Зміст 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Перелік умовних  скорочень

 

     ВДП - вузол на друкованій платі

     двеж - джерело вторинного електроживлення

     ДП - друкована плата

     ере - електрорадіоелемент

     кд - конструкторська документація

     КСС - конструкторська схема складання

     пфе - пристрій функціональної електроніки

     ТП - технологічний процес

     тпв - технологічне підготування виробництва

     ТСС - технологічна схема складання

     фв - функціональний вузол

 

     1. Вступ

 

     Підприємство  – це самостійний господарюючий  суб’єкт, який має право юридичної  особи та здійснює виробничу, науково-дослідну і комерційну діяльність з метою  одержання відповідного прибутку (доходу).

     На  підприємстві здійснюється виробництво продукції, відбувається безпосередній зв’язок робітника з засобами виробництва. Підприємство самостійно розпоряджається своєю продукцією, одержаними прибутком, що залишається в його розпорядженні після оплати податків та інших обов’язкових платежів.

     Будь-яка  продукція, яку випускає підприємство пов’язана з витратами. Витрати  на виробництво продукції у вартісному вираженні формують її виробничу  собівартість. Цей показник є одним  з найважливіших економічних  показників господарської діяльності підприємства, у якому відображається зростання продуктивності праці, економія ресурсів, технічний процес.

     До  виробничої собівартості продукції  входять:

     - прямі матеріальні витрати;

     - витрати на оплату праці;

     - інші прямі витрати;

     - змінні та постійні загальновиробничі витрати.

     До  складу прямих матеріальних витрат входить  вартість сировини та основних матеріалів, що утворюють основу виготовлюваної продукції, що виробляється, і які  можуть бути безпосередньо віднесенні до конкретного об’єкта витрат.

     До  складу витрат на оплату праці входять  заробітна плата та інші виплати  робітникам, зайнятим виробництвом продукції (виконанням робіт), які можуть бути безпосередньо віднесенні до конкретного  об’єкта витрат.

     До  складу інших прямих витрат входять всі інші виробничі витрати, які можуть бути безпосередньо віднесенні до конкретного об’єкта витрат, зокрема відрахування на соціальні заходи, соціальне страхування, плата за оренду, амортизація.

     Оскільки  зниження собівартості продукції можливе  при ефективному функціюванні виробництва, то для цього потрібно:

     -   впровадження у виробництво нових технологій для підвищення рівня його ефективності;

     -   вдосконалення організації виробництва і праці;

     -   зміна структури та обсягу продукції.

     Мета  курсового проекту - систематизувати та закріпити теоретичні знання, отримані при вивченні даного курсу.

     Основні задачі курсового проекту:

     - надбання навичок системного аналізу базової та довідкової інформації, необхідної для розробки робочих технологічних процесів складання, монтажу та регулювання РЕА;

     - практичне ознайомлення з основними етапами розробки робочих технологічних процесів відповідно до єдиної системи технологічного підготування виробництва;

     - отримання практичних навичок самостійного вирішення задач аналізу типового та синтезу робочого технологічного процесу;

     - надбання та закріплення навичок оформлення комплекту технологічних документів відповідно до вимог стандартів ЄСТД;

     - ознайомлення з методами економічної оцінки й оптимізації прийнятих технологічних рішень.

     Конструкторська схема складання, технологічна схема  складання, маршрут складання, технологічне устаткування, технологічний процес. 

 

     2. Розрахункова частина

     2.1 Планово-операційна  карта виготовлення виробу

 

     Призначення та область використання виробу

     Блок  живлення БП-9/4 призначений для живлення радіоелектронної апаратури та інших пристроїв стабілізованою постійною напругою.

     Блок  живлення працює від електричної  мережі загального призначення напругою 220В з допустимими відхиленнями K10%.

     Область використання даного виробу - широка номенклатура побутової стаціонарної апаратури.

