- •Компоновочный расчет печатного узла
- •2. Ориентировочная оценка надежности эа
- •3. Оценка технологичности конструкции эа
- •3.1. Задачи при отработке конструкции изделия на технологичность
- •Базовые показатели и уровень технологичности
- •3.3. Методика оценки технологичности конструкций эа Методика определения базовых показателей технологичности конструкции изделия
- •4. Оценка теплового режима блоков эа
- •4.2. Методика расчета теплового режима эа
- •5. Расчет резонансной частоты печатного узла
- •Основные технические характеристики:
- •Стабилитрон кс147а
3. Оценка технологичности конструкции эа
Основные понятия и определения. ( ГОСТ 14.205-83 )
"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 условиях изготовления, эксплуатации и ремонта".
Технологичность изделия отражает степень пригодности его к промышленному изготовлению (соответствие конструкции технологическим процессам). Высокий уровень технологичности обеспечивает решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат, сокращение времени на производство, в том числе и монтажа вне предприятия–изготовителя, технологическое обслуживание и ремонт изделий.
Единым критерием технологичностиконструкции изделия должна быть ее экономическая целесообразность при заданном качестве и принятых условиях производства, эксплуатации и ремонта.
Основная задача отработки конструкции на технологичность заключается в повышении производительности труда при оптимальном снижении затрат труда, средств, материалов и времени на проектирование, подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт, обеспечении прочих заданных показателей качества изделия в принятых условиях его производства и эксплуатации.
Оценка технологичности конструкции изделия основана на трех видах показателей:
- базовые показатели технологичности, значения которые регламентированы в обязательном порядке соответствующей директивной документацией на изделие (ТЗ и пр.);
- показатели проектируемой конструкции, достигнутые в процессе отработки конструкции на технологичность;
- показатели уровня технологичности конструкции изделия, значения которых регламентированы соответствующей директивной документацией, обуславливающей производство (изготовление) изделия (ТУ и др.).
3.1. Задачи при отработке конструкции изделия на технологичность
При решении основной задачи отработки конструкции на технологичность необходимо учитывать, что каждое изделие должно рассматриваться: как объект проектирования; как объект производства; как объект эксплуатации.
При отработке на технологичность конструкции изделия, являющегося объектом производства, учитываются: виды и методы получения заготовок; виды и методы обработки; виды и методы сборки; виды и методы контроля и испытаний; возможность использования типовых технологических процессов; возможность механизации и автоматизации процессов изготовления и технологической подготовки производства; условия материального обеспечения производства; требуемая квалификация рабочих кадров.
При отработке на технологичность конструкции изделия, являющегося объектом эксплуатации, анализируют: приспособленность (удобство) изделия к использованию (управлению) и сокращению трудоемкости подготовки к функционированию и контролю работоспособности; удобство и сокращение трудоемкости профилактических работ технического обслуживания, необходимых для повышения срока службы изделия (долговечности) и обеспечения надежности при работе; удобство и сокращение трудоемкости ремонтных работ, необходимых для восстановления работоспособности изделия; обеспечение требований техники безопасности; транспортабельность.
Классификация показателей технологичности конструкции изделия производится пo различным признакам. В общем случае классификацию показателей технологичности конструкций целесообразно проводить по следующим признакам:
- по объекту и области проявления: производственные, эксплуатационные;
- по количеству признаков технологичности: частные, комплексные;
- по области анализа: технические, технико-экономические;
- по способу выражения: абсолютные, относительные;
- пo значимости: основные, дополнительные.
- по системе оценки: базовые, разрабатываемой конструкции, включающие "уровень технологичности".
3.2. Методика расчета показателей технологичности
Конструкторские показатели.
Конструкторские показатели определяют конструктивную преемственность – совокупность свойств изделия, характеризуемую повторяемостью в нем составных частей, относящихся к изделиям данной классификационной группы, и применяемостью новых составных частей, обусловленных его функциональным назначением, а также некоторые требования к ТП сборки.
Коэффициент применяемости деталей определяется по формуле:
Кп.д.= 1 - Nт.ор/Nт , где Nт.ор - число типоразмеров оригинальных деталей в изделии; Nт — общее число типоразмеров деталей в изделии без учета нормализованного крепежа.
Коэффициент применяемости ЭРЭ определяется по формуле:
Кп ЭРЭ = 1- Nт.ор ЭРЭ/Nт ЭРЭ , где Nт.ор ЭРЭ — число типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии; Nт ЭРЭ — общее число типоразмеров ЭРЭ в изделии.
К оригинальным относятся составные части (детали, узлы, ЭРЭ), разрабатываемые и изготавливаемые впервые как самим предприятием-разработчиком так и в порядке кооперирования с другими предприятиями.
Коэффициент применяемости узлов определяется по формуле:
Кп.у = 1- Nт.ор.у/ Nт.у , где Nт.ор.у — число типоразмеров оригинальных узлов в изделии; Nт.у — общее число типоразмеров узлов в изделии.
Коэффициент повторяемости деталей и узлов определяется по формуле:
Кпов.д.у = 1-(Dт+Dт.у)/(Nо+Nу) , где Nо — общее число деталей (без нормализованного крепежа) в изделии; Nу — общее число узлов в изделии.
