книги из ГПНТБ / Экономика и организация полупроводникового производства учеб. пособие

проекта программы приемки работы государственной комис­ сией; представление работы на рассмотрение научно-техниче­

народное хозяйство.

§ 4. Организация конструкторской подготовки производства

нию конструкций выполняют отраслевые НИИ или конструк­ торские бюро, а часть работ — конструкторское подразделение завода. И, наконец, эти работы могут осуществляться от на­ чала до конца конструкторским отделом завода. Входящие в состав конструкторских организаций и подразделений пред­ приятия бюро пли группы специализируются но отдельным изделиям, или на выполнении отдельных работ. Материальнотехнической и экспериментальной базой конструкторской под­ готовки производства является опытный цех или опытное производство, макетные мастерские, лаборатории. Правильная организация и всемерное развитие материально-технической базы способствуют своевременному и качественному решению задач конструкторской подготовки производства.

Содержание п объем конструкторской подготовки зависит от типа и масштаба производства, от уровня сложности и но­ визны .конструкции и от степени участия завода в разработке нового изделия. В том случае, если на заводе выполняется полный цикл конструкторской подготовки, имеют место сле­ дующие основные этапы:

1.-Подготовительный! этап.

2.Составление эскизного .проекта.

3.Разработка, изготовление и испытание лабораторных образцов.

4.Разработка, изготовление и испытание опытных образ­

цов.

5.Отчет по теме и сдача темы государственной комиссии, .

29

6. Опытная эксплуатация приборов.

Отличительной особенностью опытно-конструкторских ра­ бот в полупроводниковом производстве является сочетание ра­ бот по разработке конструкций новых приборов и проектиро­ ванию технологии их изготовления. Достижения современной полупроводниковой техники базируются на новейших откры­ тиях в области технологических методов получения полупро­ водниковых приборов. Поэтому создание конструкций новых приборов возможно только на основе новой технологии, и эти этапы создания приборов осуществляются в тесной взаимо­ связи. .

В ходе выполнения подготовительного этапа опытно-кон­ структорской темы (ОКР)" осуществляется ознакомление с за­ данием по теме, сбор информационных материалов и разра­ ботка технического задания. В техническом задании форму­ лируются основные требования, предъявляемые к проектируе­ мому изделию, его технико-экономические параметры. На ос­ нове технического задания определяются соисполнители работ по теме, составляется единый план работ п калькуляция стои­ мости темы, проводится техпико-экопомичеокое обосповапие целесообразности работ. Этап закапчивается составлением об­ зора состояния вопроса по теме, утверждением технического задания и планов работ.

При составлении эскизного проекта проводится изучение, анализ и обобщение подобранных материалов и литературы, выявляются возможные варианты разработки конструкции и делается оценка их эффективности, уточняются исходные данные на основе выбранного варианта разработки.

В последующем определяется перечень специальных техно­ логических процессоз, подлежащих разработке, и перечень ссылок на стандартные технологические процессы; разраба­ тываются блок-схемы и' габаритные' чертежи, составляются расчеты надежности и рекомендации по объему и методике: испытаний. Этап заканчивается рассмотрением- п утвержде­ нием эскизного проекта.

В ходе осуществления следующего этапа ОКР — разра­ ботки, изготовления и испытания лабораторных образцов — разрабатывается конструкция и лабораторная технология из­ готовления приборов, проектируется и изготовляется контроль­ но-испытательное оборудование и оснастка-, изготавливаются экспериментальные (лабораторные) образцы приборов. Лроводятся лабораторные и физико-климатические испытания при­ боров, доработка образцов приборов по результатам испыта-

30

ний, составление предложений но разработке опытных образ­ цов. Этап заканчивается представлением и утверждением науч­ но-техническим советом предприятия протокола эксперимен­ тальных испытаний и предложений по подготовке к произ­ водству опытных образцов.

На этапе - разработки, изготовления и испытания опытных образцов разрабатывается технология опытного производства и составляется технологическая документация, проектируется и изготавливается необходимое технологическое и контрольноиспытательное оснащение, разрабатывается конструкция опыт­ ных образцов. В дальнейшем изготавливаются и испытываются опытные образцы приборов, отрабатываются по результатам испытаний конструкторские и технологические документы, изготавливаются и испытываютоя по отработанной технологии опытные партии новых изделий.

