Разработка технологического процесса изготовления люксметра

Комплексный показатель технологичности  изделия с электрическим монтажом рассчитывается по формуле (1.7):

.

(‎1.7)

Показатель, характеризующий технологичность  схемотехнического решения рассчитывается как произведение частных коэффициентов технологичности, нормированные значения которых находятся согласно [1, таблица 96]:

,		(‎1.8)
где	КСХ – показатель технологичности схемотехнического решения; КТ.Р.=0,96 – показатель технологической рациональности элементной базы; КМ.П.=0,97 – показатель монтажепригодности; КК.П.=0,94 – показатель контролепригодности; КТ.Х.=0,90 показатель типоразмерной характеристики; КСЛ.Н.=1 – показатель сложности настройки;

.

Показатель, характеризующий технологичность  конструктивного решения, определяем аналогично по [1, таблица 96]:

,		(‎1.9)
где	=0,90 – показатель типоразмерной характеристики; =0,90 – показатель применения  базовых несущих конструкций;

.

Усредненный показатель технологичности  составных частей люксметра (ЭМ2) К_С.Ч. согласно формуле (1.6) примет вид:

.

(‎1.10)

Определим комплексный коэффициент  технологичности составных частей люксметра (ЭМ2). Согласно спецификации и схеме сборки составными частями люксметра ЭМ2 являются: печатный узел, кабельно-жгутовое изделие (КЖИ), плата печатная, детали.

Печатный узел – электронный  модуль 1-го уровня (ЭМ1). Рассчитаем для него , для этого определим его технологический код, представленный и расшифрованный в таблице 1.2.

Таблица ‎1.2 – Состав кода печатного узла (ЭМ1)
Разряд кода	Код	Характеристика кода
1	8	Класс: изделие с электрическим  монтажом
2	6	Подкласс: уровень разукрупнения ЭМ1
3	д	Группа: двухсторонняя печатная плата  комбинированной формы с подсоединением пайкой
4	2	Уровень разукрупнения составных  частей: ЭРИ и микросхемы
5	Б	Вид функциональной связи: соединение разъемное и полупостоянное в отверстия и к контактным площадкам
6	2	Метод и средства контроля: встроенными  и внешними средствами без демонтажа
7	7	Количество составных частей: 107
8	7	Количество типоразмеров составных  частей: 57
9	9	Уровень разукрупнения механических средств, входящих в состав изделия: унифицированная несущая конструкция
10	4	Вид функциональных связей составных частей: пайка припоем ПОСК 50-18 ГОСТ 21930-76
11	1	Вид защиты от внешних воздействий: покрытие лаком УР231
12	1	Количество регулируемых параметров: 1
13	0	Количество прочих составных частей: 0
14	2	Количество контролируемых параметров: 4
код печатного узла (ЭМ1): 86Д2Б2.77941102

Фактическое значение комплексного показателя технологичности рассчитывается по формуле (1.3): .

Показатель, характеризующий технологичность схемотехнического решения рассчитывается как произведение частных коэффициентов технологичности, нормированные значения которых находятся согласно [1, таблицa 96]:

,		(‎1.11)
где	КСХ – показатель технологичности схемотехнического решения; КТ.Р.=0,99 – показатель технологической рациональности элементной базы; КМ.П.=0,98 – показатель монтажепригодности; КК.П.=0,98 – показатель контролепригодности; КТ.Х.=0,90 – показатель типоразмерной характеристики; КСЛ.Н.=1,0 – показатель сложности настройки;

.

Показатель, характеризующий технологичность  конструктивного решения определяем аналогично:

,		(‎1.12)
где	=0,90 – показатель типоразмерной характеристики; =0,90– показатель применения унифицированных несущих конструкций;

.

Кабельно-жгутовое изделие (КЖИ). Находим значение комплексного коэффициента технологичности КЖИ. Для этого определим состав кода КЖИ (таблица 1.3).

Таблица ‎1.3 – Состав технологического кода КЖИ
Разряд кода	Код	Характеристика кода
1	8	Класс: изделие с электрическим  монтажом
2	8	Подкласс: КЖИ
3	8	Группа: из провода
4	3	Подгруппа: проводники неэкранированные и соединители
5	5	Вид функциональной связи составных  частей: нитками
6	1	Метод контроля: визуальный контроль
Продолжение таблицы 1.3
7	1	Количество составных частей: 2
8	1	Количество типоразмеров составных  частей: 1
9	1	Уровень разукрупнения механических средств, входящих в состав изделия: лепестки, наконечники, штыри.
10	2	Уточнение вида объединения проводников: вязка нитками прерывистая
11	0	Защита от внешних воздействий: без защиты
12	1	Количество ответвлений: 2
13	1	Количество прочих составных частей: 1
14	1	Количество контролируемых параметров: прозвонка
Код КЖИ: 888351.11120111

Значение комплексного показателя технологичности рассчитывается по формуле:

,		(‎1.13)
где	КТ.Р.С.С.=0,98 –показатель технологической рациональности структурного состава; КТ.Р.О.П.=0,96 – показатель технологической рациональности метода объединения проводников; КК.П=1,00 – показатель контролепригодности; КТ.Х.=1,00 – показатель типоразмерной характеристики; КСЛ.З=1,00 – показатель сложности защиты;

.

Плата печатная – деталь. Рассчитаем для нее фактическое значение комплексного коэффициента технологичности , для этого определим ее технологический код, представленный и расшифрованный в таблице 1.4.

