Технологичность конструкций блоков систем автоматики

Технологичность – совокупность свойств конструкции, которые проявляются в оптимальных затратах труда, средств, материалов и времени при изготовлении, эксплуатации и ремонте изделия.

Различают производственную, эксплуатационную, ремонтную технологичность при техническом обслуживании, технологичность конструкции детали и сборочной единицы, а также технологичность конструкции по процессу изготовления, форме поверхности, размерам и материалам.

К качественным характеристикам технологичности относят взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность и инструментальную доступность конструкции (рис. 1.2.1).

Рис. 1.2.1

Стандарты единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП) предусматривают обязательную обработку конструкций на технологичность на всех стадиях, что направлено на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества изделия.

Основные показатели технологичности определяются стандартами ЕСТПП и учитывают:

1. Трудоемкость изготовления изделия

,

(1.2.1)

где – количество операций; – трудоемкость i -ой операции (нормо-часы).

2. Технологическая себестоимость

,

(1.2.2)

где – стоимость затрат на сырье и материалы; – зарплата производственных рабочих; – стоимость инструмента и оснастки; – расходы на амортизацию и эксплуатацию оборудования.

3. Уровень технологичности конструкции по трудоемкости учитывает конструкторские (табл. 1.2.1) и технологические (табл. 1.2.2) показатели:

K у.т= Т и/ Т б.и,	(1.2.3)
К у.с= Ст / С б.и,	(1.2.4)

где С _б.и – себестоимость базового варианта изделия.

Дополнительные технические показатели технологичности:

- коэффициент унификации

К у=(Eу- Д у)/(Е + Д),

(1.2.5)

где – число унифицированных сборочных единиц и деталей соответственно; – общее число сборочных единиц и деталей соответственно;

- коэффициент применимости типовых ТП

,

(1.2.6)

где – трудоемкость операций, которые выполняются по типовым ТП;

- коэффициент автоматизации и механизации

,

(1.2.7)

где – трудоемкость операций, выполняемых на автоматическом и полуавтоматическом оборудовании.

Таблица 1.2.1

Название	Коэффициенты
Конструкторские
Применяемости деталей
Применяемости ЭРЭ
Применяемости сборочных единиц
Повторяемости ЭРЭ
Повторяемости микросхем и микросборок
Повторяемости печатных плат
Повторяемости материалов
Использования микросхем и микросборок
Установочных размеров (шагов) ЭРЭ
Сложности печатных плат
Освоенности деталей
Сложности сборки
Сборности
Точности обработки

Таблица 1.2.2

Название	Коэффициенты
Технологические
Автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу
Автоматизации и механизации монтажа изделия
Автоматизации и механизации операций контроля и настройки
Применения типовых ТП
Прогрессивности формирования деталей
Сложности обработки
Использования материалов

Базовые показатели технологичности блоков ЭА установлены стандартом ОСТПП ОСТ 4ГО.091.219-81 «Методы количественной оценки технологичности конструкций изделий ЭА». Этот стандарт определяет состав основных частных показателей технологичности, содержит методику расчета базовых показателей и нормативы для оценки технологичности различных классов блоков ЭА.

Показатели технологичности разделяются на конструкторские и технологические (табл. 1.2.1 и 1.2.2).

Стандарт предусматривает проведение количественного анализа конструкций изделий на технологичность в два этапа:

1) анализ разработанных ранее базовых конструкций (изделий – аналогов) с целью установления базовых показателей и уровня технологичности вновь разрабатываемых изделий;

2) анализ вновь разработанных конструкций по стадиям проектирования с установлением их уровня технологичности.

Согласно ОСТ 4ГО.091.219-81, все блоки по технологичности делятся на четыре основные группы: электронные, радиотехнические, электромеханические, коммутационные.

Для каждого типа блоков из общего состава определяется семь показателей технологичности, оказывающих наибольшее влияние, каждый из которых имеет свою весовую характеристику , определяемую в зависимости от порядкового номера частного показателя (табл. 1.2.3) и рассчитываемую по формуле

,

(1.2.8)

где – порядковый номер ранжированной последовательности частных показателей.

Комплексный показатель технологичности находится в пределах и определяется по формуле:

.

