6. Встановлення послідовності технологічних операцій складання і монтажу виробу з урахуванням конструкторських, технологічних та економіко-організаційних факторів

На послідовність технологічних операцій впливають як конструктивні, так і технологічні фактори. До конструктивних факторів можна віднести габарити елементів, їх масу, взаємне розташування, способи кріплення.

Конструкторські фактори визначаються специфікою конструкцій елементів і об’єкта збирання в цілому. Тобто спочатку встановлюються елементи з меншими габаритами, а потім з більшими. Послідовність встановлення елементів за урахуванням конструкторських факторів представлена за допомогою схеми збирального складу.

Технологічні фактори викликані особливостями обраних ТО і ТПр й обмеженнями на послідовність їх виконання, заданими типовими ТП збирання ЕА, технологічними впливами, що діють на об’єкт збирання і його елементи у процесі збирання.

Основними технологічними обмеженнями є наступні: кожна попередня операція не повинна заважати наступній операції, а також технологічні обмеження пов’язані з дією паразитних параметрів.

Фактори економіко-організаційного характеру обумовлені специфікою підприємства – виробника, особливостями процесу виробництва і його організацією, а також вимогами до рівня техніко-економічних показників.

З урахуванням усіх факторів встановимо послідовність складання і монтажу виробу та його особливостей.

На першому етапі здійснюється розпакування і вхідний контроль елементів і друкованої плати візуальним методом за допомогою лупи на відсутність механічних пошкоджень та зовнішніх дефектів. Етап підготування елементів до монтажу включає в себе контроль паяності ЕРЕ, сортування елементів в залежності від їхнього розташування на платі. Наступним етапом є нанесення паяльної пасти на ДП і нанесення клею через трафарет в місця установки КМП1.

Установка електронних компонентів на поверхню ДП на клей (автоматизовано).

Потім ДП транспортується в піч з інфрачервоним випромінюванням, де під впливом випромінювання проходить швидка полімеризація термостійкого клею.

Далі ДП перегортаємо на іншу сторону. Потім проводиться установка компонентів КМО2. Пайка хвилею елементів КМП1 і КМО2.

Далі іде очищення вузлів від залишків флюсу у вібраційній ванні у спеціальному розчиннику під впливом ультразвуку, що прискорює процес очищення і більш якісно очищує поверхню ДП.

Далі іде установка елементів КМО1 на ДП. Індивідуальна пайка елементів КМО1.Очищення вузлів ДП після пайки.

Потім проводиться автоматизований контроль якості виготовленого приладу, за допомогою комп’ютерної діагностики. Етап вологозахисту здійснюється за допомогою нанесення вологозахисного покриття пульверизатором з наступним сушінням у інфрачервоній камері. Вологозахист здійснюється нанесенням лаку ЭП-974М 9 у 2-3 шари.

7. Вибір засобів технологічного оснащення (зто) і трудове нормування технологічних операцій виготовлення еа

Для того щоб зменшити використання трудових ресурсів, часу на складання і монтаж, підвищити продуктивність, якість виготовлення даного модернізованого виробу найліпше буде вибрати автоматизоване обладнання для складання і монтажу.

Реалізуємо вищевказане наступним чином :

• використання транспортуючих ліній при переходах :

1) завантаження плати  нанесення клею;

2) нанесення клею  встановлення КМП1;

3) встановлення КМП1  транспортування через ІЧ-піч (полімеризація) із послідуючим перевертанням плати до автомата установника КМО2;

4) установка КМО2  паяння хвилею;

6) паяння хвилею припою транспортування із послідуючим укладанням в касети;

• використання групового методу для очистки модулів (плати набрані в касети);

• використання групового методу для просушки та вологозахисту виготовлених модулів (плати набираються в рамки);

Для реалізації всього вище переліченого обираємо наступні засоби технічного оснащення :

• автомат установник : FM-Z60 [ ф. Zevatech ( США ) ];

• установка паяння хвилею: ЛПМ-ЗООМ («Авангард»);

• устаткування для нанесення клею на поверхню ДП методом переносу краплин клею голками (реалізується на підприємстві на базі конвеєрної лінії);