Таблица ‎1.4 – Расшифровка кода печатной платы (детали)
Разряд кода	Код	Характеристика кода
1	9	Метод получения рисунка: субстрактивный метод (химическое травление)
2	Ф	Вид материала: фольгированный диэлектрик
3	8	Объемно-габаритная характеристика: площадь травления 3950 мм2
4	Б	Вид дополнительной обработки: получение  шероховатости методом удаления материала и покрытие
Продолжение таблицы 1.4
5	5	Уточнение вида дополнительной обработки: гальваническое, маркировка краской  и металлизация
6	6	Вид контролируемых параметров: шероховатость, наличие покрытия, класс точности и формы поверхностей
7	В	Количество исполнительных размеров: 221
8	9	Количество конструктивных элементов  и поверхностей, получаемых дополнительной обработкой: 107
9	6	Количество типоразмеров конструктивных элементов: 24
10	5	Сортамент материал: лист диэлектрика
11	Ц	Марка материала: стеклотекстолит СФ-2Н-35Г
12	6	Масса: 0,023 кг
13	7	Точность обработки: квалитет 14, шероховатость  (Rа) 6,3
14	1	Система простановки размеров: координаты элементов конструкций заданы по координатной сетке
код печатной платы (детали): 9Ф8Б56.В965Ц671

Комплексный коэффициент технологичности  находим в соответствии с [1, таблица 102]:

,		(‎1.14)
где	КФ=0,92 – показатель прогрессивности формообразования; КО=0,96 - показатель многономенклатурности видов обработки; КК=0,98 - показатель многономенклатурности видов контроля; КУ=0,92 – показатель унификации конструктивных элементов; КТ=0,99 – показатель точность обработки; КБ=1,00 – показатель рациональности размерных баз;

.

Учитывая, что  = , рассчитаем фактическое значение комплексного показателя печатного узла (ЭМ1):

.

Для покупных крышки и основания корпуса изделия возьмем нормативные показатели технологичности [1, таблица 114]:

=0,8; =0,8.

Для ЖК дисплея :       =0,92;

Для всех остальных деталей (гайки, шайбы, винты):   =0,9.

Таким образом, определив комплексные  коэффициенты технологичности для  составных частей люксметра, вычислим усредненный показатель технологичности составных частей ЭМ2 (формула 1.10):

Тогда фактическое значение комплексного показателя люксметра (ЭМ2) будет равно:

.

Для удобства анализа все полученные данные сведем в таблицу 1.5 и определим  уровень технологичности изделия согласно формулам 1.1 и 1.2.

Таблица ‎1.5 – Значения показателя технологичности всего устройства
Составные части устройства	Значения комплексного показателя		Уровень технологичности	Бальный показатель
	фактическое	нормативное
ЭМ2	0,554	0,810	0,683	2,732
Узел печатный (ЭМ1)	0,545	0,800	0,681	2,724
КЖИ	0,940	0,690	1,362	5,448
Плата печатная (деталь)	0,788	0,820	0,961	3,844
Крышка, основание (детали)	0,800	0,800	1	4
ЖК дисплей, (детали)	0,920	0,920	1	4
Прочие детали	0,900	0,900	1	4

Изделие является технологичным в  случае, если его балльная оценка составляет не менее 3,8. Из таблицы 1.5 видно, что показатель технологичности на уровне ЭМ2 ниже нормы (2,7 < 3,8). Следовательно, необходимо провести анализ и выявить причины низкого значения комплексного коэффициента технологичности люксметра

Рассмотрим пути увеличения комплексного показателя технологичности изделия  посредством увеличения значений частных  показателей.

Проанализировав данные таблицы  1.5, можно сделать вывод, что технологичность изделия ниже нормативной. Причиной этому главным образом является низкое значение показателя технологичности ЭМ1. Что касается других составных частей, то они практически не оказывают влияния так как имеют низкий коэффициент весомости. Основной причиной низкого значения комплексного показателя технологичности ЭМ1 является его сложность, высокая плотность монтажа ЭРИ, большая номенклатура ЭРИ. Так как ранее была проведена работа по сокращению номенклатуры составных частей, то решение о том, чтобы повысить технологичность прибора путем уменьшения числа типоразмеров можно считать практически исчерпанной.

Вариант разбиения платы на несколько  частей нецелесообразно, так как  данный шаг приведет к возникновению  межузловых соединений. В результате произойдет уменьшение надежности изделия.

Для модуля ЭМ2 наименьшее значение имеют  показатели показатель монтажепригодности и показатель ремонтопригодности. Показатель монтажепригодности имеет низкое значение вследствие применения  в изделии большого числа различных элементов. Значение данного показателя может быть повышено при разработке специальной гибридной интегральной схемы. К_КП имеет малое значение, так как контроль производится внешними средствами с демонтажем. Вариантом решения данного вопроса может служить применение схемы самоконтроля, но это приведет к значительному усложнению схемы и увеличению массогабаритных параметров, что является нежелательным.

Таким образом, с применением вышеуказанных  мер можем повысить технологичность изделия до 3.4 баллов. Но уровень технологичности по-прежнему является меньшим 3.8 баллов.

2. Проектирование единичного технологического процесса общей сборки и монтажа люксметра.

Единичный технологический процесс  разрабатывается на основе существующих типовых технологических процессов. Он должен соответствовать требованиям стандартов, инструкций и других нормативных документов по технике безопасности и промышленной санитарии.

Разработку технологического маршрута сборки и монтажа люксметра следует начать с расчленения изделия на сборочные элементы путем построения технологической схемы сборки. Наибольшее распространение получили схемы сборки с базовой деталью и схемы «веерного» типа. Достоинствами схем «веерного» типа являются простота и наглядность, но такая схема не отражает последовательности технологического процесса. Этого недостатка лишена схема сборки с базовой деталью. Построение такой схемы позволяет установить последовательность сборки, взаимную связь между элементами и наглядно представить проект технологического процесса.