7.3 Выбор оптимального варианта технологического процесса

При выборе оптимального варианта технологического процесса используют следующие технико-экономические критерии: технологическую себестоимость; производительность труда. Экономичный – это процесс, который при заданных условиях обеспечивает минимальную технологическую себестоимость [20, 21]. Производительность соответствует наименьшим затратам живого труда и обеспечивает быстрый выпуск продукции, важной для народного хозяйства.

Производительность – количество деталей в штуках, которое изготовлено за единицу времени:

(7.17)

где Ф – полезный фонд на заданный плановый период времени;

Т_шт.i – суммарная трудоемкость по i-м операциям.

Штучно-калькуляционное время

;

(7.18)

где Т_п.з. – подготовительно-заключительное время - затрачивается на ознакомление с чертежами, получение инструмента, на подготовку и наладку оборудования.

Тшт = Тосн + Твспом + Тобсл + Тпер ;

(7.19)

где Т_осн - основное время (время работы оборудования);

Т_всп – вспомогательное время (время на установку и снятие детали);

Т_обсл – время обслуживания (время обслуживания и замены инструмента);

Т_пер - время перерывов (время на регламентированные перерывы в работе).

Для сборочно-монтажного производства объединяют Т_осн и Т_всп и получают оперативное время, а (Т_обсл+Т_пер) составляют дополнительное время и задают его в процентах от Т_опер. в качестве коэффициента. Тогда

(7.20)

где К₁ – коэффициент, зависящий от группы сложности аппаратуры и типа производства. Согласно ОСТ 4ГО.050.012 "Нормирование сборочно-монтажных работ в производстве РЭА" выделяются 3 группы сложности РЭА: 2-го поколения (ППП и дискретные элементы); РЭА 3-го поколения (ППП, ИМС); РЭА 4-го поколения (микросборки, микроблоки).

К₂ – коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время и время обслуживания в % от оперативного и зависящего от условий труда.

К₃ – коэффициент, учитывающий долю времени на перерывы в работе в % к оперативному времени.

Таблица 7.4 – Значения коэффициентов К₁ иК₂

Тип производства	К1 для группы сложности			К2, %
	1	2	3
Индивидуальное	1,3	1,8	2,0	10
Мелкосерийное	1,2	1,5	1,8	9,6
Серийное	1,0	1,2	1,5	7,6
Крупносерийное	0,75	0,90	1,12	5,4
Массовое	0,70	0,85	1,05	3,7

Для выбора варианта ТП составляют 2 уравнения для вычисления суммарного Т_шт.к:

(7.21)

Таблица 7.5 – Значение коэффициента К₃ в зависимости от условий работы

Характер работ	К3, %
Простые, легкие работы	3
Простые, средние работы	5
Простые, в неблагоприятных условиях	6
Простые, в тяжелых условиях	9
Средние, с большим зрительным напряжением	12
Тяжелые или в особо неблагоприятных условиях	16
Особо тяжелые и неблагоприятные условия	20

(7.22)

где m – число операций по I варианту, n – соответственно по II варианту. Затем рассчитывают критический размер партии N_кр:

(7.23)

Если вариант ТП отличается большим уровнем автоматизации, ему соответствует большая величина подготовительно-заключительного времени ввиду сложности подготовки оборудования, и одновременно этому варианту соответствует меньшее суммарное штучное время.

Подготовительно-заключительное время рассчитывают как

ΣТп.з. = Тп.з.см·С·Др

(7.24)

где С – количество смен;

Д_р – количество рабочих дней на плановый период.

Подготовительно-заключительное сменное время Т_п.з. определяется инструкцией по эксплуатации и выражает готовность оборудования на начало ТП (табл. 7.6).

Таблица 7.6 – Укрупненные нормативы Т_п.з.см для технологического оснащения

Тип оборудования	Тп.з.см, мин
Простая оснастка	1-5
Оснастка средней сложности	10-15
Сложная технологическая и регулировочная оснастка	15-30
Полуавтоматы	15-25
Сложное автоматическое оборудование	20-30
Микропроцессорное оборудование и управляемые роботы	30-40
Установки волновой пайки	50-60

Пользуясь данными таблицы 7.6 и формулами данного раздела определим оптимальный технологический процесс. Для первого варианта ТП имеем следующие показатели: ΣТ_оп1 = 14,5 мин, ΣТ_пз1 = 108 мин, Т_шт1 = 24,167 мин (коэффициенты К₁=1,5 для мелкосерийного производства; К₂=9,6% для второго уровня сложности; К₃=9% по таблице 7.5). Для второго ТП получили: ΣТ_оп2 = 69,7 мин, ΣТ_пз2 = 53 мин, Т_шт2 = 118,11 мин. По системе уравнений (7.21-7.22) имеем:

Т_шт.к.1 = 33,17 Т_шт.к2 = 122,53

По формуле 7.23 получим N_кр ~ 623 шт.

