Преимущества использования типовых решений при проектировании реальных производств

е

Компоненты и технологии, № 3'2002 Технологии

Преимущества использованиа типовых решений

при проектировании реальных производств

Как можно быстро получить заранее выверенное решение по комплектованию производства? С чего начать разговор с поставщиками оборудования?

Как оценить финансовые возможности в удовлетворении запросов?

Такие вопросы всегда возникают при намерении предприятий создать или обновить свое производство. Эта публикация — попытка ответить на них.

Юрий Пинус

pinus@main.elserv.ru

Аркадий Медведев, проф. МАИ

medvedev@main.elserv.ru

РН

ост промышленного производства за последние 3 года, а также планы интеграции России в мировую экономику делают актуальными вопросы технического переоснащения отечественных предприятий. При этом особое положение радиоэлектронной индустрии в экономике и политике современной державы переоценить невозможно.

Производство российской радиоэлектроники серьезно пострадало в предыдущее десятилетие. Бурный рост мирового производства электронной продукции привел к сокращению сроков моральной амортизации технологического оборудования до 2-3 лет и полному переоснащению производств каждые 5 лет. Российские предприятия радиоэлектронного комплекса оснащены оборудованием 15-20 летней давности и в принципе не способны производить конкурентоспособную продукцию.

В связи с этим на российском рынке зародился новый класс фирм, готовых реально помочь устранить это отставание. Их задача — спроектировать производство и поставить технологическое оборудование, запустить современные производства электронных модулей — печатных плат и монтаж компонентов. Обладая набором высококлассных специалистов-тех-нологов, десятилетним опытом поставок на российский рынок технологического оборудования ведущих мировых производителей, такая фирма в состоянии предложить своим заказчикам технологические линии и процессы с поставкой «под ключ» и модернизацию существующих производств для обеспечения требуемого качества готовой продукции.

Собственное производство — предпочтительный вариант в той неопределенности и неустойчивости российского рынка печатных плат и электронных модулей, свойственной нынешнему времени. Положительные стороны создания собственного производства — возможность управления собственными ресурсами для минимизации производственных затрат и времени вывода изделий на рынок, выпускать изделия любыми партиями, оперативно реагировать на изменения рыночной конъюнктуры, перестраи-

вать производство под новые задачи. Для справедливости нужно оговорить и отрицательные стороны организации собственного производства: большие начальные затраты, трудности в организации производственного процесса, комплектование и обучение персонала, налаживание бесперебойных поставок базовых и расходных материалов, комплектующих, их складирование в надлежащих условиях, входной контроль, оснащение лаборатории для испытаний изделий по общепринятым стандартам. Сторонние изготовители снимают с вас большую часть этих проблем. Однако вы лишаетесь возможности оперативного управления производством собственных изделий и отдаете часть своей прибыли стороннему изготовителю. Еще один фактор взаимоотношений со сторонним изготовителем — соблюдение сроков выполнения заказов. Это особенно важно, когда размещенный на стороне заказ идет на комплектование сложной системы и несвоевременность поставок от стороннего изготовителя может привести к существенным временным и финансовым издержкам.

Заказчиками новых проектов производства в России и странах СНГ является более тысячи предприятий радиоэлектронного, оборонного, телекоммуникационного комплексов, множество мелких предприятий, желающих получить доступ к совершенному оборудованию, технологиям и материалам для ведения успешной производственной и коммерческой деятельности.

Что касается проектных организаций, то для них важно иметь возможность оперативного внесения изменений при отработке проектов. Как правило, любой проект проходит несколько итераций, и размещение заказов на экспериментальные изделия обходится дорого. Если учесть, что на взаимоотношениях между авторами проектируемого изделия и изготовителем существенно сказываются бюрократические рогатки, свойственные России, можно понять, насколько тормозится продвижение проектов на рынок или выполнение госзаказов.

e

Компоненты и технологии, № 3'2002

Если такого рода доводы склоняют к созданию собственного производства, первым шагом должен стать выбор интегратора, способного предложить комплексное решение и обеспечить максимальную открытость проекта производства. Если этого нет, у заказчика проекта возникает недоверие к исполнителю проекта — интегратору. Выбирая интегратора производства, заказчик рассчитывает найти профессиональный коллектив, способный гарантировать ему оптимальный вариант комплектования производства под заданные требования, качество оборудования с приемлемой стоимостью, соблюдение сроков поставок и пуска оборудования, обучение персонала и комплексный пуск производства. Хорошо, когда интегратор (исполнитель комплексного проекта производства) проявляет заинтересованность в снижении стоимости комплекта оборудования, уменьшении стоимости производственных затрат, обеспечении необходимого уровня качества и устойчивости производства, как если бы оно было его собственным.

Что же в конце концов должен дать добросовестный интегратор заказчику? Состоятельный интегратор предоставляет:

• Перечень оборудования с указанием его основных характеристик, опций и цен в России.

