1.2. Проблемы конструирования современной рэа.
Проблемы конструирования РЭА объединены з-чей повышения кач-ва изделий и эффективности их пр-ва. К ним относятся:
снижение стоимости, в том числе материало- и энергоёмкости;
снижение объёма и массы;
расширение обл-ти использования микроэлектронной базы;
увеличение степени интеграции;
микроминиатюризация межэл-тных соединений и эл-тов НК;
обеспечение взаимосвязи оператора и аппаратуры;
внедрение методов оптимального конструирования;
обеспечение высокой технологичности;
максимальное использование стандартизации.
Однако любые экономические мероприятия должны реализовываться без ущерба для кач-ва. Стоимость изделия складывается из затрат на его разработку, изготовление и эксплуатацию.
Стоимость разработки зависит от степени автоматизации конструирования. Немалое влияние на это оказывает степень стандартизации и организация конструкторских работ.
Стоимость изготовления м.б. снижена за счёт разработки деталей и узлов высокой технологичности, за счёт создания конструкции РЭА с однородной структурой. Кроме этого стоимость изготовления можно существенно снизить сокращением пр-венного цикла, использованием испытаний при контроле работоспособности изделия.
1.3. Методы стандартизации.
Стандартизация – пр-сс установления и применения стандартов.
Стандарт – образец, эталон, принимаемый за исходный.
Как нормативно технический документ стандарт устанавливает комплекс норм, правил, требований к объекту и утверждается компетентным органом.
Из нескольких вариантов конструкции, выполняющих одинаковые ф-ии оптимальным явл-ся только один, к-рый д.б. принят к разработке. Он используется в последующих разработках до тех пор, пока не будет создан новый более качественный.
Этот принцип положен в основу стандартизации и создаёт благоприятные условия для преемственности, повторяемости, типизации и унификации.
Принципы и основы стандартизации
П
реемственность
Повторяемость Типизация
Унификация
Параметрические
ряды Размерные
ряды
Размероподобные Типоразмерные Однотипные Произвольно-компоновочный
ряд Кратно-изменяющийся
ряд
Стандартизация – метод обеспечения единства, кач-ва параметров массово промышленной продукции, снижение её разнообразия и трудоёмкости изготовления путём установления обязательных норм на параметры изделий или пр-венные пр-ссы.
Документами, регламентирующими установленные нормы, явл-ся ГОСТы, к-рые обязательны к применению наравне с гос. з-нами.
Сущ-ют ОСТы, обязательные к применению в отдельных отраслях пром-ти. Главными в стандартизации явл-ся общие технические нормы, в том числе ЕСКД.
Нормализация – метод внедрения в пределах предприятия, объединения или отрасли, рационально ограничивающих разнообразие типоразмеров конструкций, материалов и др. норм общей применяемости.
На предприятиях сущ-ет большое кол-во ограничительных перечней или нормалей, к-рые ограничивают общую применяемость, определённую ГОСТом.
Нормализация конструктивных эл-тов ограничивает номенклатуру материалов, размеров покрытий, диаметров отверстий, резьб, крепежа и т.д., вносит порядок в инструментальное хоз-во.
Преемственность – объём применения во вновь разработанном изделии ранее разработанных и освоенных пр-вом деталей и узлов. Этот метод снижает сроки разработки рабочей документации и стоимость подготовки пр-ва за счёт использования имеющегося инструмента.
Повторяемость хар-ся числом одинаковых узлов и деталей в изделии. При разработке конструкции требование сокращения номенклатуры деталей за счёт увеличения их повторяемости в одном изделии приводит к упрощению конструкции и снижению стоимости.
Типизация – пр-сс целесообразного сокращения номенклатуры деталей за счёт создания типовых широко применяемых деталей и узлов. Высшей формой типизации конструктивных составляющих явл-ся унификация изделий, узлов и деталей.
