Порядок выполнения работы

1. Изучить электрическую схему блока РЭА в соответствии со своим вариантом задания, которое приведено в прил. А. Определить тип печатного узла в соответствии с существующей классификацией блоков РЭА.

2. Составить перечень элементов.

3. Для соответствующего типа блока с помощью принципиальной электрической схемы и составленного перечня элементов заполнить таблицу исходных данных (табл. 1.2)

Таблица 1.2

Пример таблицы исходных данных для расчета

частных показателей технологичности конструкции

пп №№	Исходные данные	Обозна-чение	Значение
1.	Число интегральных микросхем и микросборок	НМС
…	…	…	…
11.	Общее количество типоразмеров узлов в РЭА	ЕТ.

Задать необходимый уровень механизации и автоматизации при производстве печатного узла РЭА.

4. Рассчитать базовые показатели технологичности конструкции блока РЭА (формулы (1.1) – (1.7)). Результаты расчета представить в виде таблицы (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Значения достигнутых частных показателей для блока РЭА

пп №№	Наименование показателя	Обозна-чение	Значе-ние	Весовой коэффициент
1.	Коэффициент использования микросхем и микросборок	Кис.мс		1
…	…	…	…	…
7.	Коэффициент сложности сборки	Ксл.сб		0,109

5. Найти комплексный показатель технологичности рассматриваемой конструкции по формуле (1.8) с учетом выражения (1.9).

6. Оценить достигнутый уровень технологичности (выражение (1.10)) по сравнению с нормативами комплексных показателей (табл. 1.1).

7. Сделать выводы по работе.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Схему электрическую принципиальную блока РЭА с перечнем элементов.

2. Таблицу исходных данных для расчета частных показателей технологичности.

3. Таблицу полученных значений достигнутых частных показателей для заданного блока РЭА.

4. Вывод о технологичности конструкции заданного блока РЭА.

Контрольные вопросы

1. Какие задачи решаются в рамках обеспечения технологичности конструкции изделий РЭА?

2. По каким показателям оценивается технологичность конструкции РЭА?

3. Как классифицировать показатели технологичности? Что относят к основным показателям?

4. Как найти частные показатели конструкции? Чем определяется набор частных показателей, их количество?

5. Приведите формулу получения комплексного показателя технологичности? Как он влияет на достигнутый уровень технологичности конструкции изделия?

Лабораторная работа № 2

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СБОРКИ

И МОНТАЖА НА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ БЛОКА РЭА

Цель работы:

изучить основные этапы технологического процесса сборки и монтажа электронных блоков; рассмотреть типовой технологический процесс сборки узла РЭА на печатной плате; разработать технологическую схему сборки блока РЭА на печатной плате.

Теоретическое введение

Проектирование техпроцессов (ТП) сборки и монтажа блоков РЭА выполняется в соответствии с ГОСТ 14.301-73 и включает определенное количество этапов в зависимости от типа изделия и производства. В общем случае ТП сборки и монтажа электронных блоков состоит из девяти основных этапов [2, 3]:

1. Анализ исходных данных – изучение конструкторской документации, расчет и анализ технологичности конструкции, определение типа производства и объема выпуска изделия.

2. Выбор типового ТП.

3. Разработка схемы сборки – определение состава деталей, комплектующих и сборочных единиц изделия, выбор базовой детали (сборочной единицы), способов сборки и монтажа.

4. Разработка маршрутного ТП – определение последовательности технологических операций, выбор оборудования и технологического оснащения.

5. Составление технологических операций – разработка структуры операций, последовательности переходов, схем установки деталей при сборке и монтаже, расчет режимов и загрузки оборудования.

6. Технико-экономическое обоснование ТП.

7. Определение техники безопасности ТП.

8. Составление технологической документации, эскизов технологических операций и карт, карт маршрутного и операционного техпроцессов.

9. Разработка технического задания на специальную оснастку.

Типовые операции технологического процесса сборки и монтажа узла РЭА представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Основные операции типового технологического процесса сборки и монтажа