• Расчет производственных мощностей на каждой операции для обеспечения сбалансированности проекта под заданные производительности и технический уровень производства.

• Характеристики технологического процесса по всем основным операциям, включая время их выполнения.

• Калькуляция по базовым и расходным материалам, отражающая расходы на первоначальную загрузку процесса и текущее обеспечение процессов в течение года.

• Расходы на потребление ресурсов.

• Расчет себестоимости продукта производства.

• Оценка рентабельности и окупаемости проекта производства.

• Организация технической поддержки проекта на оговоренный срок.

С чего начать? Безусловно, вначале нужно

определиться с задачами заказываемого производства. И чтобы достичь взаимопонимания, интегратор дает заказчику опросный лист, отражающий основные параметры проекта и реквизиты заказчика. Интегратор, воспользовавшись этими данными, передает заказчику типовое решение, наиболее близко соответствующее запросу заказчика.

Собственно, именно на этом этапе заказчик получает возможность получить достоверную информацию о стоимости проекта, необходимых для него производственных площадях, рабочем персонале, расходных материалах, себестоимости продукта производства, рентабельности и окупаемости проекта. Всем известно, что правильность решения зависти от полноты информации. Типовые решения дают такую информацию, которая дает возможность оценить объемы затрат и их окупаемость задуманного проекта за ограниченное время.

Технологии

Чем отличаются типовые решения от заказных (рабочих) проектов? Только отсутствием конкретных привязок к индивидуальности конкретного производства, региону его размещения, особенностям продуктов производства. Например, наличие в регионе свободной рабочей силы позволяет отказаться от ряда средств автоматизации и механизации малоответственных технологических операций и тем самым удешевить проект. Или, например, отработанные растворы травления, создающие основные заботы по нейтрализации промстоков, могут быть отправлены на переработку на специализирующееся в этом предприятие, или в проект могут быть включены дорогостоящие очистные сооружения. Другой пример: линии струйной обработки могут быть снабжены автоматическими загрузчиками и разгрузчиками, и тогда весь участок проявления, травления, стрипп-про-цессов сможет обслуживать один оператор. Без них каждую линию должны обслуживать два оператора.

В остальном типовые решения позволяют быстро стартовать с согласования типового комплекта оборудования путем простых исключений и добавлений отдельных позиций списка и быстро финишировать согласованным заказным проектом. Таким образом, они дают первоначальную основу для оптимизации проектов по критерию цена-качество, состоящим в согласованности технической и ценовой политики заказчика, его потребностей и финансовых возможностей.

На российском рынке производства печатных плат наибольшее распространение получают проекты, выходные данные которых изложены в табл. 1. В качестве градаций этих типов производств используется общепринятая характеристика — производительность, выраженная в размере обрабатываемой площади в час. Безусловно, на стоимости проекта сказывается и технический уровень производства (класс точности), и уровень автоматизации основных и контрольных операций. Например, автоматы оптического контроля и электрического тестирования стоят по сотне

тысяч долларов. Стоимость фотоплоттеров и сверлильных станков зависит от их точности, производительности и дополнительно выполняемых функций (сверление глухих отверстий, скрайбирование и т. д.).

В сборочно-монтажном производстве можно выделить градации по скорости установки компонентов в час. При этом важно, что индивидуальность процессов определяется обликом продуктов производства, имеющим большое разнообразие. Статистика распределения продуктов электронного производства демонстрируется диаграммой, показанной на рис. 1.

Только поверхностный монтаж

Только монтаж в отверстия

Смешанный монтаж

Slice 4

Рис. 1

Как видно из этого распределения, трудно подобрать типовое решение, не зная конкретного объекта производства. Поэтому предлагаемые типовые решения ориентированы на смешанный монтаж. При этом формовку и пайку компонентов с осевыми и аксиальными выводами предлагается выполнять с использованием формовочных машин и паяльных станций. Но самая трудоемкая и ответственная операция — установка компонентов на плату — должна производиться или установщиками с целеуказателями, или полуавтоматами с самообучением, или на автоматах. Все зависит от заданной производительности, сложности электронных компонентов и электронного модуля. С этими ограничениями можно представить градацию типовых проектов сборочно-монтажного производства с выходными данными, показанными в табл. 2.