     Технічні  характеристики виробу

     Номінальна напруга  мережі - 220В

     Номінальний струм навантаження - 0,35А

     Вихідна постійна напруга при номінальній напрузі мережі та номінальному струмі навантаження - 9 - 0,2В

     Амплітудне  значення напруги пульсації вихідної напруги,

     не  більше - 20В

     Максимально допустимий струм навантаження, не більше - 0,5K0,008А

     Струм короткого замикання, не більше - 0,31А

     Потужність, що споживається від мережі при номінальному струмі навантаження, не більше - 12В×А

     Маса  блоку живлення, не більше - 430г

     Габаритні розміри (без шнура) - 50×65,5×115,5мм

     Будова  та принцип дії блока живлення

     Система електроживлення є невід'ємною  частиною РЕА різноманітного призначення; вона являє собою комплекс елементів та пристроїв, що виробляють електричну енергію та перетворюють її до виду, необхідного для нормальної роботи РЕА [2].

     Джерела вторинного електроживлення (ДВЕЖ) - це пристрої, що використовують електроенергію, отриману від первинних джерел живлення, та формують вторинне електроживлення апаратури. ДВЕЖ складаються з функціональних вузлів, що виконують одну або декілька функцій, наприклад випрямлення, стабілізування, підсилення, регулювання, інвертування та ін. Даний блок живлення БП-9/4 належить до ДВЕЖ, який забезпечує високу стабільність вихідної напруги у порівнянні з мережею живлення.

     Коли  для нормальної роботи РЕА необхідно  забезпечити більш високу стабільність напруги живлення у порівнянні зі стабільністю мережі змінного струму, як в даному випадку, схеми випрямлювачів додаються стабілізуючими пристроями, що приєднуються на вході чи виході випрямлювача; в останньому випадку (рис. 1) в якості стабілізатора (СН) використовуються безперервні (лінійні) чи імпульсні стабілізатори постійної напруги. 

     

Рисунок 1 - Структурна схема блока живлення БП-9/4

 

     У даному пристрої випрямлювач виконаний  на мостовій схемі з'єднання діодів. Ця схема дозволяє отримати двохнапівперіодне  випрямлення. Вона містить трансформатор  та 4 діоди, два з яких, з'єднуючись анодами, створюють загальний мінус випрямлювача, а два інших, з'єднуючись катодами, - загальний плюс.

     R-C фільтр, застосований у даному блоці живлення, зазвичай використовують у випрямлювачах невеликої потужності при опорі навантаження, що вимірюються десятками кОм. При використанні цієї схеми досягається економія маси, зменшення габаритних розмірів та вартість фільтру.

     В даній схемі використано стабілізатор напруги в інтегральному виконанні - мікросхема ХР142ЕН2А. Такі стабілізатори виконуються на основі напівпровідникової планарної технології в об'ємі кристалу кремнію. На виході мікросхеми можна отримати стабілізовану постійну напругу від 3 до 12 В. Мінімальна потужність розсіювання цієї мікросхеми дорівнює 0,8Вт при температурі навколишнього середовища від -60 до +55 °С. Максимальний струм навантаження за цих умов дорівнює 150мА. Для підвищення вихідної потужності стабілізатора використано підключення зовнішнього регулюючого транзистора.

     Технологічний маршрут виготовлення пристрою складається з наступних операцій:

     1) гаряче пресування корпусу;

     2) свердлення отворів;

     3) гравірування;

     4) виготовлення заготовки плати;

     5) свердлення отворів;

     6) нанесення рисунку схеми;

     7) травлення;

     8) консервування;

     9) складання печатного вузла;

     10) складання виробу;

     11) монтаж виробу;

     12) регулювання;

     13) контроль.

     Вимоги  до виробу як до об'єкта виробництва

     Тип виробництва - масове, так як даний виріб належить до побутової апаратури широкого використання.

     Річна програма випуску - 100тис. штук.

     Ступінь уніфікації та стандартизації - висока, яку потрібно забезпечити значною кількістю використання стандартних та уніфікованих виробів.

     Умови виробництва - радіоприладобудівне підприємство з широкою номенклатурою виробів,що означає наявність значної номенклатури обладнання та устаткування для виготовлення РЕА, а також застосування відпрацьованих типових та робочих ТП виготовлення РЕА.