Этапы сборки	Объекты сборки	Типовые операции ТП
Комплектация	Печатные платы, комплектующие, детали	Распаковка из тары поставщика. Входной контроль параметров. Размещение в технологической тape
Подготовка к монтажу	Печатные платы	Промывка платы. Контроль печатного монтажа. Контроль паяемости платы. Маркировка платы
	Навесные элементы (ЭРЭ, ИМС)	Лакирование обозначений номиналов. Рихтовка и обрезка выводов. Флюсование и лужение выводов. Формовка выводов. Промывка и сушка ЭРЭ и ИМС. Комплектация. Кассетирование
Установка на печатную плату	Детали	Установка и закрепление соединителей (разъемов), контактов, навесных шин, прокладок. Стопорение механических соединений
	Навесные элементы	Установка и фиксация резисторов, диодов, конденсаторов, транзисторов. Установка и фиксация микросхем. Контроль установки элементов
Выполнение контактных соединений	Плата с деталями, ЭРЭ, ИМС	Флюсование и пайка соединений. Промывка и сушка модуля. Контроль контактных соединений
Контроль модуля, защита от внешних воздействий, испытания и контроль	Модуль	Контроль и регулировка функциональных параметров. Дополнительные монтажные операции. Контроль параметров, защита модуля (лакирование), испытания и контроль. Сдача на соответствие ТУ

После выбора и анализа типовых технологических процесса, операций и сборочного состава разрабатывается схема сборки. Существует два вида схем сборки [1, 2]:

- веерного типа, где стрелками указывают направление сборки деталей и узлов, что просто и наглядно, но не отражает последовательности сборки;

- схема сборки с базовой деталью, где указана последовательность сборочного процесса.

При построении схемы сборки с базовой деталью выделяют базовый элемент, в качестве которого выбирают ту деталь, поверхности которой будут в дальнейшем использованы при установке в готовое изделие или при креплении узла к ранее собранным узлам. В большинстве случаев базовой деталью служит плата (рис. 2.1).

Детали и сборочные единицы на схеме изображаются в виде прямоугольников, в которых указывается 1 – номер по спецификации, 2 – наименование, 3 – обозначение, 4 – количество. Далее указывают операции получения механических соединений (свинчивание, расклепка, развальцовка, склеивание, сварка); операции электрического монтажа (пайка, сварка, накрутка, раскладка проводов); операции контроля и герметизации (промывка, сушка, лакирование, нанесение компаунда). Эти операции указываются текстом в прямоугольных рамках в том месте, где они осуществляются. Если текст занимает много места, то операции могут быть пронумерованы, а расшифровка их сделана вне схемы сборки.

От базовой детали к готовой сборочной единице проводится главная линия сборки, а от устанавливаемых деталей или сборочных единиц — линии до пересечения с ней. Расположение точек пересечения на главной линии говорит о выбранной последовательности сборки.

Рис. 2.1. Технологическая схема сборки узла с базовой деталью

Для упорядочения схемы сборки по одну сторону от главной линии изображаются устанавливаемые детали и сборочные единицы, по другую — крепежные детали и монтажные операции.

На основе схемы сборки разрабатывается маршрутный ТП сборки и монтажа и в соответствии с ГОСТ 3.1118-82 заполняется маршрутная карта. Эти документы являются основными; именно в них описывается весь процесс в технологической последовательности выполнения операций.

Порядок выполнения работы

1. Изучить электрическую схему блока РЭА, для которого проводилась оценка технологичности конструкции в соответствии с заданным вариантом.

2. Подготовить сборочный чертеж блока на печатной плате в соответствии с перечнем элементов, разработанным в лабораторной работе № 1.

3. Составить спецификацию.

4. Разработать технологическую схему сборки с базовой деталью для блока РЭА.

Лабораторная работа № 3

РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ПОТОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА РЭА

Цель работы:

изучить различные методы сочетания выполнения технологических операций во времени; провести расчеты длительности технологического цикла для разных видов движения партии деталей; изучить механизмы сокращения длительности технологического цикла.

Теоретическое введение

Наибольшие возможности для повышения эффективности действующего производства без значительных капитальных вложений открывает рационализация организации производственного процесса во времени.

Организация производственного процесса во времени наиболее полно характеризуется структурой и длительностью.

Длительность – это календарный период времени между началом и окончанием производственного процесса изготовления одного изделия (партии однотипных изделий), или время между запуском предметов труда в производство и выпуском готовой продукции.

В соответствии со структурой производственного процесса длительность производственного цикла определяется рабочим периодом (составляющие , , , ) и временем перерывов ( ), т.е.

,

где - длительность операционного цикла; - длительность выполнения контрольных операций; - длительность внутризаводской транспортировки изделий; - длительность естественных процессов, - длительность перерывов.

Основной составляющей длительности производственного цикла считается время выполнения технологических операций (операционный цикл), который определяют по одному (нескольким) цехам в зависимости от технологического маршрута.

При определении длительности многооперационного цикла в качестве одного из основных факторов учитывают степень одновременности (параллельности) обработки изделий на разных операциях, которая определяется методом сочетания во времени выполнения операции технологического процесса. Существует три метода сочетания движения предметов труда в производстве: последовательный, параллельный, последовательно-параллельный.

