Технологичность изделия, ее показатели и пути обеспечения
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 соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта. К ус-
ловиям изготовления или ремонта изделия относятся: тип производства, его специализация и организация, годовая программа и повторяемость выпуска, а также применяемые технологические процессы.
Стандарты ЕСТПП предусматривают обязательную отработку РЭА на технологичность на всех стадиях ее создания с целью повышения производительности труда, снижения затрат и времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт при обеспечении необходимого качества изделий.
Количественная оценка технологичности РЭА строится на системе показателей (ГОСТ 14.201-73), которая включает, базовые показатели технологичности, достигнутые при разработке изделия и внесенные в стандарты или ТУ.
Различают производственную и эксплуатационную технологичность. Первая проявляется в сокращении затрат при подготовке и изготовлении 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 Е>у> - количество унифицированных сборочных единиц в изделии; Д>у> - количество унифицированных деталей, являющихся составными частями изделия и не вошедших в Е>у> (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 Е>ст> - количество стандартных сборочных единиц, в изделии Д>ст> - число стандартных деталей, являющихся составными частями изделия и не входящих в Е>ст> (стандартные крепежные детали не, учитываются).
Коэффициент стандартизации сборочных единиц
Коэффициент стандартизации деталей
Коэффициент
контролепригодности изделия
где Н>кп> - количество контролируемых параметров в изделии;
Н>тк> - количество точек контроля в изделии.
Коэффициент повторяемости марок монтажного провода в изделии
г
де
М>мпр> -
количество марок монтажного провода в
изделии
Коэффициент повторяемости электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в изделии
где Н>тэрэ> - количество типоразмеров ЭРЭ в изделии; Н>эрэ> - количество ЭРЭ в изделии.
Коэффициент применяемости интегральных схем (ИС в изделии)
где Н>элис> - сумма элементов, входящих в интегральные схемы изделия (определяются по ТУ на каждую ИС); Н>эл> - количество радиоэлементов в изделии.
Коэффициент применяемости полупроводниковых приборов в изделии
где H>пп>- количество ПП в изделии; Н>рл> - количество радиоламп в изделии.
Коэффициент
регулируемости схемы изделия на
элементной базе
где Н>нрэл> , Н>рэл> - количество нерегулируемых и регулируемых радиоэлементов.
Показатели технологичности РЭА, характеризующие технологию изготовления изделий.
Трудоемкость
изготовления изделия
где Т>i>, - трудоемкость изготовления, сборки, монтажа, настройки, контроля и испытаний i-й составной части изделия, нормо-ч.
Технологическая себестоимость изделия
где C>м> - расходы на сырье и материалы (без стоимости отходов), руб.; С>з> - основная заработная плата производственных рабочих с начислениями, руб.; С>ин> - расходы на износ инструмента и приспособлений целевого назначения, руб., С>о> - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, руб.
Коэффициент
применения, типовых технологических
процессов
где Т>тп> - трудоемкость операций, выполняемых по типовым технологическим процессам.
Коэффициент
автоматизации и механизации технологических
процессов
где Т>ам> - трудоемкость операций, выполняемых с помощью средств механизации и автоматизации.
Коэффициент
автоматизации установки радиоэлементов
на печатные платы
где Н>ау>- количество радиоэлементов, устанавливаемых с помощью средств автоматизации; Н>py> - количество радиоэлементов, устанавливаемых вручную.
Коэффициент
автоматизации и механизации технологических
процессов контроля
где Т>мак>, - трудоемкость операций контроля, выполняемых с помощью средств автоматизации и механизации; Т>к> - общая трудоемость контроля изделий.
Коэффициент
применения печатного монтажа
где Н>кпг> - количество контактных площадок в изделии, пайка которых осуществляется групповым методом; Н>пс> - 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 Т>нри> - трудоемкость настроечно-регулировочных работ.
Коэффициент использования материала
где М>зд> - 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
г
де
Т>а> -
трудоемкость конструкции-аналога
проектируемого блока или трудоемкость,
полученная по данным статистики; К>сл>
- 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; К>т>
- коэффициент снижения трудоемкости
изготовления изделия,
где К>пт> - 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 T>б> 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 к>i> - значение показателя по таблице базовых показателей соответствующего класса блоков; >i> - весовая значимость i-го показателя, s - общее количество показателей. Независимо от полноты состава определяемых показателей на различных стадиях проектирования >i> принимается для каждого показателя в соответствии с установленной весовой значимостью.
В целях обеспечения высокого технического уроння изделий для всех предприятий отрасли, разрабатывающих и выпускающих РЭА, устанавливаются нормативы комплексных показателей, которые характеризуют достигнутый предел технологичности, ниже которого показатели вновь разрабатываемого изделия быть не должны.
Расчет нормативного комплекса показателя проводится по формуле
где К>а> - комплексный показатель изделия-аналога; К>сл> - коэффициент сложности (технического совершенства) нового изделия по сравнению с аналогом; К>ту> - коэффициент, учитывающий изменения технического уровня основного производства завода-изготовителя нового изделия по отношению к заводу-изготовителю изделия аналогам; К>оп> и К>от> - коэффициенты, учитывающие изменения уровня организации производства и труда завода-изготовителя нового изделия по отношению к заводу-изготовителю изделия-аналога; К>п> - 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 Д>тор> - количество типоразмеров оригинальных деталей в блоке, Д>т> - общее количество деталей (типоразмеров) в блоке без учета нормализованного крепежа.
Коэффициенты применяемости и повторяемости электрорадиоэлементов:
где Н>торэ> - количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в блоке, Н>тэ> - общее количество типоразмеров в блоке; Н>э> - 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 Н>мс> - общее количество микросхем и микросборок в блоке, шт.
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа блока
где Н>ам> - количество монтажных соединений, осуществляемых механизированным или автоматизированным способом, Н>м> – общее количество монтажных соединений.
Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу
где К>мпэ> - количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может быть механизирована или автоматизирована, шт.
Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров
где Н>мкн> - количество операций контроля и настройки, осуществляемых автоматизированным или механизированным способом. В число таких операций включаются и те, которые не требуют использования средств механизации; Н>кн> - общее количество операции контроля и настройки.
Коэффициент
прогрессивности формообразования
деталей:
где Д>пр> - 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.