А. Б. Антиликаторов

1.5. Технологичность конструкций блоков электронной аппаратуры

Технологичность — это совокупность свойств конструкции, которые проявляются в оптимальных затратах труда, средств, материалов и времени при изготовлении, эксплуатации и ремонте изделия. Различают производственную, эксплуатационную, ремонтную технологичность при техническом обслуживании, технологичность конструкции детали и сборочной единицы, а также технологичность конструкции по процессу изготовления, форме поверхности, размерам и материалам. 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.
Основные показатели технологичности определяются стандартами ЕСТПП.
1. Трудоемкость изготовления изделия:
(1.31)
где n — количество операций;
Т_i — трудоемкость i-й операции.
2. Себестоимость технологическая:
(1.32)
где С_м — стоимость затрат на сырье и материалы;
С_з — зарплата производственных рабочих;
С_ин — стоимость инструмента и оснастки;
С_о — расходы на амортизацию и эксплуатацию оборудования.

2. 
   Уровень технологичности конструкции по трудоемкости:
   

(1.33)
где Т_б.и — трудоемкость базового варианта изделия.

2. 
   Уровень технологичности по себестоимости:
   

(1.34)
где С_б.и — себестоимость базового варианта изделия.
Дополнительные технические показатели технологичности:
- коэффициент унификации:
(1.35)
где Е_у, Д_у — число унифицированных сборочных единиц и деталей соответственно;
Е, Д — общее число сборочных единиц и деталей соответственно;
- коэффициент применимости типовых ТП:
(1.36)
где Т_ТП — трудоемкость операций, которые выполняются по типовым ТП;
- коэффициент автоматизации и механизации:
(1.37)
где Т_м.а — трудоемкость операций, выполненных на автоматическом и полуавтоматическом оборудовании.
Показатели технологичности разделяются на конструкторские и технологические (табл. 1.5).

Таблица 1.5

Конструкторские и технологические показатели технологичности

Стандарт предусматривает проведение количественного анализа конструкции изделий на технологичность в два этапа:
1) анализ разработанных ранее базовых конструкций (изделий-аналогов) с целью установления базовых показателей и уровня технологичности для сопоставления и оценки уровня технологичности вновь разрабатываемых изделий;
2) анализ вновь разрабатываемых конструкций по стадиям проектирования с установлением их уровня технологичности.
Все блоки по технологичности делятся на четыре основные группы: электронные, радиотехнические, электромеханические, коммутационные. Для каждого типа блоков из общего состава определяется семь показателей технологичности, оказывающих наибольшее влияние, каждый из которых имеет свою весовую характеристику ϕ_i, определяемую в зависимости от порядкового номера частного показателя (табл.1.6) и рассчитываемую по формуле:


(1.38)
где q — порядковый номер ранжированной последовательности частных показателей.
Таблица 1.6
Весовые характеристики

Комплексный показатель технологичности находится в пределах 0 < К ≤ 1 и определяется так:
(1.39)
К электронным устройствам и блокам относятся логические и аналоговые блоки оперативной памяти, блоки автоматизированных систем управления и электронно-вычислительной техники, где число ИМС больше или равно числу ЭРЭ. Состав показателей технологичности для них в ранжированной последовательности приведен в табл. 1.7.
Таблица 1.7
Показатели технологичности электронных устройств

Коэффициент применения микросхем и микросборок:
(1.40)
где Н_э.мс — общее число дискретных элементов, замененных микросхемами и микросборками;
Н_ИЭТ — общее число ИЭТ, не вошедших в микросхемы.
К ИЭТ относят резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, разъемы, реле и другие элементы.
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа:
(1.41)
где Н_а.м — количество монтажных соединений ИЭТ, которые предусматривается осуществить автоматизированным или механизированным способом.
Для блоков на ПП механизация относится к установке ИЭТ и последующей пайке волной припоя; Н_м — общее количество монтажных соединений, для разъемов, реле, микросхем и ЭРЭ определяется по количеству выводов.
Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ИЭТ к монтажу:
(1.42)
где Н_{м.п. ИЭТ} — количество ИЭТ, шт., подготовка выводов которых осуществляется с помощью полуавтоматов и автоматов; в их число включаются ИЭТ, не требующие специальной подготовки (патроны, реле, разъемы и т.д.);
Н_{п. ИЭТ} — общее число ИЭТ, которые должны подготавливаться к монтажу в соответствии с требованиями КД.
Коэффициент автоматизации и механизации регулировки и контроля:
(1.43)
где Н_а.р.к — число операций контроля и настройки, выполняемых на полуавтоматических и автоматических стендах;
Н_р.к — общее количество операций регулировки и контроля.
Две операции — визуальный контроль и электрический — являются обязательными. Если в конструкции имеются регулировочные элементы (катушки индуктивности с подстрочными сердечниками), то количество операций регулировки увеличивается пропорционально числу этих элементов.
Коэффициент повторяемости ИЭТ:
(1.44)
где Н_{т.ор. ИЭТ} — количество типоразмеров оригинальных ИЭТ в РЭС.
Н_{т. ИЭТ} — общее количество типоразмеров.
К оригинальным относятся ИЭТ, разработанные и изготовленные впервые по ТУ; типоразмер определяется компоновочным размером и стандартом на элемент.
Коэффициент применения типовых ТП:
(1.45)
где Д_ТП, Е_ТП — число деталей и сборочных единиц, изготавливаемых с применением типовых и групповых ТП;