон­ струкции большого числа стандартных и унифицированных изде­ лий, ранее отработанных и оснащенных в производстве, обеспечи­ вает сокращение объема подготовки производства нового изделия.

Высокий уровень стандартизации технологии позволяет шире использовать стандартизованные типовые технологические процес­ сы и средства оснащения.

Технологическая стандартизация в радиоэлектронике и прибо­ ростроении должна проводиться в следующих направлениях.

Исключается необходимость переоформления технологической до­ кументации при передаче изделия и его составных частей на раз­ ные предприятия. Обеспечивается минимальный объем разработки специальной технологической документации.

С о з д а н и е т и п о в ы х т е х н о л о г и ч е с к и х п р о ц е с с о в (ТТП). Типизация и стандартизация технологических процессов создают благоприятные условия для сокращения сроков подготов­ ки и освоения производства, повышения качества изделий и со­ кращения трудоемкости производства.

В радиоэлектронике создание ТТП и их стандартизация долж­ ны осуществляться по видам операций обработки элементов из­

классификации процессов производства, оборудования, оснастки, инструмента и технологических классификаторов деталей и узлов является базой для типизации и стандартизации операций обра­ ботки, методов изготовления и процессов сборки и монтажа и ос­ новой для внедрения и использования вычислительной техники в сфере подготовки и организации производства различных изделий. Система классификации по конструктивно-технологическим приз­ накам изделий обеспечивает создание систем ускоренной подго­

66

кие стандартные нормативы должны стать исходными для 'создания единой нормативной базы технологической подготовки производ­ ства. Стандартизация технологических нормативов на затраты труда должна способствовать росту производительности труда и исключать использование нерациональных методов производства.

С т а н д а р т и з а ц и я с р е д с т в о с н а щ е н и я . Создание, стандартов на прогрессивное оборудование, технологическую ос­ настку, приспособления и инструмент для механосборочных и мон­ тажных работ является необходимым условием для их широкого использования и организации специализированных производств по их централизованному изготовлению и обеспечению предприятий.

Т и п и з а ц и я и с т а н д а р т и з а ц и я м е т о д о в и с р е д с т в к о н т р о л я . Такая стандартизация обеспечивает единство изме­ рений показателей качества, необходимое для их достоверности и точности. Кроме того, стандартизация методов и средств контроля позволяет сократить трудоемкость контрольных и сдаточных опе­ раций, определить состав и объемы необходимого контрольно-ис­ пытательного оборудования.

Для радиоэлектроники характерны в технологической стандар­ тизации івсе из указанных направлений. Экономическая эффектив­ ность технологической стандартизации весьма велика, и она воз­ растает по мере повышения категории стандарта.

В настоящее время трудно установить меру влияния техноло­ гической стандартизации на ускорение подготовки производства. Эти вопросы неразрывны. Необходимость ускорения подготовки и освоения производства диктуется возрастающими темпами сме­ няемости изделий. Поэтому із настоящее время проводятся работы по созданию и внедрению отраслевой единой системы технологичес­ кой подготовки производства (ОЕСТПП), неразрывно связанной с автоматизированными системами управления предприятиями (АСУП), использующими электронно-вычислительные машины. Основной целью создания этой системы является совершенствова­ ние конструкторской и технологической подготовки производства путем упорядочения и регламентации всех ее элементов на базе унификации, стандартизации и- автоматизации. Такая система дол­ жна обеспечить рациональную организацию механизированного и автоматизированного выполнения всего комплекса инженерно-тех­ нических работ по технологической подготовке производства. Со­ здание системы ускоренной подготовки производства с использо­ ванием ЭВМ позволяет применять математические методы и осу­ ществлять оптимизацию технологических процессов производства. В частности, должны быть оптимизированы методы и средства из­ готовления деталей в зависимости от их партионности (применяе­ мости), конструктивно-технологических характеристик и исполь­ зуемых материалов.

Анализ содержания работ по технологической подготовке про­ изводства новых радиоэлектронных изделий позволяет выделить гласные направления работ по сокращению их трудоемкости:

стандартизация типовых технологических процессов выполнения операций п методов изготовления изделий;

стандартизация переналаживаемой технологической оснастки; стандартизация средств и методов технологического контроля

качества изготовления; стандартизация технологической документации и методов ее

автоматизированной разработки.