Для последовательного вида движения длительность равна

,

где - количество операций; - время изготовления одного изделия на всех операциях, мин.; - число деталей в партии; - время обработки одного изделия на одной операции.

При параллельном движении каждое изделие (партия) переходит на следующую операцию, не дожидаясь пока все остальные изделия, пройдут данную операцию программы. Для такого вида движения длительность равна

,

- время изготовления одного изделия на наиболее длинной (главной) операции; - число изделий в передаточной партии.

Для последовательно-параллельного вида движения длительность равна

,

где - перекрываемое время или время выполнения смежных операций; - число пар смежных операций при операций в ТП; - наиболее короткая операция в рассматриваемой паре смежных операций.

Поточное производство – наиболее прогрессивная форма организации производственного процесса, основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах и расположенных в последовательности технологического процесса (поточной линии).

Вид поточной линии зависит в основном от степени загрузки рабочих мест на каждой операции и в целом определяется коэффициентом загрузки линии.

Количество единиц оборудования на -й операции найдем по формуле

,

где - норма штучного времени на -й операции;  - расчетный такт производства, определяемый по формуле

.

Здесь - действительный фонд времени работы линии в планируемом периоде, мин; - производственная программа выпуска за этот же период, шт.

Принятое количество оборудования на операциях определяется путем округления расчетного числа до целого в сторону увеличения, если перегрузка рабочего места на операции превышает 10%; в противном случае округление производят в сторону уменьшения.

Для окончательного уточнения специализации линии, номенклатуры групп обрабатываемых деталей, номенклатуры и количества единиц технологического оборудования делают проверочные расчеты коэффициента загрузки оборудования (рабочего места):

и определяют средний коэффициент загрузки оборудования на линии

.

При расчете единиц оборудования необходимо помнить, что площадь цеха ограничена. Площадь под оборудование рассчитывается по формуле:

,

где - площадь под оборудование на -ой операции.

Длительность операционного цикла (периода) изготовления изделия на всех операциях по всем рабочим местам на потоке равна

,

где - число единиц оборудования в линии по всем операциям.

Организация поточного производства предполагает параллельное движение изделий, при условии, что величина передаточной партии равна единице, т.е. каждое изделие переходит на следующую операцию, не дожидаясь, пока остальные изделия пройдут данную операцию технологического процесса.

Оптимизация организационно-технических параметров производства происходит пошагово, последовательно увеличивая загрузку линии так, чтобы при каждом последующем шаге очередная самая загруженная операция догружалась до 100%. При этом на очередном шаге выбирают максимальный коэффициент загрузки из всех операций и через него находятся новые скорректированные значения параметров поточной линии:

- скорректированную производственную программу

;

- скорректированное значение такта поточной линии

;

- скорректированное расчетное количество оборудования

;

- скорректированный коэффициент загрузки на операциях

.

Далее уточняют площадь под оборудование, находят длительность изготовления изделия на потоке при новых значениях такта и принятого количества оборудования и пересчитывают средний коэффициент загрузки. Корректировка производится до тех пор, пока скорректированные показатели не превысят максимально допустимых значений. По результатам расчета делают вывод о возможности организации поточного производства на предприятии:

1. Если , то принимается неприрывно-поточное производство и кроме вышеперечисленных параметров дополнительно рассчитывают:

- скорость движения конвейера

,

где - длина рабочей зоны (шаг конвейера) – расстояние между осями двух смежных изделий, равномерно расположенных на линии, м;

- длину конвейера

.

2. Если , по принимается прерывно-поточное производства и переходят к построению стандарт-плана.

Стандарт-план определяет способ и период передачи деталей с операции на операцию (по одной детали или транспортными партиями, через такт или через несколько тактов), периодичность и количество подач заготовок на первую операцию, что позволяет выявить возможность последовательного многостаночного обслуживания станков на линии одним рабочим. Стандарт-план составляется на период оборота, работа по которому повторяется до тех пор, пока действует данная производственная программа. Это позволяет добиться полного использования фонда времени рабочего.

На основании стандарт-плана уточняется количество рабочих, необходимых для обслуживания линии, устанавливается способ и периоды передачи деталей с операции на операцию, виды и размер заделов между операциями, порядок их расходования и восполнения.

Для построения стандарт-плана однопредметной прерывно-поточной линии необходимо рассчитать:

1. Количество полностью загруженных рабочих мест на -ой операции:

,

где - целая часть от числа рассчитанных рабочих мест на -ой операции.

2. Коэффициент недогрузки рабочих мест на -ой операции:

.

3. Время работы недогруженного рабочего места на -ой операции:

.

Пример стандарт-плана приведен на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Стандарт-план одно продуктовой прерывно-поточной линии