Экономическое обоснование дипломных проектов конструкторского профиля

Планирование технической подготовки производства разрабатываемого устройства с построением календарного графика выполнения работ

Техническая подготовка производства включает:

конструкторскую подготовку производства (КПП);

технологическую подготовку производства (ТПП);

организационную (производственную) подготовку произ- водства (ОПП).

Планирование конструкторской подготовки производства РЭС

Содержание и этапы КПП

Определяется видом разрабатываемых изделий и степенью новизны и сложности. Существуют следующие этапы конструкторской подготовки производства:техническое задание;техническоепредложение;эскизныйпроект;технический проект;рабочий проект.

Определение трудоемкости и объема работ КПП

Объем работ по КПП определяется по числу чертежных листов приведенному к формату А4.

Таблица 1.1 - Коэффициенты приведения чертежей к формату А4

№ п/п	Формат чертежа	Количество листов приведенных к формату А1
№ формата	размеры
	А.4	297 х 210	1.0
	А.3	297 х 420	2.0
	А.2	594 х 420	4.0
	А.1	594 х 641	8.0
	А.0	841 х 1189	16.0

Число чертежных листов может быть определено по изделию аналогу. В учебных целях можно воспользоваться методикой расчета, где ожидаемое количество листов формата А4 определяется как сумма листов пояснительной записки ВКР и чертежей приведенных к формату А4.

В отдельных случаях возможно воспользоваться ориентировочным количеством чертежей формата А4 некоторых устройств.

Норма времени на разработку конструкторской документации определяется в зависимости от группы сложности и новизны (таблица 1.2).

Таблица 1.2 - Ожидаемое количество листов формата А4 типовых устройств

№ п.п	Характеристика устройств по группам сложности	Ожидаемое количество листов формата А4
	Простое рабочее место или пульт управления, разработанный на базе типовых конструкций.   Средней сложности рабочее место или пульт управления, содержащие узлы и приборы оригинальной конструкции.   Бортовые приборы с количеством радиоэлементов 100-150 с новыми конструктивными решениями   Щит распределительный

По таблице 1.3 определяем группу сложности чертежей.

Таблица 1.3 - Характеристика конструкций по группе сложности

Группа сложности	Характеристика конструкции
I	Простые радиотехнические и электромеханические узлы и блоки на базе типовых унифицированных конструкций: - рациональное расположение компонентов; - простейшие механические конструкции с малым числом подвижных элементов; - разработка простых узлов и деталей крепления и.т.д.
II	Средней сложности радиотехнические и электроме- ханические узлы и блоки: - плотное усложненное изготовление (расположение) компонентов; - сложные механические конструкции; - разработка специальных узлов элементов креплений и.т.п.
III	Сложные радиотехнические и электромеханические конструкции, содержащие приборы, узлы и блоки оригинальной разработки: - плотное объемное расположение компонентов; - высокой сложности механические конструкции (сборочные единицы), разработка оригинальных сборочных единиц, блоков и.т.п.

По таблице 1.4 определяем степень новизны.

Трудоемкость на разработку изделия на стадии разработки рабочей документации определяется по таблице 1.5.

По таблице 1.5 для изделия аналога определим трудоемкость на конструкторские работы. Общая трудоемкость этапа разработки рабочей документации Т_эрд составит:

Т_эрд = Т_л × n, (1.1)

где Т_л - трудоемкость одного листа, н.ч.

n - количество приведенных листов.

Таблица 1.4 - Характеристика конструкций по группе новизны.

группа новизны	Характеристика конструкции
Н-0	Конструкции, воспроизводящая существующие изделия без существенных конструктивных и размерных изменений (заимствован принцип и конструктивная часть разработки).
Н-1	Конструкции, модифицирующие существующие изделия новыми конструктивными размерами и соблюдением идентичности решения задач изделием (заимствован принцип и конструктивная часть разра- ботки).
Н-2	Конструкции, воспроизводящие существующие изделия с конструктивной и размерной переработкой отдельных блоков, узлов, деталей и элементов (заимствован принцип).
Н-3	Конструкции, новые по конструктивному исполнению, требующие экспериментальной проверки конструктивных решений или принципов, не имеющих прототипов (новая разработка).

