close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Dobroselskiy

код для вставкиСкачать
Федеральное агенТство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет
аэрокосмического приборостроения
Технология и организация
производства продукции и услуг
Методические указания
к выполнению лабораторных работ
Санкт-Петербург
2008
Составитель М. А. Добросельский
Рецензент доктор технических наук, профессор Е. Г. Семенова
Приведены основные понятия технологии сборки радиоэлектронной аппаратуры, а также необходимые теоретические сведения и расчетные зависимости для проведения технико-экономического обоснования процессов сборки в зависимости от типа производства.
Методические указания предназначены для студентов специальности «Управление качеством».
Подготовлены кафедрой инноватики и управления качеством
и рекомендованы к изданию редакционно-издательским советом
Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения.
Редактор А. В. Семенчук
Верстальщик С. Б. Мацапура
Сдано в набор 23.06.08. Подписано к печати 27.06.08.
Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл.-печ. л. 0,7.
Уч.-изд. л. 0,7. Тираж 90 экз. Заказ №
Редакционно-издательский центр ГУАП
190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67
© ГУАП, 2008
2
1. Разработка схем сборки
радиоэлектронной аппаратуры
Проектирование технологического процесса сборки значительно упрощается, если проанализирована структура конструкции РЭА, ее конструктивно-технологические особенности, варианты организации процесса сборки для заданного объема выпуска. Для этого составляют схемы сборочного состава элементов и
технологические схемы сборки.
Эти схемы дают возможность определить взаимную связь между деталями и сборочными единицами в РЭА. Построение таких
схем практически представляет собой разработку проекта технологического процесса, при этом руководствуются следующими
рекомендациями: схемы сборочного состава строят независимо
от объема выпуска РЭА. Сборочные единицы схем образуются
независимо от условий сборки, контроля, хранения и транспортировки; первая ступень сборочного состава не является сборочной, на ней располагают детали, материалы, входящие в состав
РЭА (припои, лаки, компаунды и т. д.); минимальное количество деталей, необходимое для образования сборочной единицы,
равно двум; при присоединении к сборочной единице данной ступени сборки одной детали образуется сборочная единица высшей
ступени; каждая последующая ступень не может быть образована без наличия предыдущей ступени.
Конструкция радиоэлектронной аппаратуры характеризуется показателем степени сложности сборочного состава, который
равен количеству степеней сборки n; средней полнотой сборочного состава (количество сборочных единиц на каждой ступени
сборки)
P = Q /n =
n
∑
mi / n, (1.1)
i =1
где Q – общее количество сборочных единиц по схеме сборочного состава; mi – коэффициент кратности, равный количеству
3
сборочных единиц на i-й ступени сборки по схеме; степенью расчлененности сборочного процесса, которая характеризуется длительностью сборочной операции и модулем расчлененности:
М = K / Q,
(1.2)
где K – окончательно запроектированное число сборочных операций.
2. Технико-экономическое
обоснование метода сборки
2.1. Тип производства определяют из анализа конструкции
РЭА, программы выпуска и действительного годового фонда рабочего времени. Для определенного типа производства выбирают оптимальные методы сборки, необходимые оборудования и
оснастку. Тип производства устанавливают с помощью коэффициента серийности
kс = Kо / np,
(2.1)
где Kо – это количество сборочных операций по технологическому процессу; nр – число рабочих мест, необходимых для выполнения процесса сборки
Kо
np =
∑Tшт. i
i =1
60kФ д
,
где N – это годовой объем выпуска РЭА, шт.;
(2.2)
Kо
∑Tшт. i – трудоемi =1
кость сборки РЭА, мин; Тшт. i – норма штучного времени i-й сборочной операции, мин; k –коэффициент выполнения норм в процессе сборки; Фд – действительный годовой фонд времени, ч.
Значения kс< = 1 соответствует массовому производству,
kс = 1 – серийному производству, kс > = 1 – для небольших программ и единичного производства.