     Аналіз  вимог

     Масове  виробництво характеризується вузькою  номенклатурою та великим обсягом  випуску виробів, що безперервно  виготовляються протягом значного проміжку часу [1].

     Коефіцієнт  закріплення операцій (ГОСТ 3.1108-74) для масового виробництва дорівнює 1, тобто на кожному робочому місці закріплюється виконання однієї операції, яка постійно повторюється. При цьому використовується спеціальне високопродуктивне обладнання, що розставляється за поточною ознакою (тобто за напрямком ТП) та в багатьох випадках зв'язується транспортувальними пристроями та конвеєрами з постами проміжного автоматичного контролю, а також проміжними складами - збирачами деталей та складальних одиниць, що оснащені роботами-маніпуляторами, широко використовуються автоматичні лінії та автоматизовані виробничі системи, що керуються від ЕОМ.

     Потрібна  точність досягається методами автоматичного  отримання розмірів на налагоджених верстатах при забезпеченні взаємозамінюваності заготовок та вузлів, які оброблюються чи збираються. Тільки в окремих випадках використовується селективне складання, що забезпечує групову взаємозамінюваність.

     Середня кваліфікація робітників в сучасному масовому виробництві нижче, ніж в одиничному, так як на налагоджених станках та автоматичному оснащенні можуть працювати робітники-оператори порівняно низької кваліфікації.

     Річна програма випуску на даному підприємстві забезпечується за 3 квартали року завдяки високій продуктивності ТП виготолення виробу.

     Висока  ступінь уніфікації забезпечується великим відсотком стандартних  та уніфікованих частин, що входять  до складу даного виробу.

     Вимога  щодо виготовлення виробу на радіоприладобудівному  підприємстві з широкою номенклатурою виробів обумовлює наявність різноманітного обладнання і таким чином дає змогу обирати необхідні типові ТП.

     Вибір та обгрунтування вибору складального процесу виробу

     Складання виробу являє собою сукупність технологічних  операцій механічного з'єднання деталей та ЕРЕ у виробі або його частині, що виконуються у певній послідовності для забезпечення заданого їх розміщення та взаємодії.

     Для виготовлення даного виробу у відповідності  з річною програмою випуску продукції  підприємства необхідно організувати рухомий процес складання виробу з диференціюванням операцій. Рухоме складання характеризується тим, що складальна одиниця рухається конвеєром вздовж робочих місць, за кожним з яких закріплено певну частину роботи. Переміщення об'єкту складання може бути вільним за виконанням закріпленої операції або примусовим у відповідності з ритмом процесу. Диференційоване складання передбачає розчленування складально-монтажних робіт на декілька послідовних простих операцій. Це дозволяє легше механізувати та автоматизувати роботу, використовувати працівників низької кваліфікації.

 

     2.2 Розрахунок кількості  устаткування на дільниці

     Блок  живлення БП-9/4 являє собою конструкцію, що призначена для перетворення рівня напруги. Первинним джерелом живлення для побутової апаратури є електромережа. Для з'єднання джерела живлення та елекромережі у корпусі першого передбачені штирі, через які здійснюється безпосередній електричний контакт. Корпус БП-9/4 виготовлено з полістіролу (для забезпечення електричної ізоляції). Всередині основи корпусу, до якої впресовано контактні штирі,розміщено друковану плату з ЕРЕ та ПФЕ. Електричне з'єднання плати та штирів здійснюється за допомогою проводів, що вміщені до ізоляційних трубок. Електричний контакт блоку живлення та пристрою, що живиться пертвореною ним напругою (наприклад, магнітофон), здійснюється через шнур, на кінці якого розміщено накінечник для безпосереднього контакту з рознімом магнітофону. Інший кінець шнура припаяно до контактних площадок плати. Для зменшення імовірності обривів на кінці шнура передбачено обмежник, а також гумову втулку. На друкованій платі розміщено ЕРЕ, трансформатор та радіатор з встановленим на ньому транзистором. Транзистор до радіатору кріпиться гвинтом, а тепловий контакт їх здійснюється крізь нанесену на радіатор теплопровідну пасту. Сам радіатор кріпиться до плати також гвинтами з діелектричними шайбами. Трансформатор до плати кріпиться двома гвинтами також з діелектричними шайбами. Кришка корпусу, що виготовлена також з полістіролу, кріпиться до основи корпусу гвинтом, для запобігання самовідгвинчування якого всередині кришки предбачено спеціальну пружину. Для побутової апаратури потрібно забезпечити пломбування цього гвинта (для забеспечення гарантійного ремонту). В конструкції кришки для цього передбачено пломбувальний "стакан", що під час складання виробу на виробництві заповнюється пломбувальною пастою перед загвинчуванням гвинта.

     В своєму складі блок живлення БП-9/4 має таку елементну базу: мікросхема, транзистор, діоди, конденсатори, резистори постійні та змінні. Усі перелічені ЕРЕ є стандартними, тобто вони є покупними для даного підприємства, що значно збільшує технологічність виробу при масовому виробництві.

     Уніфікованим  елементом даного виробу є трансформатор. Уніфіковані елементи виготовляються за стандартами даного підприємства та використовуються у конструкціях декількох інших виробів.

     Впровадження  принципів стандартизації та уніфікації дозволяє отримати такі переваги [3]:

     1) значно скоротити строки та  вартість проектування;

     2) скоротити номенклатуру деталей та складальних одиниць, що використовуються на підприємстві, збільшити застосованість та масштаб виробництва;

     3) виключити розробку нового спеціального  оснащення та спеціального обладнання  для кожного нового варіанту  РЕА, тобто спростити підготовку виробництва;

     4) створити спеціалізовані виробництва  стандартизованих та уніфікованих  СО для централізованого забезпечення  підприємства;

     5) здійснити поетапне впровадження  складальних систем, що складаються  з кількох РЕА, та їх поступове доукомплектування, а також модернізацію під час експлуатування;

     6) спростити обслуговувння та ремонт  РЕА, тобто покращити експлуатаційну  технологічність конструкції.

     Крім  того потрібно якомога зменшити номенклатуру типів та типорозмірів ЕРЕ. Це пов'язано з тим, що для кожного типорозміру ЕРЕ існують свої пристрої захоплення елементів. Ще для кожного виду формовки виводів існують також свої пристрої. Тому усі типорозміри та види формовки мають бути узгоджені з наявними на підприємстві устаткуванням та обладнанням.

     В даному випадку всі елементи з  осьовими виводами мають нетипову формовку виводів. Але це не впливає на технологічність  виробу, оскільки це забезпечує найменші розміри плати, а на даному підприємстві є необхідне обладнання.

     Технологічний аналіз елементної бази наведено в табл.1, з якої видно, що майже всі ЕРЕ, крім трансформатора, придатні для автоматичного захоплення, автоматичної формовки, автоматичного встановлення на ДП. Крім того вони не потребують додаткового кріплення (крім транзистора). Використання такої елементної бази дозволяє атоматизувати операції формовки виводів елементів та встановлення їх на плату, що в умовах серійного виробництва значно підвищує технологічність виробу і спрощує технологічний процес його складання. 

     Таблиця 1. - Технологічний аналіз елементної бази.

     2.3 Розрахунок чисельності  працюючих на дільниці по категоріях

 

     Розрахунок  розрахункової чисельності, прийнятої чисельності і коефіцієнтів завантаження основних робітників на операціях приведено по формулах для кожної операції окремо

                                                                                             

                                       ,                                                         

     де  Чоснрі – розрахункова чисельність основних робітників на і-тій операції, чол..

     Чоснпрі = прийнята чисельність основних робітників на і-тій операції, чол..

     Фдрр  – річний дійсний фонд часу роботи одного робітника, год.

     Квн – коефіцієнт виконання норм робітниками (середній)

     Річний  дійсний фонд часу роботи одного робітника знаходиться в інтервалі 1900…2000 годин.