• виконання неперервної конвеєрної лінії на базі програмуємої конвеєрної лінії для забезпечення ритмічності;

• автомат перевертання плати на іншу сторону (реалізується на підприємстві на базі поточної конвеєрної лінії);

• покриття ДП лаком виконується за груповою технологією : набором ДП в рамки та послідуючим покриттям лака із використанням пульверизатора;

• просушка виконується також за груповою технологією, установкою рамок у сушильну шафу (шафа реалізується на підприємстві);

• очистка ДП виконується у віброваннах із використанням ПАР – даний ЗТО також досить просто реалізувати на підприємстві самотужки; для очистки ДП також характерне використання групових технологій, які полягають у тому, що ДП завантажуються до віброванни у тарі (рамках), що також значно спрощує просушку та транспортування ДП;

• для організації неперервної конвеєрної лінії також довелося вдатися до того, що технологічна операція “ полімеризації клею ” проводиться безпосередньо на лінії (під час її руху), тому ІЧ-піч (для полімеризації клею) має встановлюватися безпосередньо на конвеєрній лінії, а це у свою чергу наштовхує на досить точний (критичний) вибір клею, який має досить швидко висихати, але не настільки швидко, аби той не застиг від моменту його нанесення до установки компонентів КМП2;

• для контролю працездатності модулів на підприємстві розробляється спеціальний стенд для проведення миттєвого тесту працездатності виробу та аналізу імовірних поломок (можливий також варіант реалізації даного ЗТО на базі ЕОМ; наприклад: даний ЗТО реалізований на підприємстві “Телекарт” м. Одеса).

• виконання вхідного контролю якості для усіх електрорадіоелементів виконується на одному робочому місці, що обладнане: ЕОМ із спеціалізованим програмним забезпеченням та шаблонами-цоколями для конкретних ЕРЕ, для визначення, аналізу і порівняння параметрів ЕРЕ; слід зазначити, що параметри елекрорадіоелементів перевіряються не окремо для кожного виробу, а тільки для кількох виробів (2-3 елемента) із кожної партії чи то упаковки.

Із вище обраних ЗТО, видно, що основний наголос при виборі ЗТО виконується на здешевлення виробництва та використання малої кількості робочих місць шляхом групування операцій та використанням автоматизованих поточних конвеєрних ліній. Окрім того, що такі введення значно знижують вартість виробництва, також зменшується такий суттєвий недолік, як вплив людського фактора. Однак запропонована технологія має також одну негативну сторону: більшість ЗТО мають бути розроблені власне на підприємстві, що у свою чергу збільшує строки підготовки виробництва, але даний недолік можна компенсувати (скоротити строки) шляхом збільшення вкладення капіталів, що наразі: для серійного виробництва є прийнятним так як при серійному виробництві затрати окупаються досить швидко.

Відповідно до проведеного вище аналізу та обраних засобів технологічного оснащення провели трудове нормування технологічних операцій виготовлення модуля звучної цифрової шкали. Для початку проводимо трудове нормування всіх необхідних технологічних операцій, які необхідно здійснити безпосередньо над кожним із елементів конструкції модуля програмного забезпечення(друкована плата та електрорадіоелементи), так як трудові (часові) нормативи для різних типів елементів можуть бути різними; отримані результати приводимо до таблиці 7.1.

Таблиця 7.1.