В ходе следующего этапа составляются временные техни­

В процессе .опытной эксплуатации разрабатываются основ­ ные положения технологии серийного производства, проводятся всесторонние испытания образцов в производственных усло­ виях, осуществляется сдача по акту государственной комис­ сии опытных производственных образцов.

При создании новых конструкций возникает необходи­ мость проведения экспериментальных работ, связанных с про­ веркой новых принципов и параметров приборов. Для решения этой задачи проводятся опытные работы, в ходе которых изготавливаются макеты, модели, опытные образцы новых изделий.

Макет — это приспособление, с помощью которого могут

мое изделие, выполненное в натуральную величину, в полном соответствии с чертежами и техническими условиями и пред­ назначенное для испытаний и выверки новой конструкции. Изготовлению, опытного образца предшествует технологиче­ ская подготовка, включающая в себя разработку технологиче-

3J

Одной из наиболее правильных и рациональных предпо­ сылок развития стандартизации и нормализации является создание конструктивных рядов машин и приборов. Под кон­ структивным рядом понимают совокупность изготовляемых в отрасли приборов1 одного эксплуатационного назначения, об­ ладающих конструктивной общностью и аналогичных по тех­ нологии изготовления, но отличающихся по габаритам, мощностным, электрическим параметрам и т. д.

Каждый конструктивный ряд приборов должен иметь свое основание — базовую модель.

На основании базовой модели юшструкторский отдел р а з ­ рабатывает производные модели, являющиеся ее развитием, модификацией.

Номенклатура выпускаемых изделий в полупроводниковой промышленности в настоящее время необычайно обширна и постоянно обновляется. В целом по электронной промышлен­

других факторов привели к тому, что в настоящее время большинство заводов являются многопрофильными предприя­ тиями, выпускающими широкую номенклатуру различных по технологическому принципу, по конструктивному выполнению, по методике измерения их основных параметров и т. п. из­ делий,

В последние годы в электронной промышленности была проведена большая работа по унификации и нормализации выпускаемой продукции. Эта работа проводилась на основе разработки новых изделий в пределах дискретных парамет­ рических рядов, создание которых базировалось на последних достижениях науки и техники. С тех пор, как научно-иссле­ довательские институты и конструкторские бюро отрасли перешли к работе в рамках утвержденных параметрических рядов, появились реальные условия к тому, чтобы проводить разработки на основе базовых прогрессивных аеднетрукций. В результате удалось не только сократить количество разра­ боток, но и унифицировать исходные материалы для различ­ ных приборов данного параметрического ряда, конструктивно унифицировать детали приборов и технологические принципы их изготовления. Создание базовых конструкций и технологи­ ческая общность разрабатываемых в пределах параметриче­ ских рядов изделий дали возможность концентрировать про­ изводство изделий, изготовленных с учетом базовой конструк­ ции! 'и технологической идентичности, разрабатывать про-*

создателями новой техники возникает задача создания изде­

этапе проектирования технико-экономического анализа техни­ ческих решений и выбора такого варианта решения, который бы в наибольшей степени соответствовал требованиям потре­ бителя и . критериям экономичности. В процессе анализа устанавливаются и подвергаются всестороннему рассмотрению

ров, расход материалов на единицу продукции, преемствен­ ность конструкции и размер капитальных затрат на органи­

теристики п экономичность изделия в эксплуатации: основные технические параметры — время восстановления, номиналь­

следует выполнить экономические расчеты в целях установ­

24

п— ориентировочный годовой выпуск приборов,

Сэ — затраты на эксплуатацию прибора за весь срок

службы (стоимость электроэнергии и др.). Вариант технического решения, обеспечивающий минимум

приведенных затрат, будет наиболее целесообразным и может быть рекомендован к дальнейшей разработке и внедрению в производство. При атом следует иметь в виду, что особенность применения полупроводниковых приборов, состоящая в пх комплектующем характере, требует учитывать эти особенности в ходе экономических расчетов по выбору варианта конструк­ ции. В расчетах следует учитывать те изменения, которые вносит применение нового прибора в схему того устройства, где этот прибор используется. Например, применение инте­

Еознпкает необходимость учитывать долговечность и надеж­

зрения повышения их надежности могут быть установлены только для тех случаев, когда с достаточной точностью изве­ стны параметры надежности сравниваемых вариантов, а

также их стоимостное соотношение. Если мы обозначим отно­ шение среднего времени наработки на один отказ двух срав-

ется критерием, характеризующим экономическую эффектив­ ность прибора более высокой надежности как функцию его надежности.

