Технологія складання і монтажу блоку харчування

Міністерство Освіти Республіки Білорусь

Білоруський Державний Університет

Інформатики і радіоелектроніки

Факультет: комп'ютерного проектування

Кафедра: електронної техніки і технології

Пояснювальна записка

до курсового проекту

на тему:

"Технологія складання і монтажу ПП блоку харчування"

Мінськ 2001

Зміст

Введення

1. Аналіз технологічності конструкції виробу

2.Розробка технологічної схеми складання

3.Аналіз маршрутної технології, вибір і обгрунтування технологічного обладнання, вибір оптимального варіанту технологічного процесу

4.Проектірованіе ділянки складання і монтажу

5.Розробка оснащення для складально-монтажних робіт

Література

Введення

Під виробничим процесом розуміють сукупність всіх дій людей і знарядь виробництва, необхідних на даному підприємстві для виготовлення чи ремонт виробів, що випускаються. Виробничий процес включає підготовку виробництва: отримання, транспортування, контроль і зберігання матеріалів (напівфабрикатів); технологічні процеси виготовлення деталей і зборки; виготовлення технологічного оснащення та ін

Основою будь-якого виробничого процесу є технологічний процес (ТП). Технологічним процесом називається частина виробничого процесу, яка містить дії по зміні подальшого визначення стану предмета виробництв.

Для даного курсового проекту в даному випадку темою є розробка технологічного процесу складання і монтажу формувачів підсилювача низької частоти. На етапі розробки даного технологічного процесу необхідно:

- Провести аналіз технологічності конструкції виробу;

- Розробити технологічну схему зборки тобто вибрати вид схеми складання, сформувати окремі технологічні операції, скласти найбільш раціональну їх послідовність у ТП;

- Провести аналіз варіантів маршрутної технології, вибір технологічного обладнання та проектування ТП, для цього необхідно на підставі технологічної схеми складання скласти 2-3 варіанти маршрутної технології і для кожного варіанту підібрати типове технологічне обладнання з урахуванням його продуктивності;

- Провести проектування ділянки ГАП складання і монтажу;

- Провести розробку оснащення для складально-монтажних робіт для цього необхідно вибрати найбільш ефективну конструкцію технологічної оснастки, підібрати матеріал для основних деталей, оцінити точність виконавчих механізмів, розрахувати продуктивність;

- Визначити основні вимоги щодо безпечної життєдіяльності людини та екологічної обстановки при виконанні складально-монтажних робіт;

- У висновку зробити висновки за результатами робіт, оцінити техніко-економічні показники розробленого ТП, провести зіставлення отриманих результатів технічним завданням.

1. Аналіз технологічності конструкції виробу

Проектування технологічного процесу складання і монтажу радіоелектронної апаратури починається з ретельного вивчення вихідних даних (ТУ і технічних вимог, комплекту конструкторської документації, програми випуску, умов запуску у виробництво і т.д.). На даному етапі основним критерієм, що визначає придатність обладнання до промислового випуску, є технологічність конструкції.

Під технологічністю конструкції (ГОСТ 18831-73) розуміють сукупність її властивостей, які проявляються у можливості оптимальних витрат праці, коштів, матеріалів і часу при технічній підготовці виробництва, виготовленні, експлуатації та ремонті в порівнянні з відповідними показниками конструкцій виробів аналогічного призначення при забезпеченні заданих показників якості .

Оцінка технологічності переслідує мети:

• визначення відповідності показників технологічності нормативним значенням;

• виявлення чинників, що роблять найбільший вплив на технологічність виробів;

• встановлення значимості цих факторів і ступеня їх впливу на трудомісткість виготовлення і технологічну собівартість виробу.

Для оцінки технологічності конструкції використовуються численні показники, які діляться на якісні та кількісні. До якісних відносять взаємозамінність, регульованість, контролепридатності та інструментальна доступність конструкції. Кількісні показники згідно ГОСТ 14.201-73 ЕСТПП класифікуються на:

• базові (вихідні) показники технологічності конструкцій, регламентуються галузевими стандартами;

• показники технологічності конструкцій, досягнуті при розробці виробів;

• показники рівня технологічності конструкції, що визначаються як відношення показників технологічності розроблюваного виробу до відповідних значень базових показників.