2.2. Продолжительность производственного цикла Тц – время
между запуском в производство и окончанием изготовления партии радиоаппаратуры или одного аппарата. Продолжительность
цикла зависит от сочетания операций. При последовательном сочетании операций
Тц = NTу,
(2.3)
4
где N – количество РЭА в партии; Tу – время прохождения всех
операций одним аппаратом.
При параллельном сочетании операций каждый радиоэлектронный аппарат переходит на следующую операцию, не ожидая,
пока все остальные аппараты этой партии проходят данную операцию, тогда
Тц = Ту + (N–1) Tшт. max,
(2.4)
где Tшт. max – норма времени наиболее трудоемкой операции.
При последовательно-параллельном способе сочетания операций
Tц =
n
∑ tсм + NTшт. к, (2.5)
t =1
где tсм – смещение во времени между началами двух, последовательно идущих, операций, мин; Tшт. к – норма времени конечной
операции, мин.
Если длительность предыдущей операции больше последующей, то смещение между этими операциями
tсм = Тшт. i – (N – 1) Tшт. i + 1.
(2.6)
Если предыдущая операция меньше последующих, то смещение между операциями:
tсм = Tшт. i.
(2.7)
2.3. Расчет поточных и конвейерных линий. Операции технологического процесса желательно проектировать равными или
кратными друг другу по длительности. Это позволяет легко организовать поточное производство. Расчеты поточных и конвейерных линий заключаются в определении их основных параметров
и выполняются одинаково.
В ходе расчета необходимо найти: τ – такт поточной линии,
мин; Тл – темп в поточной линии, шт. / ч; tл – ритм поточной линии, мин, рассчитывают только в том случае, если детали передаются транспортными партиями; np – число рабочих мест на линии; L – длину поточной линии или конвейера, м; Вл – ширину
ленты транспортера, см (определяется по ГОСТ); vк – скорость
движения конвейера, м / мин.
Такт поточной линии
τ = Фсм / Пс.з,
(2.8)
где Фсм – фонд рабочего времени за смену, мин
5
Фсм = 480 – Тоб – Тот,
где Тоб – время организационно-технического обслуживания линии, мин; Тот – время на отдых, мин; Тоб и Тот в сумме составляют 7–10 % от оперативного времени, равного Топ = То+Тв, где
То – основное технологическое время; Тв – вспомогательное неперекрывающееся время; Пс.з – сменная программа запуска, шт.
Пс.з = 100Пс / (100 – р),
(2.9)
где Пс – сменное плановое задание выпуска РЭА, шт.; р – процент
допустимого брака.
Темп поточной линии
Тл = (60 – (Тоб+Тот) / ч) / τ,
(2.10)
где ч – количество часов в смене (ч = 8).
Прерывно-поточные (прямоточные) линии характеризуются
отсутствием строгой синхронности операций. Ритмичность такой линии заключается в том, что через определенные промежутки времени на каждой операции обрабатывается строго определенное, одинаковое число РЭА при различной загрузке рабочих мест. Следовательно, под ритмом работы tл прямоточной
линии понимают интервал времени (кратный продолжительности смены), в течение которого на линии формируется выработка
заданной величины. Вследствие разности ритмов работы по операциям, имеющим разную производительность, создаются межоперационные оперативные заделы.
Полное использование фонда рабочего времени достигается
внедрением многостаночного обслуживания и совмещением обслуживания операций. Для этого составляют график обслуживания, определяющий периоды работы оборудования и рабочих,
порядок и время переходов рабочих, обслуживающих несколько
операций на протяжении смены. Время работы рабочего на одном рабочем месте – период комплектования задела
Tx = tлkз,
(2.11)
где kз – коэффициент загрузки рабочего на одном рабочем месте
на данной операции
kз = Tшт. / τ.
(2.12)
В течение периода комплектования задела сохраняется одинаковый план работы на смежных операциях, а величина межоперационного задела изменяется от нуля до максимального абсолютного значения. Положительная величина задела относится к
6
концу периода Tx, а его отрицательная величина – к началу периода Tx.
Величину межоперационного оборотного задела zmax определяют из выражения
zmax = (npi / Tшт.i – npi+1 / Tшт.i+1) Tx,
(2.13)
где npi и npi+1 – количество рабочих мест на каждой из 2-х сменных операций, занятых в течение периода Tx.
