Ответственность за технологич­ность изделий в равной (или почти в равной) степени последовательно несут специалисты трех категорий: схемотехники, конструкторы и технологи.

Пер­вые — за технологичность схемных решений, обеспечивающих минимальные производственные затраты на комплектующие материалы, на монтаж, настройку и регулировку изделий.

Вторые — за наиболее рациональные и в то же время наиболее дешевые в производстве конструктивные решения, третьи — за рациональную, эффективную для конкретных условий технологию изготовления.

Технологичность изделия и его элементов формируется, прежде всего, на ранних стадиях: схем­ного и конструктивного решения.

Отработка конструкции на технологичность ведется конструкторами и технологами на всех стадиях проектирования и изготовления изделий.

Конструктор в большинстве случаев имеет возможность разработать несколько вариантов принципиальной схемы создаваемого изделия.

Например, в счетно-решающих устройствах одну и ту же задачу можно решить, пользуясь механическим, электромеханическим или электрическим принципом.

Основным критерием при выборе принципиальной схемы нового изделия является технологичность конструкции при равноценности всех вариантов с эксплуатационной точки зрения (по выходным параметрам).

Конструкцию изделия по выбранной схеме можно оформить из нескольких простых деталей, изготовляемых точением, холодной штамповкой, прессованием или другими методами, или в виде одной сложной детали, изготовляемой литьем под давлением. Для обеспечения требования технологичности конструкций деталей и сборочных единиц нужно, ориентируясь на различные методы изготовления, наметить конструктивные варианты и выявить из них наиболее рациональные в технологическом отношении.

Согласно стандартам ЕСТПП различают два вида технологичности конструкции: производственную и эксплуатационную. Производственная технологичность конструкции проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструктивную и технологическую подготовку производства. Эксплутационная технологичность проявляется в сокращении затрат на средства и время технического обслуживания и ремонт изделия. Оценка технологичности конструкции может быть качественной и количественной.

Качественная оценка определяет в основном достоинство составных частей конструкции (деталей, сборочных единиц) и выражает технологичность, обобщенную на основе опыта исполнителя.

Количественная оценка технологичности конструкции осуществляется с помощью системы показателей, которые используются для сравнительной оценки вариантов конструкции в процессе проектирования изделия, определения уровня технологичности разработанного изделия, накопления статистических данных и прогнозирования технического совершенствования конструкции изделия. Последовательность анализа конструкции изделия при выборе показателей технологичности представлена на рисунке 19.1.

Рисунок 19. 1 Последовательность анализа конструкции изделия на технологичность

Показатели технологичности конструкции изделий в стандартах ЕСТПП классифицируются следующим образом:

• по области проявления: производственные и эксплуатационные;
• по количеству характеризуемых признаков технологичности: частные и комплексные;
• по способу выражения: абсолютные, численное значение которых характеризует один
  или несколько признаков технологичности конструкции изделия, и относительные, дающие
  сравнительную характеристику технологичности конструкции проектируемого изделия;
• по области анализа: технические и технико-экономические;
• по системе оценки:

o базовые (исходные), оптимальные значения которых определяются для представителя группы изделий, обладающих общими конструктивными признаками, и приводятся в техническом задании на разработку нового изделия;

o показатели технологичности разрабатываемой конструкции, достигнутые в процессе изготовления изделия;

o показатели уровня технологичности конструкции, определяемые как отношение значений показателей технологичности разрабатываемого изделия к соответствующим значениям базовых показателей;

§ по значимости: основные и дополнительные.

Эти показатели, с одной стороны, характеризуют со­стояние и эффективность разрабатываемой техники и средств производства, а с другой — используются как информационная база при разработке мероприятий, обеспечивающих рост произ­водительности труда, повышение уровня механизации и автома­тизации, снижение себестоимости продукции, ее энергоемкости, материалоемкости и т. д.

К основным показателям технологичности конструкции относятся:

1) абсолютный технико-экономический показатель - трудоемкость изготовления изделия

где Т_J - трудоемкость изготовления i-й составной части изделия; п - количество составных частей изделия.

2) уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления

К_у.т.=Т_и/Т_б._и,

где Т_б.и. - базовый показатель трудоемкости.

3) технологическая себестоимость изделия

С_т = С_м + С_з.п. + С_п.р. ,

где С_м, С_з.п. , С_п.р. - соответственно, стоимость материалов, заработная плата и цеховые расходы.

4) уровень технологичности конструкции по технологической себестоимости

К_у._с = С_т/С_б.т,

где С_т - достигнутая технологическая себестоимость изделия;

С_б._т.-базовый показатель технологической себестоимости изделия.

К дополнительным показателям технологичности относятся: относительные трудоемкости заготовительных работ, ремонтов, относительные и удельные себестоимости отдельных видов работ, а также коэффициенты унификации, стандартизации, применяемости материала, точности обработки и шероховатости поверхности (технические показатели).

