Классификационные группы стандартов в ЕСТД

Например, обозначение стандарта «ЕСТД. Правила оформления документов контроля. Журнал контроля технологического процесса» имеет вид: ГОСТ 3.1505-75, т. е. ГОСТ – категория нормативно-технического документа (государственный стандарт), 3 – класс (стандарты ЕСТД), 1 – изделие машино- или приборостроения, 5 – классификационная группа стандартов, 05 – порядковый номер стандарта в группе, 75 – год регистрации стандарта. Стадии разработки ТД определяются этапами разработки КД на изделие. На конструкторском этапе «Техническое предложение» ТД не разрабатывается, на конструкторских этапах «Эскизный проект» и «Технический проект» ТД разрабатывается как «Предварительный проект». В отдельных отраслях промышленности существует «Директивная технологическая документация», предназначенная для выполнения предварительных расчетов различного рода задач (инженерно-технических, планово-экономических, организационных) в целях определения возможности размещения соответствующего заказа на том или ином предприятии.

Основные технологические документы содержат различную информацию:

· о комплектующих составных частях изделия и применяемых материалах;

· о действиях, выполняемых исполнителями при проведении технологических процессов и операций;

· о средствах технологического оснащения производства;

· о наладке средств технологического оснащения и применяемых данных по технологическим режимам;

· о расчете трудозатрат, материалов и средств технологического оснащения;

· о технологическом маршруте изготовления и ремонте;

· о требованиях к рабочим местам, экологии окружающей среды.

Основные технологические документы используют, как правило, на рабочих местах. Вспомогательные технологические документы разрабатывают с целью улучшения и оптимизации организации работ по технологической подготовке производства. Производные технологические документы применяют для решения задач, связанных с нормированием трудозатрат, выдачей и сдачей материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий.

Выделим основные виды технологических документови укажем их назначение:

· маршрутная карта – описание ТП изготовления изделия по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, о материальных и трудовых нормативах;

· операционная карта – описание отдельной технологической операции с указанием переходов, данных о технологическом оборудовании, оснастке, инструментах и режимах обработки;

· технологическая инструкция – описание приемов работы, правил эксплуатации (наладки и настройки) средств технологического оснащения, приготовления растворов, электролитов, смесей и др;

· ведомость технологических маршрутов – сводная информация по технологическому маршруту изготовления изделия и его составным частям;

· ведомость материалов – данные о заготовках, нормах расхода материалов на изделие;

· комплектовочная карта – данные о деталях, сборочных единицах и материалах, входящих в комплект собираемого изделия;

· ведомость технологических документов – полный состав технологических документов, применяемых при изготовлении изделия;

· ведомость оснастки– полный состав технологической оснастки, применяемой при изготовлении (ремонте) изделия;

· ведомость оборудования – полный состав оборудования, применяемого при изготовлении (ремонте) изделия;

· паспорт технологический – комплекс процедур по выполнению технологических операций исполнителями, технологическому контролю, контролю представителями заказчика или госприемки;

· журнал контроля технологического процесса – данные по контролю параметров технологических режимов, применяемых при выполнении операций на соответствующем оборудовании, и др.

Маршрутная карта (МК) является одним из важнейших технологических документов комплекта. Формы и правила оформления МК устанавливаются соответствующим ГОСТом (ГОСТ 3.1118-82). В МК указывается адресная информация (номер участка, рабочего места, операции); наименование операции; перечень документов, применяемых при выполнении операции; технологическое оборудование, инструменты и приспособления; применяемые материалы и нормы их расхода; нормы расхода рабочего времени на выполнение операции; требования по качеству результата операции. При составлении МК операции необходимо именовать кратко, без возможности других толкований, начиная с отглагольного существительного, например: «Установка микросхем на печатные платы», «Пайка бескорпусных микросборок на печатные платы», «Контроль качества нанесения припойной пасты». Действия оператора необходимо формулировать глаголами в повелительном наклонении, например: «Извлечь деталь из тары», «Закрепить разъем на плате согласно чертежу», «Проверить внешним осмотром правильность установки элементов на плате согласно чертежу», т. е. сначала обращать внимание исполнителя на главное действие, а затем на предметы, посредством которых достигается цель.

3. ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Вновь разрабатываемая РЭА должна отвечать тактико-техническим, конструктивно-технологическим, эксплуатационным, надежностным и экономическим требованиям. Все эти требования относятся к электрорадиоэлементам, печатным платам, другим конструктивным элементам аппаратуры, методам сборки узлов и модулей. Оптимальное удовлетворение этим требованиям представляет собой сложную инженерную задачу. Кроме того, данные требования должны отвечать рекомендациям соответствующих государственных стандартов.

К конструктивно-технологическим требованиям относятся: обеспечение функционально-узлового принципа построения конструкции РЭА, технологичность, минимальная номенклатура комплектующих изделий, ремонтопригодность, защита от несанкционированного доступа, удобный доступ к узлам и элементам, обеспечение безопасной работы оператора.

Технологичность конструкции РЭА в существенной степени определяется рациональным выбором ее структуры, которая должна разрабатываться с учетом автономного, раздельного изготовления и наладки ее основных элементов, узлов, блоков. Конструкция РЭА более технологична, если меньше регулировочных и доводочных операций приходится выполнять после ее окончательной сборки. В этом плане идеальная технологичность у РЭА, которая, будучи собранной из отдельных узлов, выполняет заданные функции сразу же после включения электропитания.

В технологичной конструкции должны максимально использоваться унифицированные, нормализованные и стандартные детали и материалы. Необходимость разработки новых материалов с улучшенными свойствами или новых технологических процессов должна быть технически и экономически обоснована. В технологичной конструкции максимально используют взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность, инструментальную доступность узлов и элементов.

Требования по надежности включают конкретные количественные характеристики: вероятность безотказной работы за определенный отрезок времени, среднее время восстановления работоспособности и другие.

Понятие технологичности тесно связано с понятием экономичности конструкции РЭА. Наиболее технологичные конструкции, как правило, и наиболее экономичны в условиях производства.

К экономическим требованиям относят минимально возможные затраты времени, труда и материальных средств на разработку, изготовление и эксплуатацию РЭА; минимальную стоимость РЭА после освоения ее в производстве; минимальные затраты на эксплуатацию, обслуживание и плановые ремонты.

Снизить затраты на разработку, изготовление и освоение производства РЭА, обеспечить совместимость и преемственность аппаратурных решений при одновременном улучшении качества, увеличении надежности и срока службы позволяет использование модульного принципа конструирования на основе конструктивной и функциональной взаимозаменяемости составных частей конструкции – модулей.

Модульный принцип конструирования предполагает разукрупнение (разбивку, расчленение) электронной схемы РЭА на функционально и конструктивно законченные подсхемы (части), выполняющие определенные функции и снабженные элементами коммутации и механического соединения с подобными модулями и с модулями низшего уровня в изделии. Модули одного уровня объединяются между собой в РЭА на какой-либо конструктивной основе (несущей конструкции).

Конструкция современной РЭА представляет собой иерархию модулей, каждая ступень которой называется уровнем модульности. При выборе числа уровней модульности проводится типизация модулей, т. е. сокращение их разнообразия и установление таких конструкций, которые выполняли бы самые широкие функции в изделиях определенного функционального назначения. Функциональное многообразие изделий достигается использованием различного числа уровней модульности с возможностью конструктивного оформления высшего и, следовательно, самого сложного модуля в виде законченного изделия.

Выделяют четыре основных уровня модульности.

Модулем нулевого уровня является электронный компонент. В зависимости от исполнения аппаратуры модулем нулевого уровня служат электрорадиоэлементы и интегральные микросхемы (ИМ).

Модуль первого уровня представляет собой печатную плату (ПП) с установленными на ней модулями нулевого уровня и электрическим соединителем (разъемом), с помощью которого модуль подключается к другим модулям. Модуль первого уровня иначе называется сборочным узлом, в который входят оригинальные детали (ПП) и покупные изделия (электрорадиоэлементы, крепежные детали). Сборочные узлы на основе ПП являются основой самого широкого спектра изделий, относимых к РЭА.

Модуль второго уровня – блок, основным конструктивным элементом которого является панель с ответными соединителями модулей первого уровня. Межблочная коммутация выполняется соединителями, расположенными по периферии панели блока. Модули первого уровня размещаются в один ряд или несколько.

