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 соответствующимипоказателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качестваи принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта. К ус-
ловиям изготовления или ремонта изделия относятся: тип производства, его специализация и организация, годовая программа иповторяемость выпуска, а также применяемые технологические процессы.
Стандарты ЕСТПП предусматривают обязательную отработкуРЭА на технологичность на всех стадиях ее создания с целью повышения производительности труда, снижения затрат и времени напроектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт при обеспечениинеобходимого качества изделий.
Количественная оценка технологичности РЭА строится на системе показателей (ГОСТ 14.201-73), которая включает, базовые показатели технологичности, достигнутые при разработке изделия ивнесенные в стандарты или ТУ.
Различают производственную и эксплуатационную технологичность. Первая проявляется в сокращении затрат при подготовке иизготовлении 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 классаблоков;ji
- весовая значимость i-го показателя, s - общее количество показателей. Независимо от полнотысостава определяемых показателей на различных стадиях проектирования ji
принимается для каждого показателя в соответствии сустановленной весовой значимостью.
В целях обеспечения высокого технического уроння изделий длявсех предприятий отрасли, разрабатывающих и выпускающих РЭА,устанавливаются нормативы комплексных показателей, которыехарактеризуют 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.