ОСНОВНЫХ ЦЕХОВ ПРЕДПРИЯТИЯ. Под производственной структурой цеха понимают состав входящих в него производственных участков, вспомогательных и обслуживающих подразделений

Под производственной структурой цеха понимают состав входящих в него производственных участков, вспомогательных и обслуживающих подразделений, а также связи между ними. Эта структура определяет разделение труда между подразделениями цеха, т. е. внутрицеховую специализацию и кооперирование производства.

Производственный участок как объединенная по тем или иным признакам группа рабочих мест представляет собой структурную единицу цеха, которая выделяется в отдельную административную единицу и возглавляется мастером при наличии в одну смену не менее 25 рабочих.

Рабочее место, являющееся первичным структурным элементом участка, – закрепленная за одним рабочим или бригадой рабочих часть производственной площади с находящимися на ней орудиями и другими средствами труда, в том числе инструментами, приспособлениями, подъемно-транспортным и иными устройствами, соответствующими характеру работ, выполняемых на данном рабочем месте.

В основу формирования производственных участков, как и цехов, может быть положена технологическая или предметная форма специализации.

При технологической специализации участки оснащаются однородным оборудованием (групповое расположение станков) для выполнения определенных операций технологического процесса. Так, механический цех может включать токарный, фрезерный, револьверный, сверлильный и другие участки.

Преимущества и недостатки технологической формы специализации участков такие же, как при формировании цехов в соответствии с этой формой специализации.

При предметной форме специализации цех разбивается на предметно-замкнутые участки, каждый из которых специализирован на выпуске относительно узкой номенклатуры изделий, имеющих схожие конструктивно-технологические признаки, и реализует законченный цикл их изготовления. Оборудование этих участков различное и располагается так, чтобы обеспечивалась более полная реализация принципа прямоточности движения закрепленных за участком деталей. В практической деятельности, как правило, выделяют три вида предметно-замкнутых участков:

· предметно-замкнутые участки по производству конструктивно и технологически однородных деталей;

· предметно-замкнутые участки по производству конструктивно разнородных деталей, весь технологический процесс изготовления которых состоит, однако, из однородных операций и одинакового технологического маршрута (например, участок круглых деталей, участок плоских деталей и т. п.);

· предметно-замкнутые участки по производству всех деталей узла, подузла мелкой сборочной единицы или всего изделия.

Организация предметно-замкнутых участков обусловливает почти полное отсутствие производственных связей между участками; обеспечивает экономическую целесообразность использования высокопроизводительного специализированного оборудования и технологической оснастки; позволяет получать минимальную продолжительность производственного цикла изготовления деталей; упрощает управление производством внутри цеха. Другие преимущества и недостатки предметной формы специализации участков аналогичны преимуществам и недостаткам при формировании цехов по этой форме специализации.

В цехах предметной специализации могут быть созданы участки как предметной, так и технологической специализаций, а в цехах технологической специализации – участки технологические, сформированные по группам оборудования и габаритам изделий.

Важной частью производственной структуры цеха является состав вспомогательных и обслуживающих подразделений. К ним относятся участок ремонта оборудования и технологической оснастки, участок централизованной заточки инструмента. Эти участки разгружают вспомогательные цехи (ремонтно-механический, инструментальный и др.) от выполнения мелких заказов и срочных работ.

В состав обслуживающих структурных подразделений цехов основного производства входят складские помещения (материальные и инструментальные кладовые), внутрицеховой транспорт (тележки, электрокары, конвейеры и др.) и пункты для осуществления технического контроля качества продукции, оснащенные контрольно-измерительной техникой.

13.7. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАТРАТ РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ. ТЕХНИЧЕСКИ ОБОСНОВАННЫЕ НОРМЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Новицкий Н. И. Организация производства на предприятиях. – М.: Финансы и статистика, 2003.

2. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебн./ Под ред. В.А. Шахнова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

3. Марголин В. И., Тупик В. А. Основы нанотехнологии. Электронная литография и ионная имплантация: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2000.