Таблица 1.5 - Укрупненные нормы времени на конструкторские работы.

№ п.п	Группа сложности и новизны     Наименование видов РЭА	Трудоемкость на 1 формат (А4) в нормочасах
I	II	III
НО	Н1	Н2	Н3	Н0	Н1	Н2	Н3	Н0	Н1	Н2	Н3
	Рабочие места, табло, экраны	2.21	2.62	3.63	4.00	3.77	4.51	5.63	6.80	4.84	5.82	7.30	8.17
	Пульты и стенды, шкафы питания, кассеты, коробки, соеди-нительные (распре-делительные) щиты	1.64	1.97	2.46	2.95	2.83	3.30	4.18	5.00	3.60	4.34	5.40	6.50
	Блоки отобра-жения,ПЗУ,ОЗУ,ко-довые матрицы, модули	2.46	2.95	3.69	4.43	3.94	4.76	5.90	7.05	4.92	5.97	7.38	8.85
	Блоки питания, трансформаторы, дроссели.	2.09	2.46	3.03	3.70	3.30	3.90	4.92	5.90	4.10	4.92	6.15	7.36
	Блоки модульные	1.15	1.40	1.70	2.00	1.80	2.13	2.70	3.30	2.30	2.80	3.40	4.10
	Платы печатные	8.20	9.84	12.3	14.7	13.1	15.7	19.7	23.6	16.4	19.7	24.6	29.5
	Приборы с платами печатного монтажа и интегральными схемами	1.97	2.38	2.94	3.50	3.10	3.80	4.80	5.70	3.94	4.90	5.70	7.10
	Индикаторы	2.5	2.95	3.70	4.43	4.20	5.00	6.30	7.50	5.40	6.50	8.10	9.80
	Кнопочные переключатели редукторы, датчики, волноводы	2.13	2.60	3.30	3.90	3.60	4.30	5.40	6.50	4.50	5.40	6.80	8.20
	Бортовая аппаратура	2.38	2.87	3.60	4.30	3.77	4.60	5.70	6.80	4.80	5.70	7.10	8.50
	Кабины	2.53	3.10	3.80	4.60	4.30	5.20	6.50	7.30	5.60	6.70	8.40	10.0
	Текстовая документация	-	2.05	2.90	-	-	4.10	5.74	-	-	4.90	6.60	-
	Монтажные схемы	1.64	1.97	2.46	2.95	2.80	3.36	4.18	5.00	3.60	4.34	5.40	6.50

Продолжение таблицы 1.5

	Таблицы проводов (жгутов)	0.82	1.23	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	Кабели	1.64	1.97	-	-	2.80	3.36	-	-	-	-	-	-
	Расчеты	-	4.90	6.60	-	-	8.20	13.9	-	-	9.84	13.1	-

Трудоемкость выполнения других этапов конструкторской подготовки производства определяется по данным промышленности, на основе усредненных нормативов трудоемкости выполнения ОКР первой группы сложности и новизны, при изготовления опытного образца по формуле:

Тсi = Т_1i * К_сл * К_нов, (1.2)

где Т_сi - трудоемкость выполнения i - ой стадиии;

Т_1i - трудоемкость выполнения ОКР первой группы сложности и новизны (согласно таблице 1.6);

К_сл - поправочный коэффициент на сложность изделия;

К_нов - поправочный коэффициент на новизну изделия.