ВЕТ	ТО	ЗТО	Т шт.
Резистор SMD 0805 (24 шт.)	1. Розпакування касет	Стіл монтажний, ножиці	10с
	2. Вхідний контроль ВЕТ	Стіл монтажний з снасткою	10с
	3. Контроль паяності	Стіл монтажний	5с
	4. Встановлення ВЕТ	Авт установник FM-Z60	15с
	5. Паяння ВЕТ	ЛПМ-ЗООМ	30с
	6. Очистка паяних з’єднань	Вібрована	20с
	7. Перевірка та контроль	Спеціалізований стенд	8с
	8. Повторне паяння та очистка (в разі необхідності, непропаїв)	ЛПМ-ЗООМ Вібрована	30с
	9. Вологозахист	пульверизатор,лакЭП-974М9	60с
	10. Сушка	шафа сушильна	50с
	11. Фінішний контроль	спеціальний стенд	35с
Конденсатор SMD 0805 (8 шт.)	1. Розпакування касет	Стіл монтажний, ножиці	10с
	2. Вхідний контроль ВЕТ	Стіл монтажний з снасткою	10с
	3. Контроль паяності	Стіл монтажний	5с
	4. Встановлення ВЕТ	Авт установник FM-Z60	15с
	5. Паяння ВЕТ	ЛПМ-ЗООМ	30с
	6. Очистка паяних з’єднань	Вібрована	20с
	7. Перевірка та контроль	Спеціалізований стенд	8с
	8. Повторне паяння та очистка (в разі необхідності, непропаїв)	ЛПМ-ЗООМ Вібрована	30с
	9. Вологозахист	пульверизатор,лакЭП-974М9	60с
	10. Сушка	шафа сушильна	50с
	11. Фінішний контроль	спеціальний стенд	35с
Конденсатор SMD 2220(7шт.)	1. Розпакування касет	Стіл монтажний, ножиці	10с
	2. Вхідний контроль ВЕТ	Стіл монтажний з снасткою	10с
	3. Контроль паяності	Стіл монтажний	5с
	4. Встановлення ВЕТ	Авт установник FM-Z60	15с
	5. Паяння ВЕТ	ЛПМ-ЗООМ	30с
	6. Очистка паяних з’єднань	Вібрована	20с
	7. Перевірка та контроль	Спеціалізований стенд	8с
	8. Повторне паяння та очистка (в разі необхідності, непропаїв)	ЛПМ-ЗООМ Вібрована	30с
	9. Вологозахист	пульверизатор,лакЭП-974М9	60с
	10. Сушка	шафа сушильна	50с
	11. Фінішний контроль	спеціальний стенд	35с
Мікросхеми 8 шт (7805,7809, 7909, PST529, AD8130AR-2шт., , PIC16F84A, AD0932BRU)	1. Розпакування касет	Стіл монтажний, ножиці	30с
	2. Вхідний контроль ВЕТ	Стіл монтажний з снасткою	30с
	3. Контроль паяності	Стіл монтажний	20с
	4. Встановлення ВЕТ	Авт установник FM-Z60	30с
	5. Паяння ВЕТ	ЛПМ-ЗООМ	30с
	6. Очистка паяних з’єднань	Вібрована	20с
	7. Перевірка та контроль	Спеціалізований стенд	8с
	8. Повторне паяння та очистка (в разі необхідності, непропаїв)	ЛПМ-ЗООМ Вібрована	30с
	9. Вологозахист	пульверизатор,лакЭП-974М9	60с
	10. Сушка	шафа сушильна	50с
	11. Фінішний контроль	спеціальний стенд	35с
Резистор СП5-2 1 шт.	1. Розпакування касет	Стіл монтажний, ножиці	10с
	2. Вхідний контроль ВЕТ	Стіл монтажний з снасткою	10с
	3. Контроль паяності	Стіл монтажний	5с
	4. Встановлення ВЕТ	Авт установник FM-Z60	15с
	5. Паяння ВЕТ	Індивідуальна пайка	30с
	6. Очистка паяних з’єднань	Вібрована	20с