2.4. Норму выработки рассчитывают для различных промежутков технологического времени (час, смена и т. д.). Зависит от
типа производства. В серийном производстве сменная норма выработки
Hсм = (Tсм – Tп.з) / Tшт.,
(2.14)
где Tп.з – подготовительно-заключительное время, затрачиваемое на подготовительные действия перед началом сборки и на
завершающие действия после сборки партии радиоэлектронной
аппаратуры (ознакомление с технологическим процессом, транспортировка деталей и сборочных единиц, наладка оборудования
и т. д.).
В массовом производстве при наличии наладчика и подаче деталей и сборочных единиц и материалов на рабочее место:
Hсм = Тсм / Тшт.,
(2.15)
При сборке конвейерных и поточных линиях:
Нсм = Фсм / Топ = (Тсм – (Тоб+Тот)) / (То+Тв).
(2.16)
2.5. Экономическое обоснование технологического процесса
сборки. Экономический расчет производят при: выборе наиболее
эффективного варианта технологического процесса; выборе специальной оснастки; обосновании технологичности РЭА.
Выбор технологического процесса из ряда приемлемых вариантов производят определением критического количества устройств или сравнением приведенной технологической себестоимости. Технологическая себестоимость РЭА Ст – часть себестоимости, включая расходы, которые могут существенно изменяться при изменении технологического процесса
Ст = М+З+П+Э = Г+Б / Nг,
(2.17)
где М – расходы на материалы, используемые в соединениях;
З – зарплата производственных рабочих; Э – расходы, связанные
с эксплуатацией оборудования и универсальных приспособлений; Г = М+З+Э – текущие затраты на сборку одного радиоэлек7
тронного аппарата; П = Б / Nг – годовые расходы по эксплуатации, амортизации и наладки специальной оснастки, отнесенные
к единице собираемой РЭА. Критическое количество РЭА, при
котором себестоимость двух сравниваемых вариантов одинакова, определяет из равенства Сr1 = Cr2
Nкр = (Б1–Б2) / (Г2–Г1).
(2.18)
3. Примеры решения задач
Пример 1
Определить время изготовления партии радиоэлектронной
аппаратуры при различных сочетаниях сборочных операций.
Количество изделий в партии – 1000 шт., нормы штучного времени на отдельных операциях составляют:
Тшт.1 = 2 мин,
Тшт.2 = 6 мин,
Тшт.3 = 4 мин,
Тшт.4 = 4 мин,
Тшт.5 = 3 мин,
Тшт.6 = 2 мин,
Тшт.7 = 5 мин.
Решение
Время прохождения всех операций одним изделием
TштΣ =
7
∑Т шт. i,
i =1
TштΣ = 26 мин.
При последовательном сочетании сборочных операций используем формулу (2.3)
Тц = 1000·26 = 26000 мин = 433 ч 20 мин.
При параллельном сочетании сборочных операций на основе
формулы (2.4)
Тц = 26+6(1000–1) = 6020 мин = 100 ч 20 мин.
8
При параллельно-последовательном сочетании операций по
формулам (2.6) и (2.7) определяем смещения между началами
смежных операций:
Тсм1–2 = 2 мин,
Тсм2–3 = 6·1000–999·4 = 2004 мин,
Тсм3–4 = 0 мин,
Тсм4–5 = 3·1000–999·3 = 1003 мин,
Тсм5–6 = 3·1000-999·2 = 1002 мин,
Тсм6–7 = 2 мин.
Используя формулу (2.5) получаем
Тц = (2+2004+1003+1002+2)+1000·5 =
= 9013 мин = 150 ч 13 мин.
Пример 2
Радиоэлектронное устройство собирают по технологии, включающей семь операций. Нормы штучного времени операций составляют:
Тшт.1 = 2 мин,
Тшт.2 = 6 мин,
Тшт.3 = 4 мин,
Тшт.4 = 4 мин,
Тшт.5 = 3 мин,
Тшт.6 = 2 мин,
Тшт.7 = 5 мин.
