Имитатор шума AD-1

1 Общая часть

1.1 Введение

 

На данном этапе радиоэлектронная промышленность активно проникло практически во все сферы жизни человека: науки, медицины, космоса, измерений, повседневной жизни человека.

 В связи с большим  разнообразием задач, выполняемых радиоаппаратурой, возросла её сложность, изменилась элементная база её, поэтому основными требованиями к современной РЭА являются: малогабаритность, надёжность, высокая технологичность.

На данном этапе практически  вся РЭА создается на SMD-элементах, что дает высокую производительность труда(автоматизированное производство), низкую себестоимость изделия, технологичность и не маловажный показатель- малогабаритность и компактность.

В современном моделировании  РЭА стоятся на базе унифицированных  узлов и блоков, что обеспечивает взаимозаменяемость с аналогами других производителей.

 Предлагаемое в данной работе устройство «Имитатор шума AD-1» имитирует шум морского прибоя и крики чаек. Его можно использовать в качестве сувенирной радиоигрушки, а также в лечебно-профилактических целях как рекреационное (восстанавливающее силы) средство. Устройство содержит реле времени, которое выключает имитатор через 15...20 мин его работы.

Имитатор монтируют  на печатной плате (рис.2) из фольгированного гетинакса толщиной 1 мм. В конструкции использованы SMD-элементы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Определение  типа производства

 

Объём и содержание проектирования технологических процессов зависят от вида и объёма производства. В зависимости от типа производства выбирается организационная форма процесса, степень автоматизации, оборудования.

В зависимости от количества выпускаемой  продукции различают массовое, серийное и единичное производства. При проектировании знание типа производства необходимо для того, чтобы определить объём подготовительных работ к запуску изделия в производство, подробность разработки процесса и степень дифференциации работ, степень автоматизации и механизации процесса.

Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций К_ЗО который равен отношению количества выполняемых в месяц операций Q к числу рабочих мест Р

,                                                                         (1)

             

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготавливаемых изделий и малым объёмом их выпуска.

Для серийного производства свойственна  ограниченная номенклатура изделий, выпускаемых  периодически повторяющимися партиями и имеющих сравнительно большой объём выпуска. В зависимости от количества изделий в партии и величины К_ЗО серийное производство может быть мелко- и крупносерийным.

Массовое производство отличается узкой номенклатурой  и большим объёмом выпуска  изделий, непрерывно изготавливаемых  в течение продолжительного времени. По степени организации к массовому приближается крупносерийное производство. Равно как и массовое, крупносерийное производство характеризуется выпуском большого количества продукции одного наименования. За каждой операцией закреплено рабочее место, операции синхронизированы по длительности, отсутствует межоперационное складирование, применяется узкоспециализированное оборудование, процесс высоко дифференцирован и состоит из большого количества простых по содержанию операций. Производительность при крупносерийном производстве высокая, а себестоимость продукции низкая. Вместе с тем запуску в производство нового изделия предшествует большой объём подготовительных работ.                                                                                                                                                                                    

 

 

 

 

 

1.2.1 Предварительный расчёт  типа производства выполняют  следующим образом.

По формуле 2 определяют такт выпуска τ, мин/шт

,              (2)

где F_Д – действительный годовой фонд времени работы оборудования, составляющий для укрупнённого расчёта двухсменной работы 4050 часов,

      N – определённая заданием программа выпуска, шт/год.

 

 

1.2.2  По формуле 3 определяют коэффициент серийности К_с

,              (3)

                         

где Т_шт – среднее штучное время по операциям аналогичного производства, составляющее для укрупнённого расчёта 0,3 мин.

 

1.2.3 По формуле 1 после разработки технологической части осуществляем окончательный расчёт типа производства по коэффициенту закрепления операций К_ЗО операций/место.

 

1.2.4  Дать описание  особенности организации полученного  типа производства. Указать как влияет тип производства на организационную форму процесса, дифференциацию процесса, степень автоматизации, объём подготовки производства к запуску изделия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Формирование  технологического кода

 

1.3.1 Структура  технологического  кода

 

1.3.2 Для определения технологичности конструкции формируют технологический код изделия, который состоит из четырнадцати разрядов и несет в себе объемную информацию о конструкторско-технологических особенностях изделия.

