Технологичность изделия, ее показатели и пути обеспечения

2



Технологичность изделия, ее показатели и пути обеспечения


     Под технологичностью конструкции изделия (ГОСТ 14.205-83) понимается совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта. К ус-

ловиям изготовления или ремонта изделия относятся: тип производства, его специализация и организация, годовая программа и повторяемость выпуска, а также применяемые технологические процессы.

     Стандарты ЕСТПП предусматривают обязательную отработку РЭА на технологичность на всех стадиях ее создания с целью повышения производительности труда, снижения затрат и времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт при обеспечении необходимого качества изделий. 

     Количественная оценка технологичности РЭА строится на системе показателей (ГОСТ 14.201-73), которая включает, базовые показатели технологичности, достигнутые при разработке изделия и внесенные в стандарты или ТУ.

     Различают производственную и эксплуатационную технологичность. Первая проявляется в сокращении затрат при подготовке и изготовлении изделий, вторая - в сокращении затрат на обслуживание и ремонт. При отработке изделия на технологичность для условий производства необходимо учитывать: объемы выпуска н уровень специализации рабочих мест, виды заготовок и методы их получения; виды и методы обработки, виды и методы сборки, монтажа, настройки, контроля и испытаний, возможность использования типовых технологических процессов, имеющегося технологического оборудования и оснастки: возможность механизации и автоматизации процессов изготовления и технологической подготов-

ки производства; условия материально-технического обеспечения, квалификационный уровень рабочих.

     При рассмотрении РЭА как объекта эксплуатации анализируются условия работы с аппаратурой, удобства обслужи

вания, ремонта, требования техники безопасности, возможности хранения и трансдортировки.




Показатели технологичности РЭА, характеризующие конструкцию.



     Коэффициент унификации конструкции изделия











где Еу - количество унифицированных сборочных единиц в изделии; Ду - количество унифицированных деталей, являющихся составными частями изделия и не вошедших в Еу (стандартные крепежные детали не учитываются); Е - количество сборочных единиц в изделии; Д - общее количество деталей в изделии без учета стандартного крепежа.


     Коэффициент унификации сборочных единиц 




     

     Коэффициент унификации деталей  



     Коэффициент стандартизации изделия






где Ест - количество стандартных сборочных единиц, в изделии Дст - число стандартных деталей, являющихся составными частями изделия и не входящих в Ест (стандартные крепежные детали не, учитываются).


     Коэффициент стандартизации сборочных единиц 



     Коэффициент стандартизации деталей 


     Коэффициент контролепригодности изделия




где Нкп - количество контролируемых параметров в изделии;
Нтк - количество точек контроля в изделии.
     Коэффициент повторяемости марок монтажного провода в изделии









где Ммпр - количество марок монтажного провода в изделии
     Коэффициент повторяемости электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в изделии





где Нтэрэ - количество типоразмеров ЭРЭ в изделии; Нэрэ - количество ЭРЭ в изделии.

     Коэффициент применяемости интегральных схем (ИС в изделии)








где Нэлис - сумма элементов, входящих в интегральные схемы изделия (определяются по ТУ на каждую ИС); Нэл - количество радиоэлементов в изделии.
     Коэффициент применяемости полупроводниковых приборов в изделии








где Hпп- количество ПП в изделии; Нрл - количество радиоламп в изделии.

     Коэффициент регулируемости схемы изделия на элементной базе





где Ннрэл , Нрэл - количество нерегулируемых и регулируемых радиоэлементов.





Показатели технологичности РЭА, характеризующие технологию изготовления изделий.



     Трудоемкость изготовления изделия





где Тi, - трудоемкость изготовления, сборки, монтажа, настройки, контроля и испытаний i-й составной части изделия, нормо-ч.

     Технологическая себестоимость изделия







где Cм - расходы на сырье и материалы (без стоимости отходов), руб.; Сз - основная заработная плата производственных рабочих с начислениями, руб.; Син - расходы на износ инструмента и приспособлений целевого назначения, руб., Со - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, руб.

     Коэффициент применения, типовых технологических процессов







где Ттп - трудоемкость операций, выполняемых по типовым технологическим процессам.

     Коэффициент автоматизации и механизации технологических процессов







где Там - трудоемкость операций, выполняемых с помощью средств механизации и автоматизации.

     Коэффициент автоматизации установки радиоэлементов на печатные платы






где Нау- количество радиоэлементов, устанавливаемых с помощью средств автоматизации; Нpy - количество радиоэлементов, устанавливаемых вручную.


     Коэффициент автоматизации и механизации технологических процессов контроля





где Тмак, - трудоемкость операций контроля, выполняемых с помощью средств автоматизации и механизации; Тк - общая трудоемость контроля изделий.

     Коэффициент применения печатного монтажа





где Нкпг - количество контактных площадок в изделии, пайка которых осуществляется групповым методом; Нпс - общее количество паяных соединений в изделии.

     Относительная трудоемкость сборочно-монтажных работ при изготовлении изделия







где Тсми - трудоемкость операций сборочно-монтажных работ.