Применение средств вычислительной техники па предприятиях радиоэлектронной промышленности позволяет уже сегодня .выпол­ нять большой круг работ, входящих ів технологическую подготов­ ку производства: определять применяемость деталей, узлов и из­ делий; вычислять применяемость оборудования, оснастки и инстру­ мента; рассчитывать трудоемкость различных вариантов техноло­ гии изготовления, рассчитывать нормативы затрат материальных ресурсов и т. и.

Необходимо отметить, что эффективность стандартизации тех­ нологических элементов производства и систем ускоренной подго­ товки производства зависит не только от уровня механизации инже­ нерного труда, но и от уровня стандартизации и рациональности форм конструкторской, технологической, планово-учетной докумен­ таций, а также от наличия единой системы классификации п коди­ рования технико-экономической информации.

Рассмотренные выше направления работ по технологической стандартизации и подготовке производства новых изделий показы­ вают, что юсе они характерны для радиоэлектронной промышлен­ ности в целом. Поэтому рекомендуемой категорией стандартизации в области технологии должна быть, как правило, отраслевая стан­ дартизация.

Отдельные работы по стандартизации (классификаторы, си­ стемы документации и т. и.) должны выноситься на уровень госу­ дарственной стандартизации. Аналогичные типовые технологиче­ ские процессы, характерные только для данного предприятия, дол­ жны найти отражение в стандартах предприятия (СТП).

§ 12. Стандартизация и специализация

Специализация—одна из форм общественного разделения труда' выражающаяся в целесообразном ограничении номенклатуры созда­ ваемой продукции и формировании отраслей промышленности, предприятий и производств, выпускающих определенную продук­ цию. Ограничение ассортимента выпускаемой продукции приводит к технической однородности производства, что делает возможным создание или использование средств труда, технологии производ­

ства и подготовки кадров в соответствии с профилем специализа­ ции.

68

В каждом отрасли промышленности различают три основных формы специализации:

предметная специализация — производство готовых изделий,

•используемых в сфере потребления шли в сфере производства пред­ приятиями других отраслей (например, радиоприемники, телефон­ ные станции, радноизмерительные приборы и др.);

детально-узловая специализация—-производство отдельных ча­ стей или деталей, используемых для изготовления других продук­

Из указанных выше основных форм специализации видно, что одни II те же изделия для одного предприятия могут быть основ­ ной номенклатурой и, следовательно, товарной продукцией, а для другого предприятия комплектующими изделиями, деталями и уз­ лами (например, модули, микромодулн и даже телефонные станции и аппараты могут входить в более сложные системы и устройства, как их составные части).

Кроме того, с целью повышения эффективности производства всегда стремятся выделять в самостоятельные специализированные вспомогательные производства такие, как заводы, цеха и участки производства инструмента, оснастки и технологического оборудо­ вания.

К возможным формам специализации относится также и функ­ циональная. Речь идет о специализированных предприятиях по ремонту той или иной техники или по квалнфициро,ванному обс­ луживанию каких-либо устройств в эксплуатации, системе гаран­ тийного обслуживания и технической эксплуатации сложных ЭВМ

и др.

Таким образом, основные формы специализации в промышлен­ ности, определяющие разделение общественного труда на произ­ водство различной продукции, зависят как от отрасли промыш­ ленности (станкостроение, приборостроение, радиоэлектроника), так и от рассматриваемой категории производства (отрасль тех­ ники, завод, цех).

В капиталистическом обществе 'Специализация развивается сти­ хийно и противоречиво. Поганя за прибылью и конкуренция толка­ ют капиталистов в ряде случаев на путь специализации 'высокого уровня, а часто заставляют отказаться от специализации и идти по пути универсализации предприятий.

Только при социализме возможна и необходима рациональ­ ная организация производства в масштабе всей промышленности, каждой ее отрасли, каждого предприятия, цеха и участка. Разви­ тие социалистического хозяйства привело к созданию новых отрас­

69