Модуль третьего уровня – стойка, в которой устанавливаются блоки.

Модульный принцип конструирования предусматривает также несколько уровней коммутации.

При разработке несложной аппаратуры высшие уровни модульности отсутствуют. Полная модульность используется только в сложной аппаратуре.

Ускорения разработки и производства аппаратуры, увеличения ее серийности, снижения стоимости можно достичь унификацией, нормализацией и стандартизацией основных параметров и типоразмеров модулей.

В основе стандартизации модулей и их несущих конструкций лежат типовые функции, свойственные многим электронным системам. Для использования при проектировании модульного принципа конструирования разработаны ведомственные нормали и государственные стандарты, устанавливающие термины, определения, системы типовых конструкций модульных систем.

Конструкционная система должна представлять многоуровневое семейство модулей с оптимальным составом набора, обеспечивающим функциональную полноту при построении аппаратуры определенного назначения. Все модули системы должны быть совместимы между собой по конструктивным, электрическим и эксплуатационным параметрам.

Если новые конструктивные решения можно реализовать на основе стандартных конструкций модулей или конструкционных систем модулей, то такой принцип конструирования называется базовым, а такие наборы модулей – базовыми несущими конструкциями (БНК).

При разработке базовых конструкций должны учитываться особенности современных и, что более важно, будущих разработок. При этом частные конструктивные решения обобщаются, а основные свойства и параметры закладываются в конструкции, которые стандартизуются, поставляются и рекомендуются для широкого применения.

Базовые конструкции не должны быть полностью конструктивно завершенными, необходимо предусматривать возможность их изменения (непринципиального характера) для создания модификаций аппаратурных решений. Иерархическое построение базовых конструкций с гибкой структурой и числом уровней не более четырех является вполне достаточным для разработки РЭА любой сложности.

При стандартизации параметры конструкций объединяются в параметрические ряды, характеризующиеся совокупностью числовых значений на основе принятых градаций и диапазонов. Если в качестве параметров ряда используют геометрические размеры конструкции, то говорят не о параметрических, а о размерных рядах. Оба вида рядов получили широкое распространение. Оптимальными с позиций стандартизации следует считать ряды, обеспечивающие наибольший экономический эффект от их использования и опережающую стандартизацию, т. е. сокращение объема работ, связанных с пересмотром стандартов и их модернизацией (опережающая стандартизация позволяет увеличить сроки действия стандартов).

3.1. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ УЗЛОВ РЭА

Технологичность – это совокупность свойств конструкции, которые проявляются в оптимальных затратах труда, средств, материалов и времени при изготовлении, эксплуатации и ремонте изделия. Основные показатели технологичности определяются стандартами ЕСТПП и разделяются на конструкторские и технологические. Различают технологичность всего изделия, технологичность конструкции отдельных деталей и сборочных единиц, а также технологичность конструкции по процессу изготовления. К качественным характеристикам технологичности конструкции относят взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность и инструментальную доступность конструкции.

Стандарты ЕСТПП предусматривают обязательную отработку конструкций на технологичность на всех стадиях их создания, что направлено на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества изделия.

Выделим некоторые характерные показатели технологичности [2]:

· коэффициент унификации (конструкторский показатель)

К_у = (Е_у + Д_у )/ ( Е + Д ),

где Е_у и Д_у– число унифицированных сборочных единиц и деталей соответственно; Е и Д – общее число сборочных единиц и деталей в изделии;

· коэффициент применимости типовых ТП (технологический показатель)

К_ТП = Т_ТП / Т_И ,

где Т_ТП – трудоемкость типовых технологических операций при изготовлении изделия, Т_И – общая трудоемкость изготовления изделия;

· коэффициент автоматизации и механизации (технологический показатель)

К_м.а = Т_м.а / Т_И ,

где Т_м.а – трудоемкость операций, выполняемых на автоматическом или автоматизированном оборудовании.

Технологичность конструкции изделия напрямую связана с экономическими показателями производственного процесса изготовления изделия, и количественные оценки технологичности конструкции используются при сравнении различных вариантов разработки ТП изготовления изделия для оптимизации ТП.