Разработка технологического процесса изготовления люксметра

Технологическая схема общей сборки и монтажа люксметра приведена в приложении А.

Далее на основе технологической схемы  сборки составляется схема технологического процесса общей сборки и монтажа  изделия (представлена в приложении А).

В соответствии с [12] и [13] необходимо рассчитать время, требуемое для проведения каждой операции, и расход основных материалов при сборке и монтаже  узла. Результаты вычислений представлены в таблице 2.1.

Операция 050 (контроль люксметра) подразумевает электрический и визуальный контроль печатного узла. Время на операцию ремонта (045) не учитывается, так как технологический процесс выполняется для изготовления одного изделия, и поэтому условно примем, что для этого изделия ремонт не потребуется.

 

 

 

 

 

Таблица 2.1 – Затраты материалов и времени по операциям
№ операции	Содержание операции	Время выполнения ТШТ, мин	Расход основных материалов
005	входной контроль	5,1
010	подготовка корпуса	2,2
015	установка стекла сигнального, кнопок и крышки в корпус	6,9	герметик 51-Г-13, 2г клей ВК-9, 1г клей К-153, 1г
20	Установка блока комбинированного в корпус	2,7
025	электромонтаж	6,6	припой ПОС 61, 4 г; флюс ФКП, 3,9 г спирт этиловый ректификованный ГОСТ 18300-87, 0,005г
030	установка светофильтра и ползуна на крышку	2,6	клей К-153, 2г
035	установка фиксатора, батарейного отсека и крышки батарейного отсека на крышку	5,4	клей 88-СА, 1г клей ВК-9, 1г
040	регулировка	9,2
045	ремонт
050	контроль	7,2
055	окончательная сборка	3,6	замазка 105П, 1г
060	упаковка	3

Определение специальности и квалификации рабочих для каждой операции будем  проводить по единому квалификационному  справочнику рабочих специальностей согласно содержанию каждой операции. Операции 010, 015, 020, 030, 035, 055 может выполнять слесарь-сборщик радиоэлектронной аппаратуры 1-го разряда; операцию 025 – монтажник радиоэлектронной аппаратуры 2-го разряда; операции 005, 050 – контролер радиоэлектронной аппаратуры 3-го разряда; операцию 040, 045 – регулировщик радиоэлектронной аппаратуры 3-го разряда.

Трудоемкость технологических  операций и переходов рассчитывается в соответствии с действующими нормативными документами.

Такт выпуска продукции определяется по формуле 2.1:

,		(2.1)
где	ТС – суммарное время сборки; NОП – число операций;

 мин/опер.

Расчетное число рабочих мест на операцию определяется формулой (2.2):

,		(2.2)
где	ТШТ – время выполнения i-ой операции.

Коэффициент загрузки рабочего места  определяется по формуле (2.3):

,		(2.3)
где	СП – принятое число рабочих мест.

Результаты вычислений по вышеуказанным  формулам приведены в    таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Результаты расчетов
№ операции	Содержание операции	Время выполнения ТШТ, мин	Расчетное число рабочих мест, CР	Принятое число рабочих мест, СП	Коэффициент загрузки рабочего места, КЗ
005	входной контроль	5,1	1,123	1	1,123
010	подготовка корпуса	2,2	0,484	1	0,484
015	установка стекла сигнального,кнопок и крышки в корпус	6,9	1,519	1	1,519
020	Установка блока комбинированного в корпус	2,7	0,595	1	0,595
025	электромонтаж	6,6	1,453	2	0,727
030	установка светофильтра и ползуна  на крышку	2,6	0,573	1	0,573
035	установка фиксатора, батарейного отсека на крышку	5,4	1,189	1	1,189
Продолжение таблицы 2.2
040	регулировка	9,2	2,026	2	1,013
045	ремонт
050	контроль	7,2	1,586	2	0,793
055	окончательная сборка	3,6	0,793	1	0,793
060	упаковка	3	0,661	1	0,661

Анализируя таблицу, видим, что  коэффициент загрузки рабочих мест на некоторых операциях мал. Для  сборки и монтажа одного люксметра требуется 14 человек. Это говорит о нерациональности технологического процесса сборки. Поэтому необходимо провести его оптимизацию. Для обеспечения ритмичного выпуска изделий, время затрачиваемое на выполнение каждой операции, должно быть равным или кратным ритму. Для этого выполняется синхронизация технологических операций. В процессе оптимизации ТП были объединены все операции контроля               (005, 050), операции подготовки корпуса, установки элементов и окончательной сборки (010, 015, 020, 030, 035, 055), операции монтажа и упаковки (025, 060), операции регулировки и ремонта (040, 045). Результаты выполненных преобразований представлены в таблице 2.3.

Таблица ‎2.3 – Результаты оптимизации ТП
№ операции	Содержание операции	Время выполнения ТШТ, мин	Расчетное число рабочих мест, CР	Принятое число рабочих мест, СП	Коэффициент загрузки рабочего места, КЗ
005 050	все виды контроля	12,3	2,936	3	0,979
010 015 020 030 035 055	подготовка корпуса, установка  элементов и окончательная сборка	23,4	5,153	6	0,859
025 060	электромонтаж и упаковка	9,6	2,114	2	1,057
040 045	регулировка люксметра и ремонт	9,2	2,026	2	1,013

 

Операции считаются синхронизированными, если коэффициент загрузки рабочих  мест К_З, занятых их выполнением, удовлетворяют условию:

.