Номенклатура показників технологічності конструкцій вибирається залежно від виду виробу, специфіки та складності конструкції, обсягу випуску, типу виробництва та стадії розробки конструкторської документації.

Базові показники технологічності блоків РЕА встановлені стандартом галузевої системи технологічної підготовки виробництва ОСТ 4ГО.091.219-81 "Методи кількісної оцінки технологічності конструкцій виробів РЕА". Згідно з ним всі блоки по технологічності діляться на 4 основні групи:

• електронні: логічні та аналогові блоки оперативної пам'яті, блоки автоматизованих систем управління і електронно-обчислювальної техніки, де число ІМС більше або дорівнює числу ЕРЕ.

• радіотехнічні: приймально-підсилювальні прилади і блоки, джерела живлення, генератори сигналів, телевізійні блоки і т.д.

• електромеханічні: механізми приводу, відлікові пристрої, кодові перетворювачі і т.д.

• комутаційні: з'єднувальні, розподільні блоки, комутатори і т.д.

У даному курсовому проекті розглядається радіотехнічний блок. Для блоку визначаються 7 основних показників технологічності (див. таблицю 2.1), кожен з яких має свою вагову характеристику x _i. Величина коефіцієнта вагомості залежить від порядкового номера приватного показника в ранжированого послідовності і розраховується за формулою:

(1.1)

де q - порядковий номер ранжированого послідовності приватних показників.

Таблиця 2.1 - Показники технологічності конструкції РЕЗ

Потім на підставі розрахунку всіх показників обчислюють комплексний показник технологічності:

(1.2)

Коефіцієнт технологічності знаходиться в межах 0 <К <1.

Коефіцієнт автоматизації і механізації монтажу:

(1. 3)

де Н _М.М - Кількість монтажних з'єднань ВЕТ, які передбачається здійснити автоматизованим і механізованим способом. Для блоків на друкованих платах механізація відноситься до установки ВЕТ і подальшої пайку хвилею припою;

Н _м - загальна кількість монтажних з'єднань. Для роз'ємів, реле, мікросхем і ЕРЕ визначаються за кількістю висновків.

Коефіцієнт автоматизації і механізації підготовки ВЕТ до монтажу:

(1.4)

де Н _м.п.ІЕТ - кількість ВЕТ у штуках, підготовка висновків яких здійснюється за допомогою автоматів і напівавтоматів;

Н _п.ІЕТ - загальне число ВЕТ, які повинні готуватися до монтажу відповідно до вимог конструкторської документації.

Коефіцієнт освоєності ДСЕ:

(1.5)

де Д _т.з - кількість типорозмірів запозичених ДСЕ, раніше освоєних на підприємстві;

Д _т - загальна кількість типорозмірів ДСЕ в РЕМ.

Коефіцієнт застосування мікросхем і микросборок:

Коефіцієнт повторюваності друкованих плат:

(1.6)

де Д _тпп - кількість типорозмірів друкованих плат в РЕЗ;

Д _пп - загальне число друкованих плат в РЕМ.

Коефіцієнт застосування типових технологічних процесів:

(1.7)

де Д _т.п і Е _т.п - число деталей і складальних одиниць, що виготовляються із застосуванням типових і групових технологічних процесів;

Д і Е - загальне число деталей і складальних одиниць у РЕЗ, крім кріплення (гвинтів, гайок, шайб).

Коефіцієнт автоматизації і механізації регулювання і контролю:

(1.8)

де Н _а.р.к - число операцій контролю і настройки, що виконуються на напівавтоматичних і автоматичних стендах;

Н _р.к - загальна кількість операцій контролю і настройки. Дві операції: візуальний контроль і електричний є обов'язковими. Якщо в конструкції є регулювальні елементи, то кількість операцій регулювання збільшується пропорційно числу цих елементів.

Для оцінки рівня технологічності проектованого вироби необхідно знайти відносну величину досягнутого показника К к нормальному показнику К _н:

(1.9)

де К _н - комплексний показник виробу аналога, К _н = 0,6;

До _сл - коефіцієнт складності нового виробу в порівнянні з аналогом, К _н = 1,02 ... 1,2;

До _му = К _від - коефіцієнт, що враховує зміну рівня організації виробництва і праці заводу-виготовлювача нового виробу по відношенню до заводу-виробника аналога (До _му = К _від = 1);

К _м - коефіцієнт, що враховує зміну типу виробництва (К _м = 1).

