Анализ технологичности конструкции устройства

Технологичной называют такую конструкцию, которая, отвечая всем требованиям по эксплуатации, обеспечивает её изготовление в конкретных условиях производства, с оптимальными затратами труда, времени и средств.

Целесообразной является отработка конструкции в процессе её проектирования.

Оценка технологичности конструкции ведется по 2-м направлениям – качественная и количественная оценка.

2.1.1 Качественная оценка.

Качественная оценка ведется по ряду показателей качества, которые выбираются по их значимости (оказывают наибольшее влияние) из следующего перечня:

- эксплуатационная пригодность

- надежность

- рациональность компоновки

- простота конструктивных решений узлов

- удобство монтажа и сборки

- возможность параллельной сборки

- возможность применения высокопроизводительных методов сборки и монтажа, вплоть до автоматизации

- ремонтопригодность и контролепригодность

- соблюдение требований промышленной эстетики

- соблюдение требований эргономики

При проведении качественной оценки необходимо обосновать выбранные утверждения.

Пример.

ü Конструкция надежна, так как при оценке надежности в конструкторском разделе, величина вероятности безотказной работы составляет 0.98 на 1000 часов работы, что превышает допустимое значение.

ü Конструкция скомпонована рационально, в частности, электрорадиоэлементы размещены равномерно по площади печатной платы с учетом минимально допустимых расстояний между ними, их тепловых характеристик, инструментальной доступности.

Число показателей качественной оценки должно быть не менее 5-ти.

2.1.2. Количественная оценка.

Количественная оценка состоит в определении комплексного показателя технологичности и сравнения его с нормативами для определенного типа устройств с учетом серийности.

Для каждого типа устройств определен состав базовых показателей, учитывающих конструктивные и технологические особенности оцениваемого блока. Их выбирают с учетом наибольшего влияния на технологичность. Состав базовых показателей для электронных блоков, последовательность показателей в соответствии с весовой значимостью приведены в таблице 1.

Таблица 1

Порядковый Номер	Коэффициент	Расчетная формула	Весовая Функция
	К имс – использования микросхем и микросборок	К имс=Н имс/(Н имс + Н ЭРЭ)	1,0
	К а.м. – автоматизации и механизации монтажа	К а..м.=Н а.м./Н м	1,0
	К мпЭРЭ - автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу	К мпЭРЭ=Н мпЭРЭ/(Н имс+Н ЭРЭ)	0,75
	К м.к.н. – автоматизации и механизации операций контроля и настройки параметров	К м.к.н.=Н м.к.н./Н к.н.	0,5
	К пов.ЭРЭ – повторяемости ЭРЭ	К пов.ЭРЭ=1-Н тЭРЭ/(Нимс+Н ЭРЭ)	0,31
	К п.ЭРЭ – применяемости ЭРЭ	К п.ЭРЭ =1-Нт.ор.ЭРЭ/Нт.ЭРЭ	0,187
	Кф – прогрессивности формообразования деталей	К ф=Д пр/Д	0,11

Примечания.

Н _имс - число микросхем (МС) и микросборок (МСБ) в изделии

Н _ЭРЭ - число дискретных ЭРЭ

Н _а.м. – число монтажных соединений, которые можно осуществить автоматизированным и механизированным способом (есть принципиальная возможность применить групповые методы пайки, например, пайку волной припоя, то есть ЭРЭ имеют штырьковые выводы и установлены с одной стороны платы)

Н _м. – общее число монтажных соединений (количество паяльных точек, в том числе и объемного монтажа)

Н _м.пЭРЭ - число ЭРЭ и МС, подготовка которых к монтажу

осуществляется механизированным способом, то есть с применением специальных приспособлений, к примеру, штампов гибки и обрезки выводов

Н _м.к.н. - число операций контроля и настройки, которые могут быть выполнены механизированным и автоматизированным способом (определяется по техпроцессу, с учетом того, что нельзя механизировать и автоматизировать только визуальный осмотр)

Н _к.н. – число операций контроля и настройки (общее количество операций контроля и настройки, включая и визуальный осмотр)

Н _т.ЭРЭ ^– число типоразмеров ЭРЭ и МС (количество типов ЭРЭ и МС, а в каждом типе - количество элементов разных размеров)

Н _{т.ор.ЭРЭ} – число типоразмеров оригинальных ЭРЭ и МС (оригинальные ЭРЭ разработаны специально для рассматриваемого устройства – намотаны индуктивности, сконструированы термосопротивления, микросхемы частного применения)

Д _пр. – число деталей, получаемых прогрессивными методами обра-

ботки (штамповкой, литьем под давлением, прессованием), то есть без образования стружки; стандартные крепежные детали – винты, гайки, шайбы, заклепки и т.п. в расчете не учитывать

Д - общее число деталей (без нормализованного крепежа)

Технологичность устройства оценивается комплексным показателем, который определяется на основе базовых показателей:

n

Σ К_{i *}φ_i

_i=1

К=,

_n

Σ φ_i

ⁱ⁼¹

где К_i – расчетные базовые показатели;

φ_i - весовая функция показателя;

n - число базовых показателей (семь).

Комплексный показатель технологичности сравнивают с нормативным, который устанавливается по ГОСТ 14.201 –84 в соответствии с серийностью выпуска:

Таблица 2

Опытный образец КН	Установочная серия КН	Серийное производство Кн
0,4 – 0,7	0,45 – 0,75	0,5 – 0,8

Если К > К _н, то конструкция технологична; при невыполнении неравенства необходимо проанализировать причины не технологичности конструкции (малая степень автоматизации и механизации производства, низкая степень интеграции применяемых устройств и т.д.) и откорректировать конструкцию.

Окончательный вывод о технологичности конструкции необходимо сделать на базе качественных и количественных оценок.