Согласно таблице 2.3 условие синхронизации  практически выполняется.

Таким образом, из проделанной работы видно, что для общей сборки и  монтажа люксметра необходимо 13 человек.

Маршрутно-операционная карта, содержащая описание ТП изготовления люксметра представлена в приложении Б.

3. Разработка технологической планировки сборочно-монтажного участка

Опираясь на данные, полученные в  предыдущих пунктах, в соответствии с [3], проведём разработку технологической  планировки сборочно-монтажного участка.

При разработке участка  необходимо учитывать следующие  требования:

1. обеспечение технологической последовательности выполнения операций;
2. обеспечение безопасности труда;
3. эффективное использование производственных площадей.

 

На рабочих местах обязательно  должно быть предусмотрено местное  освещение, а на операциях, где используется пайка и склеивание – вытяжная вентиляция. Кроме того, все рабочие места должны быть заземлены. В помещении необходимо предусмотреть место для складирования деталей и собранных приборов. Для оказания первой медицинской помощи в помещении должен находиться медицинский шкаф. По технике пожарной безопасности должен быть предусмотрен огнетушитель.

В соответствии с таблицей 2.3 при  планировке участка выберем рабочие  места (таблица 3.1).

Таблица ‎3.1 – Распределение рабочих мест по операциям
№ Рабочего места	Выполняемая операция	Исполнитель
1	005, 050	Контролер радиоэлектронной аппаратуры   3-го разряда
2	010, 015, 020, 030, 035, 055	Слесарь-сборщик радиоэлектронной аппаратуры 1-го разряда
3	025, 060	Монтажник радиоэлектронной аппаратуры   2-го разряда
4	040, 045	Регулировщик радиоэлектронной аппаратуры 3-го разряда

Тип производства устройства – мелкосерийное. Данное обстоятельство должно учитываться  при организации сборочно-монтажного участка. Организовывать поточно-конвейерную линию является экономически невыгодным, затраты на покупку и установку специального оборудования многократно превышает стоимость готовой продукции. В нашем случае выгоднее организовать один сборочно-монтажный участок. На каждом рабочем месте производится одна или несколько операций, что предполагает использование работников с широкопрофильной специальности и высокой квалификации.

Для каждой технологической операции необходимо подобрать состав оборудования.

Рабочие места располагаются вдоль  стен комнаты в порядке выполняемых операций на небольших расстояниях друг от друга, чтобы обеспечить легкость последовательной передачи сборочной единицы между рабочими местами и свободный доступ к рабочим местам.

Схема сборочно-монтажного участка  приведена в приложении В.

4. Выбор и обоснование технологических процессов изготовления основных деталей и узлов люксметра

При выборе технологических процессов  изготовления деталей и узлов  следует в первую очередь руководствоваться  типом производства и годовой  программой выпуска. Необходимо исходить из того, что затраты на производство должны быть минимальными. В нашем случае производство мелкосерийное и годовая программа выпуска составляет 150 штук. В этом случае следует выбирать соответствующие методы изготовления.

Люксметр состоит из одного печатного узла на двусторонней печатной плате (ДПП). Использование ДПП позволяет достичь повышенной плотности монтажа по сравнению с применением односторонних печатных плат. Применение МПП также не рационально, т. к. несмотря на возможность достижения повышенной плотности монтажа по сравнению с ДПП, она обладает большей трудоемкостью изготовления, необходимостью высокой точности рисунка и совмещения отдельных слоев, необходимостью тщательного контроля на всех операциях, низкой ремонтопригодностью, сложностью технологического оборудования и высокой стоимостью. ДПП можно изготовить одним из аддитивных методов, либо одним из комбинированных. Аддитивный метод в серийном и мелкосерийном производстве имеет низкую производительность процесса химической металлизации, его применение ограничено трудностью получения металлических покрытий с хорошей адгезией. По сравнению с аддитивными методами, субтрактивный метод обладает менее интенсивным воздействием на диэлектрик, а так как не требуется получения самого высокого класса плотности монтажа, то целесообразно применять комбинированный метод.

      Технологический  процесс изготовления печатной  платы комбинированным позитивным  методом включает в себя следующие  операции:

• механическая обработка (получение заготовок, сверление базовых и монтажных отверстий);
• нанесение защитного слоя (фотопечать);
• сенсибилизация, активация, химическое меднение;
• гальваническое усиление меди;
• нанесение металлорезиста;
• удаление защитного слоя;
• травление меди с пробельных мест, оплавление металлорезиста;
• получение чистового контура, маркировка, упаковка.

Механическая обработка печатной платы включает раскрой листового  материала на полосы, получение из них заготовок, выполнение фиксирующих, технологических, переходных и монтажных отверстий, получение чистового контура. При единичном и мелкосерийном производстве заготовки ПП получают разрезкой на роликовых или гильотинных ножницах. Для обработки монтажных и переходных отверстий применяют сверлильные станки с ЧПУ, при обработке металлизированных отверстий используют спиральные сверла из металлокерамических твердых сплавов. Чистовой контур печатной платы будем получать на фрезерном станке. Очистку печатной платы будем выполнять с помощью гидроабразивной обработки. Для нанесения защитного рисунка применим метод фотопечати. После получения проводящего рисунка комбинированным позитивным методом, для защиты печатных проводников от окисления и улучшения паяемости применим химическое покрытие слоем олово-свинца.