     Прийнята  кількість основних робітників на операціях  приймається шляхом округлення до цілого числа в більшу сторону, але не допускається і перевантаження основних робітників до величин, не перевищуючої середній коефіцієнт виконання норм робітниками (наприклад, при Квн = 1,08 і Чосні = 1,07 чол. Приймаємо Чосні пр = 1чол.

     За  розробленою раніше ТСС визначають найбільш доцільну послідовність загального ТП складання виробу. Зміст операцій складаня встановлюють так, щоб на кожному робочому місці виконувалася однородна за характером та технологічно завершена робота. Це сприяє спеціалізації робітників та підвищує продуктивність праці. Так як складальні роботи неоднорідні, то їх належить розділяти. Звичайно механічні складальні роботи виконуються раніше. Але в даному випадку повне закінчення цих робіт (а саме встановлення транзистора на радіаторі на ДП) ускладнює доступ до вузлів та деталей для виконання електричного з'єднання, тому допускається чергуваня робіт з механічного та електричного з'єднання.

     При побудові маршрута операцій складання  вирішують питання про організацію  виробничого процесу. Для заводів  масового та серійного виробництва  РЕА характерне застосування одно- та багатономенклатурних безперервних однопоточних ліній (ГОСТ 14.312-74). Поточне складання характеризується безперервністю процесу, побудованого на диференційованих операціях, та випуском готових виробів через певний проміжок часу, що називається ритмом (тактом) випуску. Поточне складання більш продуктивне, воно скорочує виробничий цикл та міжопераційні заділи деталей, дає можливість застосовувати механізацію та автоматизацію у виробництві, зменшує трудомісткість виготовлення виробів.

     Для забезпечення ритмічного випуску виробів час, що витрачається на виконання кожної операції, повинний бути однаковим та рівним чи кратним ритму. При масовому складанні, малих розмірах складальних елементів ритм випуску одиниці виробу є досить незначним. З метою зменшення допоміжного часу, зручності складання, транспортування, планування та обліку праці лінію розраховують та організують не за штучним ритмом, а за ритмом условного об'єкту - пачки одноіменних складальних елементів. Технологічною основою організації поточних ліній є типові та групові ТП складання.

     Поточна лінія зазвичай оснащується конвеєром, який часто визначає ритм робіт та за своїм призначенням може бути транспортним (розподільним) та складальним. Найвища  продуктивність при конвеєрному  складанні досягається синхронізуванням операцій. Вимогам синхронізації перш за все відповідають операції, що складаються з великої кількості технологічних переходів, наприклад складання ДП з навісних ЕРЕ. Тому потрібно вибирати з всієї сукупності технологічних переходів такі операції, що за часом виконання однакові. Це дає можливість на всіх робочих місцях конвеєру починати та закінчувати операцію приблизно в той самий момент часу, а також застосовувати замість безперервного конвеєр пульсуючої дії.

     В даному випадку складальний цех  повинен бути оснащений транспортним конвеєром, який має переміщувати пристрій вздовж робочих місць. Це необхідно для того, щоб зменшити витрати та час транспортування виробу та деталей.

     Для організації виробничого процесу  розраховується такт випуску чергового  предмету на однопредметній поточній лінії:

     Т=Т_ПЛ/N,

     де  Т_ПЛ - плановий період (в даному випадку він складає три квартали, тобто 200 робочих днів за умови п'ятиденного робочого тижня),

     N - програма випуску за плановий період даного виробу (це 100000 штук).

     Т=(200×8,25×60)/100000=0,99 (хв/шт)

     У поточному виробництві необхідний рівень диференціювання операцій в  основному визначається ритмом складання. Оптимальна послідовність технологічних  операцій залежить від їх змісту, обладнання, що використовується, та економічної  ефективності. В першу чергу виконуються нерухомі з'єднання, що вимагають значних механічних зусиль. Кожна наступна операція не повинна перешкоджати виконанню наступних. На заключних етапах складаються рухомі частини виробів, роз'ємні з'єднання, встановлюються деталі, які будуть замінюватися під час настройки.