Рекомендуемый дополнительный технический показатель технологичности - коэффициент унификации изделия. Он характеризует преемственность проектируемой конструкции и определяется как

К_У = (Е_У + Д_У)/(Е+Д),

где Е_у = Е_ул. + Еу.п. + Е_ст - число унифицированных сборочных единиц в изделии, равное сумме заимствованных Е_у-3, покупных Е_у._п и стандартных Е_ст единиц;

Д_у - число унифицированных деталей, являющихся составными частями изделия и не вошедших в Е_у (стандартные крепежные детали не учитываются);

Е = Е_у + Е_ор. - количество сборочных единиц в изделии;

Д = Д_у + Д_ор - количество деталей, являющихся составными частями изделия;

Е_ор. и Д_ор - число оригинальных сборочных единиц и деталей в изделии.

Выражение коэффициента унификации является исходным для получения его отдельных составляющих: коэффициентов унификации сборочных единиц и деталей, стандартизации конструкции изделия и его составных частей, характеризующих преемственность конструкции.

Количество выбираемых показателей по разработанному изделию должно быть минимальным, но достаточным для оценки технологичности изделия.

На некоторых предприятиях радиотехнической промышленности количество базовых показателей технологичности конструкции выбирается в зависимости от назначения и условий применения электронных блоков, но не больше 7.

Значения всех относительных частных показателей технологичности принимаются в пределах 0<К<1, при этом рост значения показателя К соответствует более высокой технологичности изделия.

Приведенные показатели характеризуют технологичность конструкции с какой-то определенной стороны. Для оценки технологичности конструкции изделия в целом стандартом рекомендуется комплексный показатель, обобщающий группы частных показателей, который рассчитывается по формуле

где Kj - частный показатель технологичности конструкции; (р\ - весовое значение i-ro частного показателя технологичности конструкции, которое устанавливается от 0 до 1 по результатам экспертной оценки; S - количество показателей.

Для частных показателей технологичности Kj, приведенных выше, значения (р; даны в

таблице. Методика приводится стандартом, по данным которого все блоки РЭА разрабатываются условно (по номенклатуре показателей) на 4 класса:

1) электронный (логические, аналоговые, индикаторные, блоки оперативной памяти, генераторы сигналов);

2) радиотехнический (вторичные стабилизирующие источники питания);

3) электромеханический и механический (приводы, отсчётные устройства);

4) соединительные, коммутационные, распределительные

Отработка конструкции изделия и его составных частей на технологичность производится на всех стадиях разработки конструкторской документации. Основные стадии отработки конструкции изделия на технологичность приведены в нормативных документах.

На стадии «Техническое задание» по аналогам устанавливаются базовые показатели технологичности и допустимые отклонения от них.

На стадии «Техническое предложение» определяется оптимальный вариант по технологичности, и выявляются оригинальные составные части компоновки изделия, требующие применения новых технологических процессов и оснащения.

На стадии «Эскизный проект» производятся отработка конструктивных схем и компоновок с учетом используемых материалов и габаритных размеров, принятие решений о технологичности конструкции и технического обслуживания изделия.

При выполнении стадии «Технический проект» принимаются окончательные решения по обеспечению технологичности всего изделия и его составных частей.

На стадии «Разработки рабочей документации опытного образца (опытной партии)» осуществляется окончательная отработка конструкции на технологичность.

Таблица 19.1 Конструкторские показатели технологичности узлов и блоков РЭА (ОСТ 4Г0.091.219 «Узлы и блоки радиоэлектронной аппаратуры. Методика оценки и нормативы показателей технологичности конструкций»)