Унификация – пр-сс сокращения многообразия типовых деталей, узлов или изделий путём объединения их в группы по определённым признакам и ф-ям.
Унифицированные эл-ты конструкций предназначены для многократного применения в различных системах РЭА. Такие эл-ты имеют проверенную технологию изготовления и единую номенклатуру приспособлений режущего и контрольно-измерительного инструмента.
Унифицированные эл-ты позволяют создавать различные приборы и устройства на базе исходных моделей с минимальными затратами времени.
Широкий охват эл-тов РЭА унификацией осущ-ся при создании унифицированных рядов ф-нальных изделий, схожих по форме и отличающихся между собой параметрами, или при создании изделий, составленных из типовых деталей, отличающихся только размерами.
Параметрические ряды охватывают эл-ты с градацией параметров. Эти ряды м.б. представлены в виде мощности, ёмкости, сопр-я. Величина параметров обычно определяет общие размеры эл-та.
Размероподобные ряды представляют собой серию эл-тов одной ф-нальности (р-ры различной мощности:
Однотипные ряды охватывают диапазон однородных параметров ряда изделий, при создании к-рых исп-ся одни и те же детали и узлы, унифицированные по размерам и форме (р-ры одной мощности, но разные по сопр-ю).
Типоразмерные ряды – изделия различных типов и параметров, но выполняющих похожую ф-ю.
Размерные ряды охватывают геометрически подобные изделия. Их размеры могут изменяться произвольно или кратно к-либо одному размеру (шагу установки МС: расстояние от 1-го вывода одной МС до 1-го вывода другой).
Широкоразмерные ряды особенно широко применяют при унификации эл-тов и узлов НК-ии РЭА. Они выгодны при смежных разработках систем с участием различных организаций, не связанных между собой едиными нормалями.
Произвольно компоновочный ряд исп-ся при конструировании аппаратуры, компануемой в унифицированных стойках, шкафах или контейнерах, размеры к-рых установлены традициями предприятий или условиями размещения на объектах.
Кратно изменяющийся ряд исп-ют в аппаратуре при разработке блоков кассетного типа электронных ячеек. Такой ряд размеров обеспечивает простую компоновку взаимозаменяемых блоков, размещаемых в большом кол-ве по вертикальной площади приборной стойки.
Уровень стандартизации и унификация разрабатываемой аппаратуры определяется кол-венными показателями: к-тами стандартизации, унификации, применяемости и повторяемости:
К-т применяемости исп-ся для хар-ки уровня стандартизации и унификации и рассчитывается по стандартным составным частям, задаётся в Т.З. в %-ом выражении:
n – общее кол-во типоразмеров составных частей в изделии,
nо – кол-во оригинальных типоразмеров составных частей.
Оригинальное изделие – разработанное впервые.
Число типоразмеров соотв-ет числу наименований составных частей спецификации конструкторской документации.
К-т повторяемости:
или
N – общее кол-во составных частей изделия,
n – общее кол-во типоразмеров составных частей.
К-т межпроектной (взаимной) унификации:
Н – общее кол-во рассматриваемых изделий (проектов),
ni – кол-во типоразмеров составных частей в i-ом изделии,
Q – общее кол-во типоразмеров составных частей, применяемых в группе из Н изделий (проектов),
nmax – макс. кол-во типоразмеров составных частей одного проекта.
При разработке новой РЭА необходимо стремиться, чтобы к-ты имели более высокие значения с аналогичными к-тами уже сущ-щей аппаратуры.
Значения к-тов задаются в Т.З. на разрабатываемое изделие. Ср арифметическое этих коэффициентов – к-т технологичности изделия:
это основной показатель технологичности изделия.
Согласно ГОСТ 14.025-83 технологичность – совокупность св-в конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке пр-ва, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соотв-щими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения и обеспечение установленных значений показателей кач-ва и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта.
Технологичность изделия – степень пригодности по промышленному изготовлению без существенных изменений при определённом кол-ве и минимальной стоимости.