4. Мэнгин Ч.-Г., Макклеланд С. Технология поверхностного монтажа. М.: Мир, 1990.

5. Mawer A. Plastic Ball Grid Array (PBGA) // Motorola Semiconductor Technical Data, Rev. 2, AN1231/D, 11.04.1996.

6. Галецкий Ф. Особенности производства печатных плат в России // Электрон. компоненты. 2001. №5. С.18 – 26.

7. Dimensional Change Characteristics for Printed Circuit Board Films // Technical Data, Kodak Publication №TI – 2530, March 2003.

8. Ханке Х.-И., Фабиан Х. Технология производства радиоэлектронной аппаратуры. М.: Энергия, 1980

9. Технология радиоэлектронных средств: Метод. Указ. к лаб. раб. по одноим. дисц./ Сост.: А. А.Тупик, В. А.Тупик. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1993.

10. Парфенов А. Технологические материалы для поверхностного монтажа // Электрон. компоненты. 1999. №4. С. 31 – 33.

11. Hwang J. Solder materials //Surface Mount Technology. 2003. March. Р. 47 – 52.

12. Goukler B. Metal Stencil Overview // Surface Mount Technology. 2001. April. Р. 31 – 36.

13. Heininger N. Polymer Stencils for Wafer Bumping // Surface Mount Technology. 2001. June. Р. 39 – 41.

14. Stevenson J., Drabenstadt D. Stencil Printer Optimization Study // Surface Mount Technology. 1999. November. Р. 28 – 33.

15. Kirkpatrick R. Two-dimensional, Closed-loop Inspection of Stencil Printing // Surface Mount Technology. 1999. July. Р. 44 – 49.

16. Kane R. Tuning Out "Thermal Noise" for Reliable AOI Inspection // EP&P. 2002. №12. Р. 51 – 55.

17. Eskridge T. Test & Inspection // Surface Mount Technology. 2000. October. Р. 16 – 19.

18. Лисов В. Оборудование для тестирования печатных плат // Электрон. компоненты. 2001. №5. С.70 – 75.

Приложение

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПАЙКИ ВОЛНОЙ ПРИПОЯ [9]

В данном приложении на примере процесса пайки волной припоя кратко описывается методика планирования эксперимента, применяемая для нахождения модели технологического процесса. Модель используется для настройки технологического процесса на длительную стабильную работу с хорошей воспроизводимостью заданных конечных характеристик изделия. Такую настройку можно назвать оптимизацией технологического процесса. Существует много разновидностей ее алгоритмов. Сложность процесса оптимизации заключается в многомерности области аргументов: входные параметры, как правило, независимы друг от друга и каждый по-своему влияет на выходную величину. В целом методика поиска модели и процесс оптимизации связаны с планированием эксперимента и основаны на выборе пределов варьирования входных параметров, их средних величин и дискретных шагов изменения этих параметров.

Модели технологических процессов позволяют выбирать наиболее подходящие (оптимальные) режимы обработки без проведения экспериментальных исследований, прогнозировать характеристики и качество обрабатываемых изделий, оценивать процент выхода годных. Наиболее точное представление о процессе дают аналитические модели. Как правило, они представляют собой системы дифференциальных уравнений (например, уравнения теплопередачи, диффузии в твердом и в жидком состояниях и др.). В то же время при описании реальных процессов приходится вводить в аналитические модели различного рода упрощения, чтобы получить приемлемые математические выражения. Даже с использованием упрощений аналитические модели часто оказываются громоздкими, неудобными в использовании, требующими большого объема вычислительной работы, а при введении слишком сильных упрощений они оказываются не адекватными реальным моделируемым процессам. В связи с этим разработаны более удобные способы моделирования, использующие эмпирические подходы. Среди таких способов наибольшее распространение получили методы планирования эксперимента, которые позволяют строить статистические модели процессов.