Розрахунок показників технологічності

Виконаний на основі галузевого стандарту ОСТ 4Г0.091.219

Назва виробу: підсилювач фотоструму

Тип апаратури: радіотехнічний

ВИХІДНІ ДАНІ:

Кількість автоматизованих монтажних з'єднань (шт.) 76

Загальна кількість монтажних з'єднань (шт.) 120

ВЕТ, підготовлювані до монтажу механізованим способом 59

Загальна кількість ВЕТ (шт.) 61

Число елементів, замінених ІМС 0

Число елементів ВЕТ, що не увійшли в ІМС 61

Число типорозмірів друкованих плат 1

Загальна кількість друкованих плат 1

Число автоматичних операцій контролю і регулювання 1

Загальна кількість операцій регулювання та контролю 2

Поставлене показник технологічності: 0.7

Коефіцієнти	Чісленниезначенія
коефіцієнт автоматизації та механізації монтажу	0,65
коефіцієнт автоматизації підготовки ВЕТ до монтажу	0,97
коефіцієнт освоєності ДСЕ	1
коефіцієнт застосування мікросхем і микросборок	0
коефіцієнт повторюваності друкованих плат	0
коефіцієнт застосування типових техпроцесів	1
коефіцієнт автоматизації контролю і налаштування	0,5
Показник технологічності комплексний	0,704

Висновок: оскільки До _розр.> До _зад. (0,704> 0,7), то конструкція вироби технологічна, можна розробляти техпроцес.

Для підвищення технологічності конструкцій необхідно виконання наступних груп заходів:

- Шляхом вдосконалення конструкції блоку: підвищення уніфікації блоку; розширення використання мікросхем та мікрозборок; збільшення сборности конструкції; збільшення кількості деталей, виготовлених прогресивним методом, і зменшення числа деталей, виготовлених точним способом; раціональне компонування елементів на платі;

- Удосконаленням технології збирання: механізація підготовки елементів до монтажу шляхом використання автоматів, напівавтоматів; вдосконаленням ТП монтажу; механізація операцій контролю і настройки; застосування прогресивних методів формоутворення деталей.

2. Розробка технологічної схеми складання

Технологічним процесом складання називають сукупність операцій, в результаті яких деталі з'єднуються в складальні одиниці, блоки, стійки, системи та вироби. Найпростішим складально-монтажних елементом є деталь, яка згідно з ГОСТ 2101-68 характеризується відсутністю роз'ємних та нероз'ємних з'єднань.

Складальна одиниця є більш складним складально-монтажних елементом, що складається з двох або більше деталей, з'єднаних роз'ємним або нероз'ємним з'єднанням. Характерною ознакою складальної одиниці є можливість її складання окремо від інших складальних одиниць.

Технологічна схема складання виробу є одним з основних документів, що складаються при розробці технологічного процесу складання. Розчленування вироби на складальні елементи проводять відповідно до схеми складального складу, при розробці якої керуються такими принципами:

• схема складається незалежно від програми випуску вироби на основі складальних креслень, електричної та кінематичної схем вироби;

• складальні одиниці утворюються за умови незалежності їх складання, транспортування та контролю;

• мінімальне число деталей, необхідне для утворення складальної одиниці першого ступеня зборки, має дорівнювати двом;

• мінімальне число деталей, що приєднуються до складальної одиниці даної групи для утворення складального елемента наступного ступеня, має дорівнювати одиниці;

• схема складального складу будується за умови освіти найбільшого числа складальних одиниць;

- Схема повинна мати властивість безперервності, тобто кожна наступна ступінь збірки не може бути здійснена без попередньої.

Включення в схему складального складу характеристик збірки перетворює її в технологічну схему зборки.

На практиці широко застосовують два види схем збирання: ² віялового ² типу і з базовою деталлю.

Схема збірки з базовою деталлю вказує тимчасову послідовність складального процесу. При такій збірці необхідно виділити базовий елемент, тобто базову деталь або складальну одиницю. В якості базової вибирають ту деталь, поверхні якої будуть згодом використані при встановленні в готовий виріб. У більшості випадків базовою деталлю служить плата, панель, шасі та інші елементи несучих конструкцій вироби. Напрямок руху деталей і складальних одиниць на схемі показується стрілками, а пряма лінія, що з'єднує базову деталь і виріб, називається головною віссю збірки. Точки перетину осей збірки, в які подаються деталі або складальні одиниці, позначаються як елементи складальних операцій, наприклад: Зб. 1-1, Сб.1-2 і т.д., а точок перетину допоміжної осі із головною - як СБ 1 , С6.2 і т.д.

