Технологичность конструкции изделия. Обеспечение технологичности конструкции изделия охватывает подготовку производства, предусматривающую взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на: производство, техническое обслуживание, ремонт изделия. Сведения об уровне технологичности конструкции используются: на стадии разработки конструкторской документации, при принятии решения о производстве изделия, анализе технологической подготовки производства, разработке мероприятий по повышению уровня технологичности конструкции изделия и эффективности его производства и эксплуатации.
Количественная оценка технологичности рассчитывается с помощью базовых (исходных) данных. Основные показатели, характеризующие технологичность конструкции изделий: трудоемкость изготовления изделия, удельная материалоемкость, технологическая себестоимость, трудоемкость, стоимость и продолжительность технического обслуживания, степень унификации конструкции. Точность количественной оценки технологичности конструкции изделий, а также перечень показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделия и степени отработки его конструкции и типа производства. Играет роль вид изделия, степень его новизны и сложности, условия изготовления, технического обслуживания и ремонта, перспективность и объем его выпуска. Испытание конструкции изделия на технологичность должно обеспечить решение задач : • снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия; • снижение трудоемкости и стоимости технического обслуживания изделия; • снижение важнейших составляющих общей материалоемкости изделия – расхода металла и топливно-энергетических ресурсов при изготовлении и ремонте.
Работы по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его монтажа: повышение серийности изделия посредством стандартизации и унификации, ограничение номенклатуры составных частей конструктивных элементов и используемых материалов, применение высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, использование стандартных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации производственных процессов. Снижение трудоемкости, стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта - это использование конструктивных решений, позволяющих снизить затраты на проведение подготовки к использованию изделия, а также облегчающих и упрощающих условия технического обслуживания, ремонта и транспортировки.
№ Показатель Формула расчета Значи - мость ф/ Примечания Коэффициент использования ИМС и микросборок 1,0 - количество микросхем; - количество других навесных элементов Коэффициент автоматизации и механизации монтажа 1,0 -общее количество контактных соединений ; - колич -во соединений, выполн -х механиз.способом Коэффициент механизации подготовки к монтажу 0,8 -количество навесных элементов, подготавливаемых к монтажу механиз. способом -общее количество навесных элементов Коэффициент механизации контроля и настройки 0,5 -общее и осуществляемое механизир. способом количество операций контроля Коэффициент повторяемости ЭРЭ 0,3 -количество типоразмеров ЭРЭ Коэффициент применяемости ЭРЭ 0,2 -количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ Коэффициент прогрессивности формообразования деталей 0,1 Д— общее число деталей; Д пр — число деталей, изготавливаемых прогрессивными методами Часть данных для расчета берется из ТД на изделие
Количественная оценка технологичности электронных узлов проводится по системе базовых показателей, включающих отработанные и достигнутые при доработке и совершенствовании изделия параметры. По базовым показателям рассчитывается комплексный показатель технологичности по выражению где коэффициент весовой значимости показателя Количество контактных соединений на плате определяется подсчетом выводов навесных элементов, петель объемного проводного монтажа, проводов-перемычек. Так как на плате все контактные соединения получают пайкой, то оценивается возможность механизации пайки с учетом конструкции соединения (планарный вывод, штыревой вывод, петля провода и т. д.), известных способов пайки, наличия оборудования и серийности производства. Возможность механизации подготовки выводов навесных элементов к монтажу определяется наличием стандартных форм выводов, типом и типоразмерами их корпусов. Более трудоемка планарная формовка штыревых выводов конденсаторов. Формовку выводов небольшого количества диодов и резисторов следует осуществлять вручную.
Коэффициент механизации контроля и настройки К мкн относительно невелик, так как для сборки электронных узлов необходим ряд трудоемких и маломехани-зированных операций контроля: проверка паяемости плат перед монтажом, качества отмывки и лакировки плат, качества приклейки прокладок под корпуса навесных элементов, установки элементов и качества пайки их выводов. Функциональные параметры платы контролируются на специальных стендах. Расчетное значение К тех сравнивается с нормативным К Н, который для серийного производства электронных узлов изменяется в пределах 0,5—0,8, для установочной серии — 0,45—0,75 и для опытного образца — 0,4—0,7.
где ТКИ – технологичность конструкции изделия. 1. Проектирование: - технологическая рациональность (ТР) – совокупность свойств, отражающих соответствие конструктивных решений условиям производства, эксплуатации и ремонта. Регулируется целесообразным составом конструктивных элементов, материалов, схем соединения составных частей для определенных условий производства. Методы обеспечения ТР: - блочно -модульное построение ; - агрегатирование –объединение СЧ в более крупные образования, которые применяются как неделимое целое ; - оптимизация выбора и назначения СЧ и материалов ( выбор ФМ И ФХ свойств, установление точности, шероховатости, методов сборки; - размерный анализ –выявление связей между деталями и их функциональными поверхностями.
-обеспечение конструктивной преемственности –использование проверенных решений. Основные методы : - типизация конструкции; – использование типового образца для множества исполнений путем применения унифицированных составных частей; -взаимозаменяемость СЧ –придание способности быть замененной в данном или подобном изделии аналогичной СЧ; -заимствование –выбор СЧ или конструктивных элементов и материалов из числа используемых; - симплификация –ограничение числа типоразмеров выпускаемых изделий и их СЧ однотипного исполнения, конструктивных элементов, применяемых материалов; -стандартизация СЧ; -унификация СЧ; -унификация элементов конструкции деталей.