Определить, при каком способе организации процесса сборки будет быстрее изготовлена партия изделий, состоящая из
300 шт.
Решение
Сравним три варианта организации процесса сборки – параллельный, последовательно-параллельный и поточный. Примем
сменное задание для поточной сборки – 100 шт.
Тшт.Σ = 26мин.
9
Вычтем из формулы (2.5) выражение (2.4), определим сокращение затрат времени при параллельной организации сборки по
сравнению с последовательно-параллельным методом сборки.
∆Т1 =
=
n
∑ tсм ij +TkN − Tшт. Σ − Т max (N − 1) =
i =1
n
∑ tсм ij − N(Tmax − Tk ) − Tшт. Σ + T
i =1
max
Определяем смещения между началами смежных операций
для параллельно-последовательного сочетания операций:
Tсм 1–2 = 2 мин,
tсм 2–3 = 6·300 – 4·299 = 604 мин,
tсм з–4 = 0,
tсм 4–5 = 4·300 – 3·299 = 303 мин,
tсм 5–6 = 3·300 – 2·299 = 302 мин,
tсм 6–7 = 2 мин.
Отсюда
6
∑ tсм ij = 2+604+303+302+2 = 1113 мин,
i =1
тогда
∆Тi = 1113 – 300(6 – 5) – 26 – 6 = 793 мин = 13 ч 13 мин.
Продолжительность производственного цикла при поточной
организации сборки определяется по формуле (2.4) с заменой
Тmax на τ. В этом случае необходимы дополнительные данные,
например сменная программа запуска Пс.з, сменный фонд рабочего времени Фсм, такт поточной линии τ. Примем Пс.з = 94; Фсм =
= 470 мин.
По формуле между длительностями производственных циклов при параллельном и поточном способах сборки радиоэлектронных устройств:
∆Т2 = Tшт.∑ + Тmax(N – 1) – Tшт.∑ – τ(N – 1) =
= (Тmax –τ)(N – 1) = 299 мин.≈5 ч.
10
Пример 3
Определить норму штучного времени и сменную норму выработки, если
Тп.з = 15 мин,
То = 20 мин,
Тв = 5 мин,
k = 7,5 %
Решение
Сначала определим норму штучного времени
Тшт. = (То+Тв)(1+k / 100),
Тшт. = (20+5)(1+0,075) = 27 мин.
Используя зависимость (2.14), определим сменную норму выработки
Нсм = (Тсм – Тп.з) / Тшт.,
Нсм = (492 – 17) / 27 = 17,6 шт.
Полученное значение округляем в сторону уменьшения (всегда), получаем Нсм = 17 шт.
Пример 4
Сборку узла радиоэлектронного блока можно выполнять вручную или с помощью специального приспособления (оснастки).
Необходимо определить более эффективный вариант сборочного процесса. В первом варианте переменные расходы составляют
Б1 = 50 р., постоянные расходы Г1 = 2000 р. в год. Во втором варианте сборки
Б2 = 10 р., Г2 = 8000 р.
Производственная программа составляет N = 200 узлов.
Решение
На основании выражения (2.18) определяем критическое количество собираемых узлов:
Nкр = (Г2–Г1) / (Б1–Б2),
Nкр = (8000 – 2000) / (50 – 10) = 150 шт.
Так как N > Nкр, то предпочтительным является второй вариант сборки.
11
Рекомендуемая литература
1. Коледов Л. А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок: учебник для вузов. М.: Радио и
связь, 1989.
2. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: учебник для вузов / И. П. Бушминский,
О. Ш. Даутов, А. П. Достанко и др. / под ред. А. П. Достанко,
Ш. М. Чабдарова. М.: Радио и связь, 1989.
3. Балашов В. М., Добросельский М. А. Современные технологии производства при управлении качеством продукции: учебное пособие / СПбГУАП. СПб., 2007.
Содержание
1. Разработка схем сборки радиоэлектронной аппаратуры..... 3
2. Технико-экономическое обоснование метода сборки.......... 4
3. Примеры решения задач................................................ 8
12
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
122 Кб
Теги
dobroselskiy
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа