1.8. Стадии и этапы разработки рэа.

В соответствии с ГОСТ 3.1102 " Стадии разработки и виды докумен-

тов" стадии разработки технологических документов, применяемых для

технологических процессов изготовления изделий, определяются в зависи-

мости от стадий использования конструкторской документации. Пример со-

ответствия стадий разработки и технологических документов приведен в

таблице 1.

Таблица 1

-------------------T-------------------------------------------------¬

¦Стадия разработки¦Содержание работ, технологический документ ¦

+------------------+-------------------------------------------------+

¦Предварительный ¦Разработка технологической документации,предназ- ¦

¦проект ¦наченной для изготовления макета изделия и/или ¦

¦ ¦его составляющих частей на основании конструктор-¦

¦ ¦ской документации, выполняемой на стадиях "Эскиз-¦

¦ ¦ный проект" (ЭП), "Технический проект" (ТП) ¦

¦Разработка доку- ¦Разработка технологической документации для изго-¦

¦ментации ¦товления и испытания без применения литеры. ¦

¦а) опытного образ-¦Корректировка и разработка документации по резуль¦

¦ца (опытной пар- ¦татам предварительных испытаний опытного образца ¦

¦тии) ¦с присвоением литеры О на основную конструкторс- ¦

¦ ¦кую документацию, имеющую литеру О. Корректировка¦

¦ ¦и разработка технологических документов по резуль¦

¦ ¦татам изготовления и приемочных испытаний образца¦

¦ ¦и по результатам корректировки конструкторской до¦

¦ ¦кументации, имеющей литеру О1. И т.д. с литерой ¦

¦ ¦О2. ¦

¦б) серийное (массо¦Разработка технологической документации, предназ-¦

¦вое) производство ¦наченной для изготовления и испытаний серийного ¦

¦ ¦(массового) производства с присвоением литеры Б ¦

¦ ¦на основную конструкторскую документацию, имеющую¦

¦ ¦ту же литеру. ¦

L------------------+--------------------------------------------------

На стадии разработки конструкторской документации "Технический

проект" технологическая документация не разрабатывается.

Для разового изготовления или изготовления нескольких изделий в

единичном производстве присваивается литера "И".

При разработке документации на технологические процессы, выполня-

емые на стадиях "Предварительный проект", в случае опытного образца

документы следует выполнять в маршрутном или маршрутно-операционном

описании; в случае серийного производства - в операционном описании.

Документы, разрабатываемые на ТП, делятся на основные и вспомога-

тельные. Основные документы содержат сводную информацию, необходимую

для решения одной или комплекса инженерно-технических, планово-эконо-

мических и организационных задач. Эти документы полностью и однозначно

определяют технологический процесс (операции) изготовления или ремонта

изделия.

Вспомогательные документы применяются при разработке и внедрении

функциональных технологических процессов и операций (карта заказов на

проектирование технологической оснастки).

По своему назначению документы делятся на документы общего и спе-

циального назначения. Документы общего назначения - это документы,

применяемые в отдельности или в комплектах документов на технологичес-

кие процессы (операции) независимо от применения технологических мето-

дов изготовления или ремонта изделий, например, карта эскизов (графи-

ческий документ, содержащий эскизы, схемы, таблицы и предназначенный

для пояснения выполнения ТП, операций или переходов изготовления или

- 29 -

ремонта изделий, включая контроль и перемещения), технологическая инс-

трукция, титульный лист.

Документы специального назначения применяются при описании ТП и

операций в зависимости от типа и вида производства и применяемых тех-

нологических методов изготовления или ремонта. В качестве примера до-

кумента специального назначения можно рассмотреть маршрутную карту,

которая предназначена для маршрутного или маршрутно-операционного опи-

сания изготовления или ремонта изделия, включая контроль параметров по

всем операциям различных технологических методов с указанием данных об

оборудовании, технологической оснастке, материальных нормативах и тру-

довых затратах. К документам этого же вида относится и карта техноло-

гического процесса (КТП), предназначенная для операционного описания

ТП изготовления или ремонта изделия в технологической последователь-

ности по всем операциям одного вида формообразующей структуры, сборки

или ремонта с указанием переходов.