При побудові технологічної схеми складання кожну деталь або складальну одиницю зображують у вигляді прямокутника, в якому вказують позицію деталі по специфікації до складального креслення, її найменування та позначення згідно конструкторського документа, а також кількість деталей, що подаються на одну операцію складання.

Технологічна схема складання наведена в графічній частині.

Розробці технологічних схем складання сприяє оптимальна диференціація робіт, що значно скорочує тривалість виробничого циклу. Раціональність поділу обсягу робіт на операції в умовах автоматизованого потокового виробництва визначається ритмом збірки, тобто кожна операція повинна бути рівна або кратна ритму:

(2.1)

де Ф _д - дійсний фонд часу за плановий період, хв.;

N - програма запуску, шт.

Програма запуску:

(2.2)

де a - коефіцієнт технологічних втрат, приймаємо рівним 1,5%;

N _в = 100000 - задана по ТЗ програма випуску, шт.

Кількість елементів, що встановлюються на i-й операції, повинно враховувати співвідношення:

(2.3)

де T _i - Трудомісткість i-ої операції зборки.

Схема складання представлена ​​в додатку

Після вибору оптимальної схеми складального складу проводиться розрахунок наступних коефіцієнтів:

- Середня повнота складального складу (кількість складальних одиниць на кожному ступені збірки):

- Модуль розчленованості процесу збирання:

(2.4)

де n - число робочих операцій, визначених для конкретних умов виробництва (при М <1 ТП концентрований, М> 1 - диференційований; тобто ТП диференційований);

- Коефіцієнт сборности вироби:

(2.5)

Правильно вибрана схема складального складу дозволяє встановити раціональний порядок комплектування складальних одиниць і виробу в процесі складання. При переході від схеми складального складу до технологічною схемою побудови та розташуванні операцій у часі необхідно враховувати наступне:

• спочатку виконуються ті операції ТП, які вимагають великих механічних зусиль і нероз'ємних з'єднань;

• активні ЕРЕ встановлюють після пасивних;

• за наявності малогабаритних і великогабаритних ЕРЕ в першу чергу збираються малогабаритні ЕРЕ;

• закінчується складальний процес установкою деталей рухомих з'єднань і ЕРЕ, які використовуються в подальшому для регулювання;

• контрольні операції вводять в ТП після найбільш складних складальних операцій і при наявності закінченого складального елемента;

• в маршрутний технологічний процес вводять також ті операції, які безпосередньо не випливають зі схеми складального складу, але їх необхідність визначається технічними вимогами до складальним одиницям, наприклад вологозахист, і т.д.

3. Вибір варіантів маршрутної технології, техніко-економічне порівняння і проектування ТП

Проектування техпроцесу починається зі складання маршрутної технології зборки на підставі аналізу технологічної схеми складання. Розробка маршрутної технології включає в себе визначення груп устаткування за операціями, а також техніко-економічних даних по кожній операції.

При розробці маршрутної технології необхідно керуватися наступним:

• при потокової збірці розбивка процесу на операції визначається тактом випуску (ритмом збірки), причому час, що витрачається на виконання кожної операції, повинно бути рівне або кратно ритму;

• попередні операції не повинні ускладнювати виконання наступних;

• на кожному робочому місці повинна виконуватися однорідна за характером і технологічно закінчена робота;

• після найбільш відповідальних операцій складання, а також після регулювання та ремонту передбачають контрольні операції;

• застосовують більш досконалі форми організації виробництва - безперервні та групові потокові лінії, лінії та ділянки гнучкого автоматизованого виробництва (ГАП).

При виконанні курсового проекту досить розглянути 2 варіанти маршрутної технології складання і монтажу виробу. При цьому необхідно керуватися схемами типових технологічних процесів складання блоків РЕА із застосуванням мікросхем і навісних ЕРЕ (ОСТ 4ГО.054.267).