 

1.3.3 Первая   (основная)   часть   технологического   кода   (б   разрядов)   включает конструктивные   признаки,   которые   в   совокупности   определяют   основное содержание (маршрут) группового технологического процесса.

 

1.3.4 Вторая (дополнительная) часть технологического кода (8 разрядов) включает признаки,   содержащие   количественные   характеристики   конструкции   и   иерархически раскрывающие признаки основной части технологического кода.

 

1.3.5 Основная часть технологического  кода отделяется от дополнительной  точкой.

 

1.3.6 Технологический   код   проставляется   в   конструкторской   документации на сборочные чертежи, детали и схемы электрические принципиальные их разработчиком.

 

1.3.7 Структура технологического кода имеет следующий вид

      1     2    3    4    5     6     7     8    9   10   11  12  13   14

      Х    Х    Х   Х   Х    Х    Х    Х   Х    Х   Х   Х   Х    Х

1 - класс (технологический метод                     7 - количество составных частей;

2 - подкласс  (уровень  разукрупнения);     8 - количество типоразмеров составных частей;

3 - группа (конструктивное исполнение);      9 - уровень разукрупнения механических средств;

4 — подгруппа (уровень разукрупнения     10 - уточнение видов функциональной связи,

составных частей);                                       11 - вид зашиты от внешних воздействий;

5 - вид (вид функциональной связи);            12   количество регулируемых элементов;

6 - подвид (методы  и средства контроля); 13 - количество  прочих составных частей;

             14 - количество контролируемых па                                                                 раметров.

 

 

1.3.8 Формирование технологического кода изделия начинаем с изучения рабочего чертежа, на основании чего дается описание конструкции.

Имитатор  шума является изделием с электрическим монтажом и относится по уровню разукрупнения к блоку ЭМ-2. Несущей конструкцией имитатора шума является односторонняя печатная плата прямоугольной формы с соединением пайкой и посредством проводов. Модуль содержит микросхемы, активные и пассивные электрорадиоэлементы, детали. Основная защита блока от внешних воздействий обеспечивается в составе изделия.

 

1.3.9 В соответствии с описанием конструкции стимулятора мышц и руководящего документа РД 107.7.3001-90 таблицу 1 по формированию технологического хода изделия заполняем следующим образом:

 

Таблица 1 - Формирование технологического кода изделия

Номер разряда	Содержание признака разряда	Характеристика разряда	Разряд кода
1	Класс (технологический  метод)	Изделие с электрическим монтажом	8
2	Подкласс  (уровень разукрупнения)	Конструктивно выполнено в виде блока ЭМ-2	5
3	Группа (конструктивное  использование)	Конструкция моноблочная	7
4	Подгруппа (уровень разукрупнения составных частей)	В состав конструкции  входят микросхемы, ЭРЭ и детали	4
5	Вид (вид функциональной связи)	Монтажная плата и  кабели или проводка	6
6	Подвид (методы и средства контроля)	Внешними средствами без демонтажа	3
7	Количество составных  частей	121	8
8	Количество типоразмеров составных частей	57	7
9	Уровень разукрупнения  механических средств	Несущая конструкция  – плата печатная	1
10	Уточнение видов  функциональной связи	Односторонняя печатная плата с контактными площадками	2
11	Вид защиты от внешних  воздействий	Защита в составе  устройства	0
12	Количество регулируемых элементов	2	2
13	Количество прочих составных частей	3	2
14	Количество контролируемых параметров	2	2

 

1.3.10 В соответствии со схемой формирования технологического кода и данными таблицы 1определяем технологический код изделия. В нашем примере это 857463.87120222

 

1.3.11 В  соответствии с сформированным технологическим кодом изделия,  базируясь  на таблицы отраслевого стандарта осуществляем расчет технологичности изделия.  Изделие технологично в том случае, если уровень его технологичности близок к единичному значению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 1.4 Расчёт технологичности изделия и пути её повышения

 

Технологичность конструкций определяет экономическую  целесообразность запуска изделий в производство. Под технологичностью конструкции понимают совокупность ее свойств, обеспечивающих в заданных условиях производства и эксплуатации оптимальные затраты труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций при обеспечении установленных показателей качества [1].