Основным технологическим документом является технологический рег-

ламент производства. Он бывает типовым (для всех предприятий, выпуска-

ющих данный вид продукции) и предприятия (конкретный регламент данного

предприятия). В любом случае он содержит (в случае типового регламента

все документы типовые):

- общие сведения о технологии производства данного вида продук-

ции;

- требования к сырьевым материалам, комплектующим изделиям, топ-

ливу и энергии;

- сведения о нормативно-технических документах, содержащих техни-

ческие требования к продукции;

- требования к технологическому оборудованию и системам автомати-

зации;

- требования к вспомогательным материалам и оборудованию;

- описание технологических режимов производства;

- маршрутную карту производства;

- карту контроля технологических процессов;

- технологические инструкции выполнения работ;

- правила охраны труда и техники безопасности;

- описание источников выделения вредных веществ и нормативы до-

пустимых выбросов;

- нормативы расхода топливо-энергетических и сырьевых материалов

и комплектующих изделий.

Остальные документы специального назначения только укажем:

- карта технологического процесса;

- технико-нормировочная карта;

- карта кодирования информации;

- карта наладки средств технологической оснастки;

- ведомость оборудования;

- ведомость материалов;

- ведомость специфицированного нормирования расхода материалов;

- ведомость нормирования расхода материалов;

- технологическая ведомость;

- ведомость применяемости;

- ведомость сборки изделия;

- ведомость операций (применяется совместно с МК и КТП);

- ведомость деталей сборочных единиц к типовому ТП для указания

состава деталей изготовления или ремонта по ТТП;

- ведомость деталей, изготавливаемых из отходов;

- ведомость дефектации;

- ведомость стержней;

- ведомость технологических документов;

- ведомость держателей подлинников.

- 30 -

1.9. Исходные данные для разработки технологии

производства РЭА.

Исходными данными и основными критериями для выбора структуры

технологической системы являются экономические показатели и технологи-

ческая оптимизация.

1. Выбор структуры ТС по экономическим показателям.

Структура ТС определяется требованиями эффективности функциониро-

вания. Все элементы вносят свой вклад в полную себестоимость изделия.

С позиций структуры ТС себестоимость изделия определяется:

- суммарной стоимостью работ по изготовлению, сборке и контролю

сборочных единиц различных уровней;

- суммарной стоимостью всех запасов по всем номенклатурам на

складах всех уровней, стоимостью хранения запасов (количество, аморти-

зация складов, обеспечение обслуживающего персонала, транспортировка).

Тогда суммарные затраты выражаются некоторой линейной функцией

С(М,L,K,S,P), где: М(n) - объем запасов по их видам 1...A, L(n) - ин-

тенсивность спроса на компоненты 1...B, S(n) - число наименований опе-

раций изготовления и сборки каждого вида изделий 1...C, К(n) - слож-

ность оборудования и оснастки по их видам 1...D, Р(n) - квалификация

специалистов 1...E.

При синтезе эффективной ТС необходимо обеспечить min С(M,L,K,S,P).

2. Технологическая оптимизация.

На величину технологической себестоимости годного изделия помимо

структуры ТП влияют:

- величины конструкторского допуска на первичные конструкционные

материалы, определяющие вероятность выхода годных изделий при той или

иной точности изготовления;

- вид и параметры распределения плотности вероятности показателя

качества изделия, также определяющие вероятность выхода годных изде-

лий;

- технологическая точность (точность изготовления), определяющая

затраты на производство изделия при заданной структуре ТП;

- вид и параметры распределения плотности вероятности показателя

качества.

Проблема минимизации технологической себестоимости годного изде-

лия должна рассматриваться как комплексная, ее решение включает в себя

взаимосвязанное рассмотрение системотехнических, схемотехнических,

конструкторских и технологических задач проектирования.

Таким образом, под технологической оптимизацией будем понимать

взаимосвязанный выбор схемотехнической (топологической) реализации из-

делия, номинальных значений его конструкционных параметров и техноло-

гической точности при заданных ограничениях по критерию минимальной

технологической себестоимости годного изделия. Технологическая оптими-

зация ведется на базе результатов параметрического синтеза устройства

и синтеза ТП. (Параметрический синтез характеризуется жесткой страте-

гией получения единственного квазиоптимального варианта ТС, где выяв-

ляются связи параметров системы с критериями качества, т.е. величина-

ми, однозначно связанными с качеством системы, которые образуют опти-

мизационную модель).