Засоби технологічного оснащення, що використовуються при виготовленні виробів, згідно з ГОСТ 14.301-73 включають:

• технологічне обладнання (у тому числі контрольне та випробувальне);

• технологічне оснащення (у тому числі інструмент та контрольні пристосування);

• засоби механізації і автоматизації виробничого процесу.

Витрати на реалізацію технологічного процесу у встановлений проміжок часу при заданому якості виробів повинні бути представлені у вигляді відносин: основних часів, штучних часів, наведених витрат на виконання робіт. Кращим варіантом вважається той, значення показників якого мінімальні.

Вибір варіантів обладнання, що характеризуються ступенем механізації і автоматизації, повинен проводитися виходячи з таких умов:

• приведені витрати на виконання технологічного процесу - мінімальні;

• період окупності обладнання - мінімальний.

Важливим показником правильності вибору технологічного устаткування є коефіцієнт завантаження та використання обладнання за основним часу. Коефіцієнт завантаження обладнання К _з визначається як відношення розрахункової кількості одиниць обладнання по даній операції З _р до прийнятого (фактичного) кількості З _пр:

(3.1)

Розрахункова кількість одиниць обладнання (робочих місць) визначається як відношення штучного часу даної операції Т _шт до такту випуску t:

(3.2)

При виборі оптимального варіанту техпроцесу використовують наступні техніко-економічні показники:

- Технологічну собівартість;

- Продуктивність праці;

Економічний - процес, який при заданих умовах забезпечує мінімальну технологічну собівартість. Продуктивність відповідає найменшим витратам живої праці і забезпечує швидкий випуск продукцій, важливої ​​для народного господарства.

Продуктивність - кількість деталей в штуках, яке виготовлено за одиницю часу. Середня величина продуктивності визначається:

(3.3)

де Ф - корисний фонд на заданий плановий період часу;

Т _{шт i} - сумарна трудомісткість по i-ої операції.

Штучно-калькуляционное час:

(3.4)

де Т _п.з. - підготовчо-заключний час, який витрачається на ознайомлення з кресленнями, отримання інструменту, підготовку і налагодження обладнання і видається на всю програму випуску:

Т _шт - штучний час, що витрачається на кожну збірку:

Т _шт = Т _осн + Т _допом + Т _обсл + Т _пер, (3.5)

де Т _осн - основний час (час роботи обладнання);

Т _допом - допоміжний час (час на установку і зняття деталі);

Т _обсл - час обслуговування (час обслуговування і заміни інструменту);

Т _пер - час перерв (час на регламентовані перерви в роботі).

Для складально-монтажного виробництва об'єднують Т _осн і Т _допом і отримують оперативний час, а (Т _обсл + Т _пер) складають додатковий час і ставлять його у відсотках від Т _оп. В якості коефіцієнтів.

Згідно ОСТ 4ГО.050.012 "Нормування складально-монтажних робіт у виробництві РЕА" виділяються 3 групи складності:

1) РЕА 2-го покоління з використанням ПП і дискретних елементів;

2) РЕА 3-го покоління (ПП, ІМС);

3) РЕА 4-го покоління (МБС, МБОГ).

Для 1 групи складності і великосерійного виробництва К ₁ = 0,75;

До ₂ - Коефіцієнт, що враховує підготовчо-заключний час і час обслуговування у% від оперативного часу (К ₂ = 5,4%);

До ₃ - коефіцієнт, що враховує частку часу на перерви в роботі у% від оперативного часу, залежить від складності виконуваної роботи та умов праці (для простих умов праці До ₃ = 5%).

Вибір оптимального варіанту технологічного процесу здійснюється шляхом порівняння 2-3-х варіантів, що відрізняються різним обладнанням, рівнем механізації і автоматизації.

Вибір технологічного обладнання проводять з урахуванням наступних критеріїв:

1. порівняння типів обладнання, які відповідають однаковим вимогам щодо реалізації ТП за такими параметрами:

- Продуктивність;

- Споживана потужність;

- Габарити;

• витрати на придбання та експлуатацію.

2. перевіряється облік вимог ТЗ, промислової оснащення та екологічних вимог для обраного устаткування.

Порівняння двох варіантів маршрутного технологічного процесу складання і монтажу підсилювача фотоструму із зазначенням марок використовуваного обладнання наводиться в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 - Порівняння варіантів маршрутного ТП