2 Производство :- методы и способы получения заготовок; -методы и виды обработки; -способы сборки; -способы контроля и испытания; -возможность использования типовых ТП; -возможность механизации и автоматизации производства; -снижение зависимости от субъективных факторов. Основные методы: унификация технологических процессов и стандартизация средств технологического оснащения. 3 Эксплуатация : -приспособленность изделия к использованию и сокращению трудоемкости подготовки к работе; -удобство и минимальная трудоемкость ТО; -удобство и минимальная трудоемкость ТЛО; -удобство и сокращение трудоемкости ремонтных работ; -обеспечение требований техники безопасности; -транспортабельность; -возможность использования по назначению.
4 Ремонт: -доступность:-наличие свободных рабочих зон для ТЛО и ремонта ; - свободный доступ к местам с учетом эргономики ; - возможность использования универсального инструмента ; - возможность визуального контроля исполнителем своих действий ; - возможность одновременного выполнения операций; - легкосъемность :-рациональные способы крепления ; - отсутствие необходимости в специальных приспособлениях ; - наличие демонтажных баз; -взаимозаменяемость; -технологическая простота; - контролепригодность. 5 Утилизация: -минимальная трудоемкость разборки; -возможность сортировки материалов;-экологическая безопасность
Оценка технологичности конструкции изделия Качественная оценка Инженерно-визуальные методы –совокупность приемов, посредством которых разработчик конструкции визуально оценивает конструктивные и технологические признаки изделия по критериям :хорошо –плохо ; допустимо – недопустимо ; хуже –лучше, технологично-нетехнологично (либо посредством введения бальной системы ) Количественная оценка Абсолютные показатели ТКИ К = (К1, …, КN ) Сравнительные показатели ТКИ Ку = КN/ КNб Разностные показатели ТКИ ΔК ’= (КN– КNб ); ΔК’’= (1 –Ку ) Комплексные показатели ТКИ Различают следующие группы показателей ТКИ : 1 технологической рациональности конструкции изделия ; 2 преемственности конструкции изделия; 3 ресурсоемкости изделия (по одной или нескольким областям проявления); 4 производственной ТКИ; 5 эксплуатационной ТКИ; 6 ремонтной ТКИ; 7 общей ТКИ.
Показатели технологической рациональности •сложности конструкции изделия Ксл ; •сборности Ксб, • легкосъемности составных частей Клс ; •доступности мест обслуживания Кд; • контролепригодности Кк ; •равновесности элементов при монтаже вне предприятия-изготовителя Крв Показатели преемственности конструкции •новизны конструкции изделия Кн ; •применяемости унифицированных или стандартных составных частей изделия[деталей и (или) сборочных единиц] Kпрсч ; •применяемости унифицированных конструктивных элементов детали ( резьб, креплений, галтелей, фасок, проточек, отверстий и т. п.) Кпркэ ; •применяемости материала в изделии Кпрм ; •повторяемости составных частей изделия Кповсч ;
Трудоемкость изделия Трудоемкость изделия характеризует количество труда, затрачиваемого на одно изделие с учетом его конструктивных особенностей в сферах производства, эксплуатации и ремонта. Разновидностями этого показателя, определяемыми затратами труда в конкретных областях проявления ТКИ, являются: −трудоемкость изделия в технической подготовке производства (ТПП); −трудоемкость изделия в изготовлении; −трудоемкость изделия в техническом обслуживании (ТО); −трудоемкость изделия в ремонте; −трудоемкость изделия в утилизации; −общая трудоемкость изделия. Наиболее часто используют расчетные методы и хронометраж.
Метод учета сложности конструкции изделия. Этот метод основан на положении, что усложнение конструкции пропорционально изменению трудоемкости изделия по сравнению с изделием-аналогом. Для изделий одной типовой группы причинами усложнения могут быть увеличение параметров изделия, ужесточение технических требований к конструкции (точности, шероховатости поверхности, коррозионной стойкости, обрабатываемости материала и др.).
Материалоемкость изделия Материалоемкость изделия характеризует количество материальных ресурсов, необходимых для создания и применения одного изделия с учетом его конструктивных особенностей в сферах производства, эксплуатации и ремонта: -материалоемкость изделия в изготовлении; -материалоемкость изделия в ТО; -материалоемкость изделия в ремонте; -общая материалоемкость изделия.
Энергоемкость изделия Энергоемкость изделия характеризует количество топливно-энергетических ресурсов, необходимых на одно изделие с учетом его конструктивных особенностей в сферах производства, эксплуатации и ремонта. https:// youtu.be/eCmmwDVZP_U?si=1vqN9C9W6LrKu7i2 https:// youtu.be/UClquLBOFpQ?si=hRxh9xxpye5vTKfM https:// youtu.be/2kp2KdJjJMI?si=ViE6wgS4sU2QaytX https:// youtu.be/ShbxZrIHVd8?si=FVy_7rNF68Gt1Mba