Отработка конструкций  на технологичность ведется на всех стадиях проектирования и изготовления. Без этого изделие не допускается в производство. Критериями оценки технологичности конструкции изделия является показатели уровня технологичности по всему комплексу базовых показателей, указанных в техническом задании.

Согласно  стандарту ECU 111 различают два вида технологичности конструкции: производственную и эксплуатационную. Первая обеспечивается сокращением затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства и процессы изготовления изделия. Вторая проявляется в сокращении затрат средств и времени на техническое обслуживание и ремонт изделия.

Производственная  технологичность может быть достигнута вследствие повышения серийности изделий, с помощью стандартизации, унификации и группирования их по конструктивным признакам, ограничения номенклатуры конструкций за счет повышения применяемости, заимствования их других изделий и повторяемости деталей и сборочных единиц в пределах одного изделия, снижения массы деталей и изделий в целом, ограничения номенклатуры применяемых материалов выбора рациональных конструктивных решений, соответствующих современным требованиям и освоенных в производстве, а также в результате применения высокоэффективных технологических процессов и средств технологического оснащения, сокращения числа деталей без усложнения их конструкции, обеспечения взаимозаменяемости деталей и сборочных единиц, разбивки изделия на самостоятельные параллельно собираемые сборочные единицы.

Эксплуатационная технологичность  достигается в процессе конструирования изделия за счет рациональной компоновки и расчлененности его на составные части.

Главными  факторами, определяющими требования к технологичности конструкции, является вид изделия ( деталь, сборочная  единица, комплекс, комплект ), тип производства (или объем выпуска ) и развитие науки и техники.

Оценка технологичности может быть качественной и количественной.

Качественная  оценка предшествует количественной, определяет ее целесообразность и обобщенно характеризуют достоинство конструкций на основе опыта исполнителя.

Количественная  оценка выражается системой показателей, которые используются для сравнения различных вариантов конструкции в процессе проектирования изделия, определения уровня технологичности разработанного изделия и накопления статистических данных, необходимых для прогнозирования и расчета базовых показателей технологичности.

Для определения технологичности  конструкции формируют технологический код изделия, который состоит из четырнадцати разрядов, несет в себе объемную информацию о конструкторско-технологических особенностях изделия и проставляется в конструкторской документации на сборочные чертежи, детали и схемы электрические принципиальные их разработчиком.

Расчет технологичности  изделия осуществляют в соответствии с сформированным технологическим кодом изделия и программой, базирующейся е таблицах отраслевого стандарта ОСТ 107.15.2014-88. Если все элементы в конструкции являются стандартными, то усредненный показатель составных частей Кеч принимают равным единице. Исходные данные и результаты расчета сводят в таблицу 1.

 

1. Уровень технологичности определяется по формуле:

У = К_ф / К_б ,

У= 0,6/0,8 = 0,75

где К_ф – фактический показатель;

         К_б – базовый показатель технологичности (0,7 или 0,8).

2. По частным показателям определяем показатель схемотехнического решена и показатель конструктивного решения:

К_сх = К_тр · К_мп · К_кп · К_сл.н,

К_сх= 0,96 · 0,90 · 0,96 · 1,00 =  0,83    

        где К_тр - показатель рациональности электрической базы;

    К_мп - показатель монтажепригодности;

      К_кп - показатель контролепригодности;

       К_сл.н — показатель сложности настройки.

К_кр = К_тх · К_унк · К_сл.м.сб,

К_кр = 0.92 · 0.80 · 0.98 =0,72

где К_тх - показатель типоразмерных характеристик;

      К_унк - показатель унификации несущей конструкции;

      К_сл.м.сб -   показатель сложности механической сборки.

3. Определяем усредненный показатель технологичности основных частей принимаем К_сч= 1.0,

4. Определяем  фактический показатель:

К_ф = К_сх · К_кр · К_сч.

К_ф = 0.83 · 0.72 · 1.0 = 0.6