	7. Перевірка та контроль	Спеціалізований стенд	8с
	8. Повторне паяння та очистка (в разі необхідності, непропаїв)	Індивідуальна пайка Ручна	30с
	9. Вологозахист	пульверизатор,лакЭП-974М9	60с
	10. Сушка	шафа сушильна	50с
	11. Фінішний контроль	спеціальний стенд	35с
Конденсатори К50-35 3 шт.	1. Розпакування касет	Стіл монтажний, ножиці	10с
	2. Вхідний контроль ВЕТ	Стіл монтажний з снасткою	10с
	3. Контроль паяності	Стіл монтажний	5с
	4. Встановлення ВЕТ	Авт установник FM-Z60	15с
	5. Паяння ВЕТ	Індивідуальна пайка	30с
	6. Очистка паяних з’єднань	Вібрована	20с
	7. Перевірка та контроль	Спеціалізований стенд	8с
	8. Повторне паяння та очистка (в разі необхідності, непропаїв)	Індивідуальна пайка Ручна	30с
	9. Вологозахист	пульверизатор,лакЭП-974М9	60с
	10. Сушка	шафа сушильна	50с
	11. Фінішний контроль	спеціальний стенд	35с
Діодний міст BR-6-1 1 шт.	1. Розпакування касет	Стіл монтажний, ножиці	10с
	2. Вхідний контроль ВЕТ	Стіл монтажний з снасткою	10с
	3. Контроль паяності	Стіл монтажний	5с
	4. Встановлення ВЕТ	Авт установник FM-Z60	15с
	5. Паяння ВЕТ	Індивідуальна пайка	30с
	6. Очистка паяних з’єднань	Вібрована	20с
	7. Перевірка та контроль	Спеціалізований стенд	8с
	8. Повторне паяння та очистка (в разі необхідності, непропаїв)	Індивідуальна пайка Ручна	30с
	9. Вологозахист	пульверизатор,лакЭП-974М9	60с
	10. Сушка	шафа сушильна	50с
	11. Фінішний контроль	спеціальний стенд	35с
Генератор КХО-210 1 шт.	1. Розпакування касет	Стіл монтажний, ножиці	10с
	2. Вхідний контроль ВЕТ	Стіл монтажний з снасткою	10с
	3. Контроль паяності	Стіл монтажний	5с
	4. Встановлення ВЕТ	Авт установник FM-Z60	15с
	5. Паяння ВЕТ	Індивідуальна пайка	30с
	6. Очистка паяних з’єднань	Вібрована	20с
	7. Перевірка та контроль	Спеціалізований стенд	8с
	8. Повторне паяння та очистка (в разі необхідності, непропаїв)	Індивідуальна пайка Ручна	30с
	9. Вологозахист	пульверизатор,лакЭП-974М9	60с
	10. Сушка	шафа сушильна	50с
	11. Фінішний контроль	спеціальний стенд	35с
Котушки КИГ-0,1 2 шт.	1. Розпакування касет	Стіл монтажний, ножиці	10с
	2. Вхідний контроль ВЕТ	Стіл монтажний з снасткою	10с
	3. Контроль паяності	Стіл монтажний	5с
	4. Встановлення ВЕТ	Авт установник FM-Z60	15с
	5. Паяння ВЕТ	Індивідуальна пайка	30с
	6. Очистка паяних з’єднань	Вібрована	20с
	7. Перевірка та контроль	Спеціалізований стенд	8с
	8. Повторне паяння та очистка (в разі необхідності, непропаїв)	Індивідуальна пайка Ручна	30с
	9. Вологозахист	пульверизатор,лакЭП-974М9	60с
	10. Сушка	шафа сушильна	50с
	11. Фінішний контроль	спеціальний стенд	35с