Коротко сущность метода планирования эксперимента можно охарактеризовать так: технолог проводит ряд экспериментов с исследуемым процессом, измеряет параметры полученных образцов и на основе этих измерений строит математическую модель процесса. В этом случае моделью процесса будет уже не дифференциальное уравнение или какая-либо другая сложная функциональная зависимость, а более простая функция, как правило, – линейный полином. Здесь используется такой же подход, как и при разложении сложных функций в ряды: на некотором интервале аргумента функцию с некоторой точностью можно представить суммой конечного ряда.

Методика планирования эксперимента дает технологу правила проведения экспериментов, правила изменения параметров (варьируемых факторов), а также правила построения модели.

Модель процесса будем искать в виде линейного полинома

, (П1)

где y – выходной параметр (характеристика изделия); X_i – параметры технологического процесса (варьируемые факторы); b₀ и b_i – неизвестные коэффициенты. Для нахождения модели процесса достаточно определить эти неизвестные коэффициенты.

Правила варьирования факторов состоят в следующем. Прежде всего задают область изменения технологических параметров (факторов), в которой будут строить модель и в которой эта модель будет адекватна (т.е. будет соответствовать реальному процессу). Для этого можно выбрать среднее значение фактора X_io и его изменение относительно среднего значения DX_i. Тогда верхнее абсолютное значение фактора X_i⁺ можно записать, как X_i⁺= X_io+DX_i, а нижнее абсолютное значение как X_i^-= X_io-DX_i. В методике планирования эксперимента оперируют обычно не с абсолютными, а с относительными величинами факторов. В рассматриваемом случае будем иметь дело только с верхним и с нижним значениями:

, ,

т. е. варьируемые факторы будут принимать значения +1 и -1.

Число варьируемых факторов равно k; каждый фактор принимает только два значения (+1 и -1), отсюда полное число всех возможных комбинации факторов равно 2^k. Если провести эксперименты для всех 2^k комбинаций факторов, то можно получить полный факторный эксперимент (ПФЭ). Для удобства и наглядности план проведения экспериментов представляют в виде матрицы планирования (табл. П1).

Как видно из табл. П1, для двух варьируемых факторов при проведении ПФЭ необходимо выполнить четыре эксперимента, при этом знак "+" в матрице означает верхний уровень фактора, знак "-" – нижний уровень. Подобным образом можно построить матрицу для ПФЭ любого порядка (порядок матрицы – количество варьируемых факторов).

Таблица П1

ПФЭ для двух факторов

Качество пайки, которое можно характеризовать, например усилием на отрыв вывода компонента от контактной площадки, зависит от большого числа факторов. Выберем в качестве входных параметров следующие шесть факторов:

1) интенсивность перемешивания припоя, о. е.;

2) температуру пайки, °С;

3) скорость перемещения платы относительно волны припоя, м/мин;

4) ширину волны припоя на уровне платы, см;

5) степень очистки платы и вывода компонента, о. е.;

6) состав припоя, %.

Выходным параметром, характеризующим процесс, будет прочность паяного соединения – усилие на отрыв вывода компонента от контактной площадки.

Этап № 1. Проведение отсеивающего эксперимента.Полный факторный эксперимент для шести факторов потребует проведения 64 опытов. Для сокращения числа экспериментов полезно выделить наиболее значимые факторы, а затем уже для них провести ПФЭ. Значимые факторы наиболее сильно влияют на выходной параметр процесса: на фоне этого влияния вкладом остальных факторов можно пренебречь (снекоторой потерей точности модели). Для выделения значимых факторов проводят дробный факторный эксперимент (ДФЭ). Построить план проведения ДФЭ можно следующим образом. В матрице ПФЭ типа 2³ будут присутствовать три фактора: X1, X2, X3. Однако на выходной параметр могут влиять не только сами факторы, но и их сочетания, т.е. появляются как бы дополнительные факторы X1X2, X1X3, Х2Х3, Х1Х2Х3. Значения этих факторов нетрудно получить, перемножая соответствующие +1 и -1 (см. табл. П.2, где "+" обозначает +1, а "-" обозначает -1).

Таблица П.2