Объектом технологической оптимизации являются схемотехнические и

топологические решения устройства, при синтезе которых оптимально

удовлетворены требования обеспечения заданных эксплуатационных пара-

метров, найдены допустимые отклонения электрических и конструкционных

параметров от их номинальных значений и ТП их изготовления. При техно-

логической оптимизации необходимы:

- оценка вероятности выхода годных изделий, учитывающая, что оп-

- 31 -

тимизируется единая система с взаимно влияющими параметрами (условной

вероятностью);

- поиск такого сочетания конструкционных параметров, чтобы веро-

ятность выхода годных была максимальна.

Если решена первая задача, то на основе этого для решения второй

можно использовать стандартные методы оптимизации.

Основой алгоритма в этом случае является циклическое определение

соответствия всех электрических параметров полям допусков при случай-

ных выборах значений конструкционных параметров. Массив значений

конструкционных параметров формируется также, как в методе статисти-

ческих испытаний с использованием датчика случайных чисел при учете

корреляции между параметрами. Законы распределения конструкционных па-

раметров принимаются гауссовскими.

Для каждой реализации массива значений конструкционных параметров

последовательно рассчитываются значения электрических параметров и

сравниваются с допустимыми отклонениями. При несоответствии значения

параметра полю допуска расчет для данной реализации прекращается и

формируется следующая реализация. Та, при которой удовлетворены огра-

ничения на все электрические параметры, регистрируется, после чего

цикл повторяется для следующей реализации. Соотношение общего числа

реализаций и реализаций, удовлетворяющих всем наложенным ограничениям,

рассматривается как условная вероятность выхода годных.

При изменяемом ТП минимум технологической себестоимости годного

изделия достигается взаимосвязанным выбором номинальных значений его

конструкционных параметров, технологической точности и структуры ТП.

Выделим 3 наиболее общих случая:

1. Устойчивый и стабильный ТП целенаправленно изменяется по точ-

ности без изменения структуры за счет изменения точности операций;

2. ТП целенаправленно изменяется по структуре и точности, остава-

ясь устойчивым и стабильным;

3. ТП неустойчив за счет наличия систематических погрешностей и

подлежит периодической корректировке.

Для отыскания условий оптимума во всех трех случаях приемлемы

стандартные методы оптимизации. Для первых двух случаев задача оптими-

зации формулируется одинаково: Пусть Y - вектор номинальных значений

управляемых эксплуатационных параметров, s - вектор их средне-квадра-

тичных отклонений. Минимизируемой (целевой) функцией является техноло-

гическая себестоимость годного изделия, критерием оптимальности - ее

условный минимум minC 4t 0(Y,s) при выполнении ограничений: YcYP, YcYD;

scsP, где: YP - область работоспособности, YD - допустимая область, sP

- область реализуемых среднеквадратичных отклонений.

Для случая 3 в целевую функцию включается T 4k 0 - время до корректи-

ровки ТП, т.о. целевая функция имеет вид C 4t 0(Y,s,T 4k 0) при неизменном

критерии оптимальности - условном минимуме целевой функции в случае

выполнения помимо трех указанных и четвертого ограничения T 4тп 0>T 4k 0>0

(T 4тп 0 - время, в течение которого функционирует ТП). Выбор точности ТП

без изменения его структуры связан с выбором технологического оборудо-

вания по показателя точности, выбором точности поддержания режимов

технологических операций и методов обеспечения этой точности. В ре-

зультате точность ТП связана с величиной технологической себестоимости

и определяет вероятность выхода годных изделий. Таким образом целевая

функция имеет вид: C 4t 0=C 4t 0(s)/P 4y 0(Y,s) 76 0min (6), где: C 4t 0(s) - себестои-

мость изготовления партии изделий, P 4y 0(Y,s) - вероятность выхода годных

изделий.

В общем случае в процессе технологической оптимизации варьируется

точность выполнения отдельных операций в зависимости от выбора техно-

логического оборудования и методов обеспечения этой точности.

Все перечисленные выше изменения должны быть взаимосвязаны, т.е.

- 32 -

решение задачи в рамках автономных систем автоматизированного проекти-

рования конструкций (САПРК) и систем автоматизированного проектирова-

ния технологических процессов (САПРТП) не представляется возможным.