Таблица 1.6-Укрупненные нормы времени в часах по отдельным стадиям конструирования РЭА

Группа сложности и новизны	Этапы конструкторской подготовки и их трудоемкость в н.ч.
Разработка тех. задания на все изделия	Разработка тех.предложений на все изделия	Эскизное проектирование	Разработка технического проекта
Разработка эскизного проекта	Разработка эскизных чертежей макета	Изготовление макетов	Отладка и лабораторные испытания
I, НI	32.8		98.4	90.2	32.8	32.8	139.4
Расчетная группа сложности и новизны

Поправочный коэффициент на сложность проектируемого изделия К_сл рассчитывается

(1.3)

где m - число признаков сложности;

К_j – коэффициент усложнения по признакам сложности.

Установление коэффициентов К_сл по отдельным признакам сложности изделия производится с учетом практического опыта в соответствии с таблицей 1.7:

(1.4)

Поправочный коэффициент К_нов устанавливается в зависимости от новизны проектируемой РЭА (таблица 1.4) по следующим нормативам:

Для Н = 0 Кнов = 1

Н = 1 Кнов = 1.19

Н=2 Кнов = 1.29

Н = 3 Кнов = 1.47

Таблица 1.7 - Критерии сложности ОКР по группам сложности

Признак сложности	Индекс коэффициента сложности	Группа сложности
I	II	III	IV
Коэффициент усложнения
	1.2	1.4	1.6
Тип РЭА	Кизд	Граж-данскя для обычных условий	специальная гражданская и наземная	Авиацион-ная	специальная
Схема электрич-кая	Ксх	каска-дов	11-20 каскадов	21-30 каскадов	Более 31 каскада
Характер конструкции	Ккон	Наибольшая конструктивная переработка существующих моделей, наличие элементов передач движения с числом деталей до 15	Усложненная компоновка, требующая Разработки специальных деталей крепления; наличие кинематических и механических узлов с числом деталей до 50, не требующих разработки самостоятельных методов расчета	Блоки насыщенные; наличие кинематических и механических узлов с числом деталей более 50, требующих создание методов расчета; наличие переключателей барабанного типа, вращающих шкал, визиров	Объемное заполнение конструкции компонен- тами, наличие кинематических узлов или уст- ройств высокой сложности с большим числом подвижных звеньев, а также оптико-механи- ческих устройств; устройств требующие про- верки конструктивных решений и принципов

Продолжение таблицы 1.7

Харак-тер технологии	Ктех	типовая	Аналогичная ранее выполненным работам	Разрабатывается с учетом аналогичных вариантов, выполненных другими организациями	Новая
Регулиров-ка и настройка	Крег	лабораторная	заводская	в комплексе с другими изделиями	Особо сложная
Вид испытаний	Кисп	лабораторные	заводские стендовые	полигонные	заводские стендовые полигонные

С учетом данных таблицы 6 и полученных значений Ксл и Кнов по формуле 2 рассчитаем трудоемкость основных стадий конструкторской подготовки производства и сведем данные в таблицу 8.

Таблица 1.8 - Трудоемкость стадий КПП

Группа сложности и новизны	Этапы КПП, трудоемкость в н.ч.
Разработка технического задания (Тэтз)	Разработка технического предложения (Тэтп)	Эскизное проектирование (Тээп)	Разработка технического проекта(Тэтпр)
Разработка эскизного проекта (Тэп)	Изготовление макета (Тим)	Отладка и лабораторные испытания (Толи)
Первая группа сложности и новизны	32.8	41.0	90.2	32.8	32.8	139.4
Расчетная гр.сложност новизны
Итого:

Средняя норма проверки контролером технической документации в листах, приведенных к формату А4 за рабочий день (8.2 часа) составляет 90 листов.

Трудоемкость этапов конструкторской подготовки

Т_ст.кпп=Т_этз+ Т_этп+ Т_ээп+ Т_этпр, (1.5)

где Т_ээп= Т_эп+ Т_им+ Т_оли.