Присвоюємо кожній операції унікального коду та ураховуємо сумарні затрати часу на виконання конкретної технологічної операції; отримані дані приведені у таблиці 7.2.

Таблиця 7.2.

Код ТО	Найменування ТО	Трудоємність , хвил.
005	Розконсервація ДП	0,2
010	Вхідний контроль ДП	0,5
015	Розпакування касет ЕРЕ	0,4
020	Вхідний контроль резисторів 0805 R1…R24	0,5
025	Розпакування касет ЕРЕ	0,4
030	Вхідний контроль конденсаторів 0805 R1…R13	0,5
035	Розпакування касет ЕРЕ	0,4
040	Вхідний контроль конденсаторів 2220 С14…С20	0,5
045	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
050	Вхідний контроль мікросхем DА2, DА3	0,3
055	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
060	Вхідний контроль мікросхем DA4	0,3
065	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
070	Вхідний контроль мікросхем DA8	0,3
075	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
080	Вхідний контроль мікросхем DA5	0,7
085	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
090	Вхідний контроль мікросхем DА1	0,3
095	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
100	Вхідний контроль котушок L1, L2	0,3
105	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
110	Вхідний контроль мікросхем DА6	0,3
115	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
120	Вхідний контроль генератора G1	0,3
125	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
130	Вхідний контроль діодного моста VD1	0,3
135	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
140	Вхідний контроль конденсаторів С21-С23	0,3
145	Розпакування касет ЕРЕ	0,2
150	Вхідний контроль резистора R25	0,3
155	Нанесення клею	0,6
160	Встановлення резисторів R1…R24	0,3
165	Встановлення конденсаторів С1…С20	0,3
170	Встановлення мікросхем DA2-DA5, DA7-DA8	1
175	Полімеризація клею	2
180	Переворот ДП	0,1
185	Встановлення мікросхем DA1, DA6	0,2
190	Встановлення котушок L1, L2	0,2
195	Паяння хвилею припою	2
200	Очищення вузлів від залишків флюсу	3
205	Встановлення резистора R25	0,5
210	Ручна пайка резистора R25	0,2
215	Встановлення конденсатора С21	0,5
220	Ручна пайка конденсатора С21	0,2
225	Встановлення конденсатора С22	0,5
230	Ручна пайка конденсатора С22	0,2
235	Встановлення конденсатора С23	0,5
240	Ручна пайка конденсатора С23	0,2
245	Встановлення діодного моста VD1	0,5
250	Ручна пайка діодного моста VD1	0,2
255	Встановлення генератора G1	0,5
260	Ручна пайка генератора G1	0,2
265	Очищення вузлів від залишку флюса	1
270	Контроль якості монтажу (контроль паяних з’єднань)	2
275	Функціональний контроль	3
280	Вологозахист	30
285	Сушка	60
290	Фінішний контроль	5
295	Упаковка готового виробу	1

Сумарний час технологічного процесу складає 125,7 хв.

8. Моделювання і оптимізація розробленого технологічного маршруту і технологічних операцій.

Проведемо оптимізацію технологічного процесу. Для цього об’єднаємо такі технологічні операції, як розпакування ВЕТ, вхідний контроль ВЕТ, встановлення елементів, очистка, вологозахист (груповий метод), контроль зовнішнього виду, контроль якості функціонування та вихідний контроль.

Проведемо групування технологічних операцій, які отримуємо з таблиці № 7. Після групування технологічний процес матиме наступний вигляд (див. табл. №8.1).

Таблиця 8.1.

Код ТО	Найменування ТО	Трудоємність , хвил.
005	Розконсервація ДП	0,2
010	Вхідний контроль ДП	0,5
015	Розпакування касет ЕРЕ	3.6
020	Вхідний контроль ЕРЕ	5.5
025	Нанесення клею	0.6
030	Встановлення ЕРЕ на ДП (верх)	1.6
035	Полімеризація клею	2
040	Переворот ДП	0.1
045	Встановлення ЕРЕ на ДП (низ)	0.4
050	Паяння хвилею	2
055	Очищення вузлів від залишків флюсу	3
060	Встановлення ЕРЕ для індивідуального паяння	3
065	Паяння ЕРЕ	1.2
070	Очищення вузлів від залишків флюсу	1
075	Контроль якості монтажу (контроль паяних з’єднань)	2
080	Функціональний контроль	3
085	Вологозахист	30
090	Сушка	60
095	Фінішний контроль	5
100	Упаковка готового виробу	1

Сумарний час технологічного процесу складає 125,7 хв.

На послідовність технологічних операцій впливають як конструктивні, так і технологічні фактори. До конструктивних факторів можна віднести габарити елементів, їх масу, взаємне розташування, способи кріплення. До технологічних факторів відносимо вплив процесів на елементи, методи отримання з’єднань, способи установки, тип монтажу та інші.

Послідовність технологічних операцій встановимо методом побудови напрямленого графу технологічної послідовності збирання.

Результати аналізу конструктивних та технологічних факторів зображаємо у вигляді таблиці. 8.2.