По выражению 7.17 для производительности процесса получим Q₁= 7112 и Q₂=1927 в штуках за плановый период.

Таким образом, выбираем оптимальным первый технологический процесс. Данный вариант ТП отличается большим уровнем автоматизации, ему соответствует большая величина подготовительно-заключительного времени ввиду сложности подготовки оборудования, и одновременно этому варианту соответствует меньшее суммарное штучное время.

Таблица 7.6 – Выбор оптимального варианта технологического процесса

№ оп-ции	Последовательность	Первый вариант			Второй вариант
		Оборудование, оснастка	Топ, мин	Тпз, мин	Оборудование, оснастка	Топ, мин	Тпз, мин
1	2	3	4	5	6	7	8
005	Входной контроль деталей	Стол рабочий ОМ-1971, Пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89; линза 4-х ГОСТ 25076-83	1,3	5	Стол монтажника СМ-3-10-АС-1; Пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89; линза 4-х ГОСТ 25076-83	1,3	7,2
010	Комплектование	Стол рабочий ОМ-1971; Пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89	1,0	4	Стол монтажника СМ-3-10-АС-1; Пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89	1,0	4
015	Нанесение паяльной пасты	Полуавтомат TWS SR2550	2,0	5	Верстак 1-2-2 ОСТ4.ГО.660.006; трафарет; кисть КФХК №2 ТУ 17-15-07-89; Чашка 98.99045-04	5,0	8
020	Установка SMD ИЭТ	Автомат М-60	0,8	5	Верстак 1-2-2 ОСТ4.ГО.660.006; Пинцет ПГТМ – 120 ОСТ4. 060.013; Стойка 3	30	-
025	Визуальный контроль	Стол рабочий ОМ-1971; Приспособление визуального контроля ГГ 63669/0,12; Пинцет ГОСТ 21241-89	2,0	3	Верстак 1-2-2 ОСТ4.ГО.660.006; Пинцет ПГТМ – 120 ОСТ4. 060.013;	10	-
030	ИК-пайка	ИК печь ERSA TT500A	1,0	50	Печь ИК- обработки Quattro Peak 3.5; вытяжной шкаф 2Ш-ИЖ;	3,0	6

Таблица 7.6 – Продолжение

1	2	3	4	5	6	7	8
035	Подготовительная	Стол рабочий ОМ-1971; Ручное приспособление для формовки и обрезки	1,0	20	Верстак 1-2-2 ОСТ4.ГО.660.006; Пинцет ПГТМ – 120 ОСТ4. 060.013; бокорез 92.7814-1351 ОСТ 92-1032-82; пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89;	5,0	10,8
040	Установка и пайка ЭРЭ	Пинцет ГОСТ 21241-89; Кусачки монтажные ГОСТ 24244-87; Паяльная станция Solomon SR-976.	2,4	5	Пинцет ГОСТ 21241-89; Кусачки монтажные ГОСТ 24244-87; Паяльная станция Solomon SR-976.	2,4	5
045	Очистка	УЗ установке m40dr FinnSonic	1,0	5	Ванна цеховая, щетка	3,0	-
050	Маркировка	Стол рабочий ОМ-1971; пресс ручной	1,0	5	Верстак 1-2-2 ОСТ4.ГО.060.006, Вытяжной шкаф 2Ш-ИЖ, Кисть КХФК N2 ТУ 17-15-07-89	1,0	5
055	Визуальный контроль	Стол рабочий ОМ-1971; Приспособление визуального контроля ГГ 63669/0,12; Пинцет ГОСТ 21241-89	2,0	3	Верстак 1-2-2 ОСТ4.ГО.060.006, Приспособление визуального контроля ГГ63669\012	2,0	5
060	Электрический контроль	Автоматизированный стенд	2,0	3	Верстак 1-2-2 ОСТ4.ГО.060.006, Источник питания БМ-500; Мультиметр	6,0	2
Итого:			14,5	108		69,7	53