Общая трудоемкость конструкторской подготовки производства составляет суммарную трудоемкость рассчитанных этапов (стадий)

Т _{общ.кпп} = Т_эрд + Т_ст.кпп+Т_{нор.пров,} (1.6)

где Т_{нор.пров} - время проверки документации контролером.

Планирование технологической подготовки производства РЭС

Содержание и этапы технологической подготовки производства

Технологическая подготовка производства решает следующие задачи:

- обеспечение технологичности конструкции изделия;

- разработку технологических процессов;

- проектирование и изготовление средств технологического оснащения;

- организацию и управление процессом технологической подготовки производством.

Определение трудоемкости и объема работ по технологической подготовке производства.

Нормы времени на разработку технологической документации на механическую обработку изделий устанавливаются в зависимости от группы сложности обрабатываемых деталей. Группа сложности зависит от количества условных (приведенных) размеров (таблица 1). Они определяются путем сложения общего числа размеров детали, которые необходимо выдержать при обработке. Кроме того, к этой сумме прибавляется удвоенное число размеров, выполненных по 8 квалитету точности, утроенное по 7, учетверенное по 6 и удвоенное число резьбовых элементов.

Таблица 1.9 - Зависимость группы сложности от числа условных (приведенных)размеров обрабатываемых деталей

Группа сложности
Количество условных (приведённых) размеров.	до 6	7-10	11-16	17-24	25-36	37-55	56-86	87-120

Определяем по изделию аналогу количество деталей, подвергающихся механической обработке и для них нормы времени на составление различных видов технологической документации в зависимости от группы сложности, которую определяем по таблице 1.9, а норму времени на каждый из видов документации по таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Зависимость группы сложности от числа условных (приведенных)размеров обрабатываемых деталей

Разрабатываемая технологическая документация	Нормы времени на деталь в час в зависимости от группы сложности
Отработка конструкции детали на технологичность с внедрением предложений по улучшению конструкции	0.21	0.4	0.76	1.26	1.78	2.32	2.88	3.58
Разработка операционных карт в соответствии с ГОСТом	1.86	3.5	6.66	11.2	16.0	21.0	26.1	32.7
Разработка безтекстовых операционных карт в соотв. с ГОСТом	1.09	7.13	4.06	6.82	9.73	12.7	15.9	19.9
Разработка маршрутной карты в соотв. с ГОСТом	1.08	2.06	4.11	7.15	10.5	14.0	17.7	22.5
Вычерчивание эскизов	0.65	1.19	3.10	3.57	5.0	6.5	8.0	9.9

Полученные данные по трудоемкости разработки технологической документации сведем в таблицу 1.11.

Общая трудоёмкость этапа разработки технологической документации

Т _{общ.т.д .} = , (1.7)

где J - количество деталей подвергающихся механической обработке.

Трудоёмкость технологических разработок по сборке Т _сб

берем укрупненно 10% от трудоёмкости разработки техпроцессов на механическую обработку

Объём работ по проектированию и изготовлению специального технологического оснащения определяется по формуле:

, (1.8)

Таблица 1.11 - Трудоемкости разработки технологической документации

Детали	Нормы времени на разработку технологической документации	Группа сложности	Полная норма времени
Отработка на технологичность	Разработка операционных карт	Разработка безтекстовых операционных карт	Разработка маршрутных карт	Вычерчивание эскизов

где N_oj- количество единиц специальной технологической оснастки или инструмента, которые необходимо спроектировать и изготовить;

К _soj- нормативное значение коэффициента технологической оснащенности (определяется по таблице 1.12).;

N_z- общее количество наименований оригинальных деталей (в изделии например, платы печатные и др.);

j- виды технической оснастки или инструмента;

К _осн-поправочный коэффициент оснащенности, учитывающий степень возможного использования переналаживаемой оснастки или инструментаj- го вида, К _осн = 0.9

С учетом значений коэффициента К_soj (таблица 1.12) для различного вида технологического оснащения электронной аппаратуры определяем N_оj по формуле (1.8)

Для изготовления изделия аналога (например печатная плата) используется следующая оснастка: штампы, приспособления, режущий инструмент, измерительный инструмент, слесарный и радиомонтажный инструмент.