Показатель	Обозначение	Формулы для расчета показателей технологичности
Коэффициент применяемости деталей	К п.д	К п.д=1-Д т.ор/Д т Д т.ор- число типоразмеров оригинальных деталей в блоке; Д т – общее число деталей (типоразмеров) в блоке без учета нормализованного крепежа
Коэффициент применяемости электрорадиоэлементов (ЭРЭ)	К п. ЭРЭ	К п. ЭРЭ = 1- Н тор.ЭРЭ/ Н т.ЭРЭ; К п. ЭРЭ = 1- Н т. ЭРЭ/ Н ЭРЭ, Н тор.ЭРЭ - число типоразмеров оригинальных ЭРЭ в блоке; Н т.ЭРЭ - общее число типоразмеров в блоке; Н ЭРЭ - общее число ЭРЭ в блоке, шт.
Коэффициент применяемости узлов (сборочных единиц)	К п.с	К п.с = 1- Е т.ор / Ет Е т.ор – число типоразмеров оригинальных узлов в изделии; Ет - общее число типоразмеров узлов в изделии.
Коэффициент повторяемости деталей и узлов	К пов.д.с	К пов.д.с = 1- (Д т + Е т )/(Д + Е) Д - общее число деталей (без нормализованного крепежа) в изделии, шт.; Е - общее число узлов в изделии, шт
Коэффициент повторяемости ЭРЭ	К пов. ЭРЭ	К пов. ЭРЭ = 1- Н т.ЭРЭ / Н ЭРЭ Н ЭРЭ - общее число ЭРЭ, шт.
Коэффициент повторяемости микросхем и микросборок	К пов. мс	К пов. мс = 1- Н т.мс / Н мс Н т.мс – число типоразмеров корпусов микросхем и микро­сборок в изделии; Н мс - общее число микросхем и микросборок в изделии, шт.
Коэффициент повторяемости печатных плат (ПП)	К пов. ПП	К пов. ПП = 1- Н т.п.п / Н п.п Н т.п.п – число типоразмеров печатных плат в изделии, в том числе многослойных без учета числа слоев (типоразмер печатной платы определяется габаритными размерами и мате­риалами, используемыми в конструкции, без учета различий в рисунке проводников); Н п.п - общее число печатных плат в изделии, шт.
Коэффициент повторяемости материалов	К пов. м	К пов. м = 1- Н м.м / Д т.ор Н м.м - число микросортаментов материалов, применяемых в изделии. Под микросортаментом понимается определенное соче­тание марки материала и его сечения или профиля, применяемого в качестве заготовки, например сплав Д16Т в виде листа тол­щиной 2 мм.
Коэффициент использования микросхем и микросборок	К исп. мс	К исп. мс = Н мс / (Н мс + Н ЭРЭ )
Коэффициент установочных размеров (шагов) ЭРЭ	К у.р	К у.р = 1- Н у.р / Н ЭРЭ Н у.р - число установочных размеров ЭРЭ в изделии.
Коэффициент сложности печатных плат	К с.п.п	К с.п.п = 1- Н м.п.п / Н п.п Н м.п.п - общее число многослойных печатных плат, шт
Коэффициент освоенности деталей	К осв	К осв = 1- Д ор / Д Д ор - общее число оригинальных деталей в изделии, шт.
Коэффициент сложности сборки	К с.сб	К с.сб = 1- Е т.сл / Е т Е т.сл - число типоразмеров узлов, входящих в изделие и требующих регулировки в составе изделия с применением специальных устройств, пригонки или совместной обработки споследующей разборкой и повторной сборкой.
Коэффициент сборности	К сб	К сб = Е /(Е + Д)
Коэффициент точности обработки	К тч	К тч = 1- Д тч / Д Д тч - число деталей (шт.), имеющих размеры с допусками по 10 квалитету и выше.

Таблица 19.2 Технологические показатели технологичности узлов и блоков РЭА (ОСТ 4Г0.091.219 «Узлы и блоки радиоэлектронной аппаратуры. Методика оценки и нормативы показателей технологичности конструкций»)

Показатель	Обозначение	Формулы для расчета показателей технологичности
Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу	К м.п. ЭРЭ	К м.п. ЭРЭ = Н м.п ЭРЭ / Н ЭРЭ Н м.п ЭРЭ - число ЭРЭ, шт., подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным или автоматизирован­ным способом, т. е. имеются оборудование и оснастка для выпол­нения этих операций. В число таких ЭРЭ включаются и те, кото­рые не требуют специальной подготовки к монтажу (реле, разъ­емы, патроны и т. п.).
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изде­лия	К а.м	К а.м = Н а.м / Н м Н а.м – число монтажных соединений, осуществляемых меха­низированным или автоматизированным способом; Н м – общее число монтажных соединений.
Коэффициент автоматизации и механизации операций кон­троля и настройки	К м.к.н	К м.к.н = Н м.к.н / Н к.н Н м.к.н - число операций контроля и настройки, осуществляемых автоматизированным или механизированным способом. В число таких операций включаются и те, которые не требуют использования средств механизации; Н к.н - общее число опе­раций контроля и настройки.
Коэффициент применения типовых технологических про­цессов	К т.п	К т.п = Н т.п / Н п Н т.п – число наименований типовых технологических про­цессов всех уровней (отраслевых, главных управлений, пред­приятий), применяемых для изготовления изделий; Н п - общее число наименований технологических процессов, применяемых для изготовления изделий (в том числе оригинальных).
Коэффициент прогрессивности формообразования де­талей	К ф	К ф = Д пр / Д Д пр - число деталей, шт., которые или заготовки которых получены прогрессивными методами формообразования (штампов­кой, прессованием, порошковой металлургией, литьем по вы­плавляемым моделям, под давлением и в кокиль, пайкой, сваркой, склеиванием, из профилированного материала).
Коэффициент сложности обработки	К с.обр	К с.обр = 1- Д м / Д Д м - число деталей, шт. (включая заимствованные и стан­дартные), требующих обработки снятием стружки.
Коэффициент использования материалов	К и.м	К и.м = М/ М м М – масса изделия без учета комплектующих, кг; М м - масса материала израсходованного на изготовление изделия, кг.
Комплексный показатель технологичности изделия	К	Ki— значение показателя по таблице базовых показателей соответствующего класса блоков; i - порядковый номер показателя; s - общее число показателей; φi – значимость показателя, φi = i / 2^i^– 1

Таблица 19.3 Состав базовых показателей технологичности (рекомендации по составу показателей для различных блоков радиоэлектронных приборов с оценкой значимости каждого показателя φ_i в комплексном показателе технологичности)

Дата добавления: 2015-08-18