При осуществлении разработок новых приборов возникает необходимость расчета экономической эффактивностп разра­ боток.

В настоящее время в отрасли расчеты экономической эффективности новых приборов осуществляются путем рас­ чета годовой экономии п сопоставления ее с капитальными затратами на организацию производства нового прибора. Го­ довая экономия рассчитывается по формуле:

. Коэффициент качества представляет собой отношение от­ дельных -технических и экшлуатапионных параметров ново­ го изделия к параметрам базового изделия, если эти повы­

экономические или технические параметры приборов. Общий коэффициент качества прибора определяется путем перемно­ жения коэффициентов отдельных параметров. Для определения годовой экономии в народном хозяйстве следует выбирать и включать в расчеты лишь те параметры, которые обеспечи­ вают экономию средств в потребляющих отраслях (например, увеличение долговечности прибора, безотказности и т. п.).

§ 5. Организация технологической подготовки производства

Технологическая подготовка производства, являющаяся продолжением конструкторской, имеет целью разработку ме-

36

тодов изготовления новых видов продукции в условиях мас­ сового или серийного производства. Основными этапами тех­

—разработка технологических процессов;

—разработка методов технического контроля качества;

—проектирование технологической оснастки и нестандарт­ ного оборудования;

проверку конструкции с точки зрения технологических воз­ можностей и простоты изготовления. Вместе с тем, он при­ зван установить соответствие деталей и узлов новой конст­ рукции техническим, экономическим и организационным возможностям производства. После технологического контро­ ля для каждой детали нового изделия устанавливается маршрут ее прохождения по производственным цехам заво­ да, т. е. осуществляется расцеховка. Расцеховка, устанавли­

Разработка технологических процессов — таков следую­ щий этап технологической подготовки производства. Этот этап предполагает разработку технологических методов изго­ товления деталей и сборки узлов и изделий. Исходными дан­ ными для разработки технологических процессов служат конструкторские рабочие чертежи, маршруты движения дета­ лей, производственная программа, данные о наличии оборудо­ вания, а также руководящие и справочные материалы.

Разработанные технологические процессы фиксируются в технологической документации. Основными формами техно­ логической документации являются:

а) Маршрутно-технологагческая карта, в которой устанав­ ливается перечень и последовательность технологических операций; типы применяемого оборудования; оснастка, не­ обходимая при изготовлении илисборке деталей, укрупнен­ ная норма времени. Марпгрутно-техиолотическая карта явля­ ется наименее подробно разработанным видом технологической

37

б) Операцпошіо-техиологическая карта — это детально раз­ работанный вид технологической документации. В ней содер­ жатся все сведения, излагаемые в маргпрутно-технологической карте, но в дополнение к этому производится деление тех­ нологического процесса на операции, переходы. По каждой операции п переходу в карте указывается оборудование, инструмент, приспособление, материалы, полуфабрикаты. Эти карты применяются в серийном и крупносерийном произвол; стве. В полупроводников ом производстве эта карта является основным документом в технологической документации. Маршрутные карты обычно ограничиваются указанием опе­

Одним из важных этапов технологической подготовки про­ изводства является проектирование и изготовление техноло­ гической оснастки (штампов, приспособлений, форм), а также нестандаргногол оборудования.

Следует различать нормализованное технологическое осна­ щение, к которому относятся все виды режущего и меритель­ ного инструмента и приспособлений широкого применения, используемых при изготовлении различных изделий, и специ­ альное оснащение, предназначенное для выполнения опреде­ ленной операции, относящейся к конкретному изделию. Чей! выше серийность производства, тем больше применяется спе­ циальное оснащение.

При проектировании п изготовлении специальной оснастки возникает необходимость установления очередности. К первой очереди относится оснастка, без которой невозможно изго­ товление изделия. Оснастка первой очереди должна обеспечить выпуск опытного образца. Ко второй очереди оснастки отно­ сятся те ее виды, которые обеспечивают организацию серий­ ного производства и достижение запроектированных экономи­ ческих показателей производства.

Специальное технологическое оснащение 1 и оборудование изготавливается в инструментальных и машиностроительных цехах завода и на специализированных предприятиях.

38

1