Таблица 1.12 - Нормативные коэффициенты технологической оснащенности

Классы изделий	Тип производства	Значение коэффициента
Оснастка	Инструменты
Штампы	Формы литья, пресс-формы	Приспособления, кондукторы	Прочие	Режущий	Измерительный	Вспомогательный	Слесарный и радиомонтажный	Прочие	Суммарные

Продолжение таблицы 1.12

Широковещательная аппаратура	Инд. и мелко-серийное	0.4	0.09	0.35	0.5	0.09	0.13	0.07	0.05	0.06	1.19
Серийное	0.51	0.14	0.58	0.08	0.25	0.19	0.21	0.09	0.11	2.16
Крупно-серийное и масштаб- ное	1.13	0.29	1.01	0.12	0.39	0.36	0.49	0.11	0.29	4.11
Классы изделий	Тип производства	Значение коэффициента
Оснастка	Инструменты
Штампы	Формы литья, прессфомы	Приспособления, кондукторы	Прочие	Режущий	Измерительный	Вспомогательный	Слесарный и радиомонтажный	Прочие	Суммарные

Окончание таблицы 1.12

Бортовая аппаратура радиолокации и навигации	Инд. и мел- косерийное	0.32	0.1	0.33	0.03	0.08	0.13	0.12	0.09	0.11	1.31
Серийное	0.76	0.16	0.48	0.14	0.12	0.2	0.31	0.25	0.15	2.57
Крупносер. и массовое	1.13	0.23	0.99	0.19	0.23	0.32	0.37	0.36	0.23	4.83
Электронновычисли-тельные. машины и аппаратура	Инд. и мел- косерийное	0.22	0.08	0.37	0.14	0.06	0.11	0.03	0.04	0.06	1.11
Серийное	0.57	0.19	0.65	0.26	0.18	0.24	0.06	0.11	0.09	7.35
Крупносе-рийное и массовое	1.21	0.23	1.08	0.4	0.35	0.42	0.11	0.17	0.16	4.13

В соответствии с классом аппаратуры и типом производства определяем из таб.1.12 значения для оснаски К_soj используемой в изделии аналоге и расчитываем N_оj по формуле (1.8)

Из полученных N_оj единиц технологической оснастки или инструмента например, при расчетном N_оj = 3, одна единица отводится под штампы, другая - под слесарный (монтажный) инструмент, третья - под режущий инструмент.

Для определения трудоемкости изготовления технологической оснастки и инструмента необходимо пользоваться нормативами плановой трудоемкости в соответствии с отраслевыми стандартами (ОСТ). В исключительных случаях, когда отсутствует такой материал, используются данные таблицы 1.13.

Таблица 1.13 - Трудоемкость конструирования технологической оснастки и инструмента (в чел. часах на единицу оснастки и инструмента)

Вид оснастки и инструмента	Оснастка	Инструменты
Штампы	Литье	Приспособления и кондукторы	Оснастка для точного литья	Прочие (*)	Режущий и вспомогательный. инструмент	Слесарный и радио-монтажный инструмент	Прочие
Усредненная трудоёмкость констуирова-ния	36.8				65.6	12.5	15.2	25.8

Составим таблицу 1.14 с учетом выбранной оснастки и инструментов.

Таблица 1.14 - Усредненная трудоемкость конструирования оснастки и инструмента

Наименование оснастки и инструмента	Количество,(шт)	Усредненная Трудоемкость, (чел.час)
Штампы
Режущий инструмент
Слесарный инструмент
Итого:….человеко-часов

Общая трудоемкость технологической подготовки производства

Т_{об. техн}. = Т _{общ.т.д .} + Т _сб + Т_кои,

где Т_кои - время конструирования инструмента и оснастки.