     Относительная трудоемкость настроечно-регулировочных работ







где Тнри - трудоемкость настроечно-регулировочных работ.

     Коэффициент использования материала







где Мзд - масса заготовки детали .



Базовые показатели и уровень технологичности конструкции РЭА.



     На основании отраслевого стандарта все блоки РЭА по номенклатуре используемых показателей технологичности условно разбиты на четыре класса: электронные, электромеханические, механические и радиотехнические. В специальную группу блоков выделены соединительные, коммутационные и распределительные устройства. Для каждого класса установлен состав показателей технологичности, которые принимаются как базовые для данного класса. Общее количество показателей, характеризующих технологичность блоков каждого класса, не должно превышать 7. 

     К перечисленным выше показателям технологичности, из которых выбираются базовые, добавляется еще ряд обобщенных базовых показателей или один из них. К последним относится трудоемкость изготовления блока







где Та - трудоемкость конструкции-аналога проектируемого блока или трудоемкость, полученная по данным статистики; Ксл - коэффициент сложности блока, определяемый сравнением соответствующих технических требований к старым и новым конструкциям или как отношение технических параметров проектируемой конструкции к параметрам аналога или прототипа; Кт - коэффициент снижения трудоемкости изготовления изделия,







где Кпт - планируемый рост производительности труда; t –период времени от начала проектирования до запуска в производство.

     Удельный базовый показатель трудоемкости изготовления изделия определяется как отношение базового показателя трудоемкости изготовления Tб к номинальному значению 



основного технического параметра Р (          ). Уровень 



технологичности изделия (блока) определяется как отношение значения достигнутого показателя технологичности к базовому.
     Числовые значения базовых показателей устанавливаются и утверждаются для каждого конкретного предприятия с учетом специфики выпускаемых изделий и достигнутого организационно-технического уровня производства. Естественно, что ниже уровня базовых показателей технологичности новая разрабатываемая конструкция РЭА быть не должна.

     Основным показателем оценки технологичности конструкции является комплексный показатель технологичности К, который определяется с помощью базовых показателей по формуле




















где кi - значение показателя по таблице базовых показателей соответствующего класса блоков; i - весовая значимость i-го показателя, s - общее количество показателей. Независимо от полноты состава определяемых показателей на различных стадиях проектирования i принимается для каждого показателя в соответствии с установленной весовой значимостью.

     В целях обеспечения высокого технического уроння изделий для всех предприятий отрасли, разрабатывающих и выпускающих РЭА, устанавливаются нормативы комплексных показателей, которые характеризуют достигнутый предел технологичности, ниже которого показатели вновь разрабатываемого изделия быть не должны.

     Расчет нормативного комплекса показателя проводится по формуле







где Ка - комплексный показатель изделия-аналога; Ксл - коэффициент сложности (технического совершенства) нового изделия по сравнению с аналогом; Кту - коэффициент, учитывающий изменения технического уровня основного производства завода-изготовителя нового изделия по отношению к заводу-изготовителю изделия аналогам; Коп и Кот - коэффициенты, учитывающие изменения уровня организации производства и труда завода-изготовителя нового изделия по отношению к заводу-изготовителю изделия-аналога; Кп - коэффициент, учитывающий изменения типа производства (отношение коэффициента серийности нового изделия по отношению к

изделию-аналогу).










Показатели технологичности конструкций узлов и блоков РЭА.



     Коэффициент применяемости деталей





где Дтор - количество типоразмеров оригинальных деталей в блоке, Дт - общее количество деталей (типоразмеров) в блоке без учета нормализованного крепежа.
     Коэффициенты применяемости и повторяемости электрорадиоэлементов:








где Нторэ - количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в блоке, Нтэ - общее количество типоразмеров в блоке; Нэ - общее количество ЭРЭ в блоке, шт.
     К оригинальным деталям относятся те, которые впервые разрабатываются самим предприятием или в порядке кооперации. К электрорадиоэлементам относятся транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, разъемы, дроссели, трансформаторы, микросхемы, микромодули и т. п. Под типоразмером ЭРЭ понимается габаритный размер (без учета номинальных значений).

     Коэффициент использования микросхем и микросборок







где Нмс - общее количество микросхем и микросборок в блоке, шт.
     Коэффициент автоматизации и механизации монтажа блока







где Нам - количество монтажных соединений, осуществляемых механизированным или автоматизированным способом, Нм – общее количество монтажных соединений.

     Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу











где Кмпэ - количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может быть механизирована или автоматизирована, шт.

     Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров









где Нмкн - количество операций контроля и настройки, осуществляемых автоматизированным или механизированным способом. В число таких операций включаются и те, которые не требуют использования средств механизации; Нкн - общее количество операции контроля и настройки.

     Коэффициент прогрессивности формообразования деталей:







где Дпр - количество деталей, заготовки которых или сами детали получены прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, порошковой металлургией, литьем по выплавляемым моделям, под давлением и в кокиль, пайкой, сваркой, склеиванием, из профилированного материала), шт.

     Все остальные показатели технологичности конструкции блоков определяются аналогично показателям технологичности для изделий, формулы расчета которых приведены выше.