Таблица 1. Выходные данные типовых решений для производства печатных плат

Тип производства

Показатели производства «Сухое» Прототипное Мелкосерийное Серийное

ДПП МПП ДПП МПП ДПП МПП ДПП МПП

Производительность, дм2/ч 2 2 20 20 50 50 250 200

Стоимость комплекта, тыс. долл. 20,0 90,0 100,0 285,0 450,0 700,0 2,000,0 2,350,0

Себестоимость, долл./дм2 4,2 9,2 1,3 4,6 1,2 3,8 1,1 2,8

Технологический цикл, смен 0,25 0,8 3 6 8 12 12 16

Производственные площади, м2 12 18 48 60 320 360 800 >1000

Персонал, чел. в смену 1 2 4 6 8 10 24 32

Таблица 2. Выходные данные типовых решений по сборочно-монтажному производству

Производительность, компонентов в час

500 2000 5000 10 000 20 000

Базовая стоимость комплекта, тыс. $ 25 85 260 700 1,200,0

Плат 6U в месяц 120 400 1200 2500 5000

Себестоимость процессинга, $/дм2 60 42 36 24 16

Производственные площади, м2 18 32 48 64 96

Сбалансированность с производством ПП, м2/ч 0,03 0.2 0.5 2 5

-Q-

Компоненты и технологии, № 3'2002

Техі

гии

Последовательность взаимоотношений заказчика и исполнителя заказного проекта можно оптимистически представить, как показано в табл. 3. Хочется подчеркнуть, что наличие у интегратора типовых решений позволяет начать работу с заказчиком «с места в карьер», сокращая время проработки конкретных решений до двух недель.

Предлагаемые интегратором типовые и заказные проекты производств печатных плат и электронных модулей имеют тщательно просчитанное финансово-экономические обоснование выбора оборудования и исполь-

зуемых технологий планируемых производств. При необходимости, интегратор составляет подробный бизнес-план предлагаемых проектов, предоставляет отработанные варианты их финансирования, предлагает источники необходимых финансовых ресурсов.

Обширные международные связи интегратора позволяют использовать в проектах лучшие технологические решения, получившие общемировое признание на сегодняшний день, и это подтверждает готовность к выбору наилучших решений интересующих заказчика проблем.

Таблица 3. Последовательность реализации проектов

Время Заказчик Интегратор-Исполнитель проекта

недели гг г

Запрашивает интегратора о возможности комплектования производства определенным видом продукции Высылает Заказчику опросный лист: реквизиты предприятия; планируемые объемы производства; характеристики сложности продукции

2 Заполняет и отправляет Исполнителю опросный лист Предоставляет Заказчику типовое решение, близкое к запросу Заказчика

Рассматривает свои финансовые возможности и целесообразность запуска проекта Оформляет проектное задание (ПЗ), отправляет для согласования Заказчику

3 Корректирует и согласовывает ПЗ с интегратором Согласовывает ПЗ с Заказчиком

4 5 Заключает Договор на разработку аван-проекта. Участвует в разработке аван-проекта, отвечая на уточняющие запросы интегратора. Согласовывает аван-проект по составу и стоимости комплекта оборудования. Подписывает Договор на разработку аван-проекта. Разрабатывает аван-проект по проектному заданию с предоставлением полной информации по реализации производства.

6 Согласовывает и подписывает Договор по полному объему работ. Подписывает Договор на оплату этапа 01. «Разработка технического проекта» Представляет проект Договора с этапами выполнения работ: 01. Технический проект 02. Поставка оборудования 03. Запуск процесса 04. Изготовление установочной партии 05. Испытания

7 8 Согласовывает технический проект. Находит исполнителя строительно-монтажного проекта Разрабатывает Технический проект. Передает Заказчику данные по оборудованию и требованиям к помещениям для строительно-монтажного проекта.

9 Подписывает Договор на оплату этапа 02. «Поставка оборудования» Оплата поставок оборудования, транспортные и таможенные операции (логистика). Ожидание поставок оборудования от фирм-поставщиков (2-3 месяца). Согласование строительно-монтажного проекта. Представление перечня и технических заданий на технологическую оснастку. Приемка строительно-монтажных работ. Обучение рабочего персонала в Учебно-производственном Центре

10 11 12 13 Разработка строительно-монтажного проекта с размещением оборудования и технологических обвязок

14 15 16 17 18 Строительно-монтажные работы. Проектирование технологической оснастки

19 20 Приемка строительно-монтажных работ. Аттестация технологической оснастки

21 22 Приемка оборудования. Подписывает Договор на оплату пуска оборудования и процесса (этап 03). Автономный пуск оборудования. Фирменное обучение по ряду позиций поставок Приемка оборудования на площадях Заказчика. Автономный пуск оборудования

23 24 25 Комплексный пуск производства с выпуском пробных партий изделий. Оформление технологической документации. Обучение рабочего персонала в условиях производства

26 27 28 Подписание Договора на изготовление установочной партии (этап 04). Изготовление установочной партии изделий. Приемосдаточные испытания изделий по нормативной документации РФ

29 30 31 32 Подписание Договора на проведение испытаний и оценку результатов испытаний (этап 05). Проведение типовых испытаний изделий по нормативной документации РФ. Анализ результатов испытаний. Утверждение протоколов испытаний, технологической документации. Аттестация рабочих мест и рабочего персонала. Предъявление протоколов испытаний аудитору для сертификации по ИСО9003

Є~