(1.2.9)

Таблица 1.2.3

1	1,0	3	0,8	5	0,3		0,1
2	1,0	4	0,5	6	0,2

К электронным устройствам и блокам относятся логические и аналоговые блоки оперативной памяти, блоки автоматизированных систем управления и электронно-вычислительной техники, где число ИМС более или равно числу ЭРЭ.

Состав показателей технологичности для них в ранжированной последовательности приведен в табл. 1.2.4.

Коэффициент применяемости микросхем и микросборок

,

(1.2.10)

где – общее число дискретных элементов, замененных ИМС и микросборками; – общее число ИЭТ, не вошедших в микросхемы.

К ИЭТ относят резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, разъемы, реле и другие элементы.

Таблица 1.2.4

	Коэффициенты	Обозначение
	Применения ИМС и микросборок		1,0
	Автоматизация и механизация монтажа		1,0
	Автомат. и механич. подготовка ИЭТ к монтажу		0,8
	Автом. и механич. регулировки и контроля		0,5
	Повторяемости ИЭТ		0,3
	Применяемости типовых ТП		0,2
	Прогрессивности формирования деталей		0,1

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа

,

(1.2.11)

где – количество монтажных соединений ИЭТ, которые предусматривается осуществить автоматизированным или механизированным способом; – общее количество монтажных соединений для разъемов, реле, ИМС и ЭРЭ (определяется по числу выводов).

Для блоков на ПП механизация относится к установке ИЭТ и последующей пайке волной припоя.

Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ИЭТ к монтажу

,

(1.2.12)

где – количество ИЭТ (шт), подготовка которых осуществляется с помощью автоматов и полуавтоматов; в их число включаются ИЭТ, не требующие специальной подготовки (патроны, реле, разъемы и т. д.); – общее число ИЭТ, которые должны подготавливаться к монтажу в соответствии с требованиями Конструкторской Документации (КД).

Коэффициенты автоматизации и механизации регулировки и контроля

,

(1.2.13)

где – число операций контроля и настройки, выполняемых на полу- и автоматических стендах; - общее число операций регулировки и контроля.

Две операции – визуальный и электрический контроль – являются обязательными.

Если в конструкции имеются регулировочные элементы (катушки индуктивности с подстроечными сердечниками), то количество операций регулировки увеличивается пропорционально числу этих элементов.

Коэффициент повторяемости ИЭТ

,

(1.2.14)

где – количество типоразмеров оригинальных ИЭТ в ЭС; – общее количество типоразмеров.

К оригинальным относятся ИЭТ, разработанные и изготовленные впервые по ТУ; типоразмер определяется компоновочным размером и стандартом на элемент.

Коэффициент применяемости типовых ТП

К ТП=(Д ТП+ Е ТП)/(Д + Е),

(1.2.15)

где – число деталей и сборочных единиц, изготавливаемых с применением типовых и групповых ТП; – общее число деталей и сборочных единиц, кроме крепежа.

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей

,

(1.2.16)

где – число деталей, изготовленных по прогрессивным ТП (штамповка, прессование из пластмасс, литье, порошковая металлургия и т. д.); Д – общее число деталей (без учета нормализованного крепежа).

К радиотехническим устройствам относятся приемно-усилительные приборы и блоки, источники питания, генераторы сигналов, телевизионные блоки и т. д.

Состав показателей технологичности радиотехнических устройств приведен в табл. 1.2.5.

Таблица 1.2.5

	Коэффициенты	Обозначение
	Автоматизация и механизация монтажа		1,0
	Автомат. и механич. подготовка ИЭТ к монтажу		1,0
	Освоенности ДСЕ (деталей и сборочных единиц)		0,8
	Применения ИМС и микросборок		0,5
	Повторяемости ПП		0,3
	Применения ТП		0,2
	Автом. и механич. регулировки и контроля		0,1

Коэффициент освоенности деталей и сборочных единиц рассчитывается по формуле

,

(1.2.17)

где – количество типоразмеров заимствованных ДСЕ, раннее освоенных на предприятии; – общее количество типоразмеров ДСЕ.

Коэффициент повторяемости печатных плат (ПП)

,

(1.2.18)

где – число типоразмеров ПП в изделии, Д_ПП – общее число ПП.

К электромеханическим устройствам относятся механизмы привода, отсчетные устройства, кодовые преобразователи и т. д.

Состав показателей технологичности электромеханических устройств сведен в табл. 1.2.6.

Таблица 1.2.6