Коэффициент повторяемости ЭРЭ:
Кпов ЭРЭ = 1-Nт ЭРЭ/NЭРЭ , где NЭРЭ - общее число ЭРЭ.
Коэффициент повторяемости ИС и МСБ определяется по формуле:
Кпов.сх = 1-Nт.к/Nсх , где Nт.к - число типоразмеров корпусов ИС и МСБ в изделии, Nсх — общее число ИС и МСБ в изделии.
Коэффициент повторяемости печатных плат:
Кпов = 1-Nт.п/Nп, где Nт.п — число типоразмеров печатных плат в изделии, в том числе многослойных (без учета числа слоев); типоразмер печатной платы определяется габаритными размерами и материалами, используемыми в конструкции без учета различии в рисунке проводников; Nп — общее число печатных плат в изделии.
Коэффициент повторяемости материалов в изделии определяется по формуле:
Кпов.м = 1-Nм.м/Nт.ор, где Nм.м — количество маркосортаментов материалов, применяемых в изделии. Под маркосортаментом понимается определенное сочетание марки материала и его сечения (профиля), применяемых в качестве заготовки, например сплав Д16Т (пруток диаметром 30 мм или 40 мм, лист толщиной 2 мм).
Коэффициент использования ИС и МСБ:
Кисп.сх = Nсх/(Nсх + NЭРЭ).
Коэффициент установочных размеров (шагов) ЭРЭ:
Ку.р = 1-Nу.р/NЭРЭ, где Nу.р — число видов установочных размеров ЭРЭ в изделии.
Коэффициент сложности печатных плат:
Ксл = 1-Nм.п/Nп, где Nм.п — общее число многослойных печатных плат.
Коэффициент освоенности деталей:
Косв = 1-Nор/Nо, где Nор — общее число оригинальных деталей в изделии.
Коэффициент сложности сборки:
Ксл.сб = 1-Nт.сл/Nт.у, где Nт.сл — число типоразмеров узлов, входящих в изделие, требующих регулировки в составе изделия с применением специальных устройств либо прогонки или совместной обработки с последующей разборкой и повторной сборкой.
Коэффициент сборности изделия:
Ксб = Nу/(Nу + Nо).
Коэффициент точности обработки:
Кт.ч = 1-Nт.ч/Nо, где Nт.ч — число деталей (штук), имеющих размеры с допусками по За классу точности и выше.
Технологические показатели
Технологические показатели технологичности конструкции определяют технологическую преемственность конструкции, приспособленность ее к механизации и автоматизации при изготовлении, а также сложность ТП обработки деталей.
Под технологической преемственностью понимают совокупность свойств изделия, характеризуемую применяемостью и повторяемостью технологических методов выполнения узлов и их конструктивных элементов, относящихся к изделиям данной классификационной группы.
К технологическим показателям технологичности конструкции относятся:
Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу:
Км.п = Nм.п ЭРЭ/NЭРЭ , где Nм.п ЭРЭ — число ЭРЭ (штук), подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным или автоматизированным способом. В число указанных ЭРЭ включаются ЭРЭ, не требующие специальной подготовки к монтажу (реле, разъемы, патроны и т. п.).
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделия:
Ка.м = Nа.м/Nм , где Nа.м — число монтажных соединений, которые могут осуществляться либо осуществляются механизированным или автоматизированным способом, т. е. имеются механизмы, оборудование или оснастка (или техническая документация) для выполнения монтажных соединений; Nм — общее число монтажных соединений.
Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров:
Км.к.н = Nм.к.н/Nк.н , где Nм.к.н — число операций контроля и настройки, которые можно осуществить механизированным или автоматизированным способом. В число указанных операции включаются операции, не требующие средств механизации; Nк.н — общее число операций контроля и настройки.
Коэффициент применения типовых технологических процессов:
Кт.пр = Nт.пр/Nпр , где Nт.пр — число наименований типовых технологических процессов, применяемых для изготовления изделия; Nпр — общее число наименований технологических процессов, применяемых для изготовления изделий (в том числе оригинальных).
Коэффициент прогрессивности формообразования деталей:
Кф = Nпр/Nо, где Nпр — число деталей (штук), 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).
Коэффициент сложности обработки:
Ксл.о = 1-Nстр/Nо, где Nстр — число деталей (штук), включая заимствованные и стандартные, требующие обработки снятием стружки.
Коэффициент использования материалов:
Ки.м = Gт/Gт.м, где Gт — масса изделия без учета комплектующих, кг; Gт.м — масса материала, израсходованного на изготовление изделия, кг.
К технологическим показателям технологичности относятся также энергоемкость изделия, характеризующая расход топлива или энергии на производство, обслуживание и ремонт изделий, а также его трудоемкость, материалоемкость, металлоемкость.
Частные и комплексные показатели
Частные показатели характеризуют только один признак технологичности.
Комплексные показатели технологичности конструкции в отличие от частных характеризуют не отдельные частные признаки технологичности, а определенную группy признаков технологичности конструкции изделия.