Таблиця 8.2.

№ ТПр	Попередник	№ ТПр	Попередник
005		055	050
010	005	060	015,020
015		065	060
020	015	070
025		075	070
030		080
035	030	085	080
040		090
045		095	090
050	045	100

Рис.8.1Граф технологічної

послідовності збирання

9. Розробка маршрутно–операційної технологічної документації .

Розробку маршрутно–операційної технологічної документації проводиться відповідно до виконання технологічних операцій чи технологічних переходів і базується на описі технологічних операцій з таблиці №6.

Для повної розробки маршрутно–операційної карти наведемо перелік основних матеріалів, що використовуються для виконання обраних технологічних операцій :

1. Встановлення елементів: FM-Z60 [ ф. Zevatech ( США ) ;

2. Флюсування (установка для паяння ЛПМ-ЗООМ («Авангард»): 25% спиртовий розчин каніфолі;

3. Паяння: припій ПCрМО 68-27-5 ;

4. Очистка виконується за допомогою поверхнево активні речовини трифосфата натрію (Na₃PO₄ );

5. Вологозахист: лак ЭП-974М 9 ГОСТ 6629-88.

Розроблена маршрутно – операційна карта наведена у додатку.

10. Розрахунок технологічної собівартості виробництва виробу.

Собівартість – грошові витрати на виготовлення виробу.

Даний параметр розраховуються за формулою:

, (10.1)

де С – собівартість виробу (грн);

М – вартість ПКВ та матеріалів на одиницю продукції за відрахунком вартості реалізованих відходів (грн);

П,І – витрати на утримання приладів на одиницю продукції (грн);

А₁ – відрахування на заробітну плату, соціальні витрати (13,5 - 37 %);

А₂ – відсоток накладних витрат, нарахованих на заробітну плату (... %);

р – кількість різних марок матеріалів, які витрачаються на одиницю продукції, що виробляється;

m – кількість операцій, необхідних для виготовлення одиниці продукції;

З – заробітна плата (грн).

Вартість матеріалів

(10.2)

де М – вартість матеріалів (грн);

Д₁ – вага матеріалів кожної марки, що витрачається на одиницю продукції;

К₁ – вартість 1кг матеріалів, що витрачаються (грн);

Д₂, К₂ – відповідна вага та вартість 1кг реалізованих відходів (грн).

Заробітна плата на одиницю продукції розраховується за формулою

(10.3)

де 3 – заробітна плата (грн);

m – кількість операцій ТП;

С – годинна ставка робітника 1-го розряду (грн);

3₁ – розрядний коефіцієнт роботи за кваліфікаційним довідником;

3₂ – розрядний коефіцієнт робіт, які виконуються наладчиком;

Ф₁ – обслуговування кількості верстатів або приладів даного вигляду або робочих місць, обслуговуваних одним робітником;

Ф₂ – кількість верстатів або приладів, обслуговуваних одним наладчиком (норма обслуговування);

Т – трудомісткість – час, що витрачається на одну операцію (хв).

Трудомісткість ТП дорівнює сумі трудомісткості усіх ТО.

Проаналізувавши дану методику розрахунку,була розроблена спрощена формула для розрахунку собівартості (так як описаний вище процес занадто трудомісткій).

Собівартість розрахуємо за наступною формулою:

, (11.4)

де

С- собівартість;

М – вартість матеріалів;

П – витрати на утримання приладів;

З – заробітна плата;

А – відрахування на заробітну плату;

- відрахування на амортизацію.

До вартості матеріалів входять:

• вартість друкованої плати

• вартість елементів

• вартість припою та флюсу

• вартість захисних покрить

Проаналізувавши всі ці параметри встановили значення вартості матеріалів:

М = 40грн.

Витрати на утримання приладів по відношенню до одного виробу П = 20 грн.

Заробітна плата по відношенню до одного виробу – 5 грн.

Відрахування на заробітну плату – 4 грн.

Амортизаційні витрати – 5 грн.

Розрахуємо собівартість виробу:

С = 40 + 20 + 5 +4 + 5= 74 (грн).