Таблица 5

4.9. Технико-экономическое обоснование целесообразности выполнения проекта.

Благодаря применённым решениям в этом блоке улучшился температурный фон и массогабаритные параметры, уменьшилось число винтовых соединений так как ячейки источника питания больше не требуют дополнительного радиатора и улучшилась защита отдельных ячеек от внутренних источников электромагнитного излучения отпала необходимость в дополнительном экране для источников излучения (плат источника питания), повысилась жёсткость и прочность конструкции, уменьшился прогиб нагруженных печатных плат (платы источника питания) за счёт использования ПП на металлическом основании.

Применение стандартных решений и вышеупомянутые изменения не только позволили упростить процесс проектирования и расчёта изделия, но и улучшить его ремонтопригодность. Стандартные ячейки можно изготовить на любом заводе, работающем с данным стандартом, а покупка зарубежной элементной базы не составляет большой проблемы для внешних покупателей. К тому же применение зарубежной элементной базы, в связи с высокими темпами развития, увеличивает пространство для модернизации оборудования с последующими улучшениями тактико-технических характеристик, но и расширению спектра применения путём ввода дополнительных функций.

Особенно важно отметить, что цена немного уменьшилась по сравнению с таковым, предназначенным для внутреннего потребления, потребляемая мощность сократилась (порядка 12 %), улучшилась надежность (на 10%), уменьшились массогабаритные параметры (около 5%) из-за отказа от массивных радиаторов и экранов, актуализации элементной базы.

1. Выводы по организационно-экономической части.

В данной части дипломного проекта была осуществлена работа по планированию научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы по разработке преобразовния кодовых временных интервалов.

Была рассмотрена организация выполнения НИОКР с помощью систем автоматизированного проектирования, по полученным данным был построен календарный график работ, проведены экономические расчёты: калькуляция расходов, расчёт себестоимости и прибыли, приведена стоимость материалов, полуфабрикатов, изделий используемых в производстве, проведена оценка затрат трудоёмкости проекта, план маркетинга, приведено техническое и экономическое обоснование.

За счёт применения стандарта «Евромеханика» удешевляется производство ячеек для данного блока. Использование зарубежной элементной базы актуальной на сегодняшний день в совокупности с использованием разъёмов стандарта DIN обеспечивают высокую ремонтопригодность при низкой стоимости ремонта.

Разработка данного блока не только позволяет опробовать возможности современной элементной базы зарубежных производителей, но и экономически выгодно и позволяет выставить на рынок конкурентосопобный продукт с уникальными характеристиками, препособленный к реалиям современного мира.

4 Экологичность и безопасность проекта

5.1. Введение

Процесс изготовления плат преобразователя кодовых временных интервалов складывается из следующих основных технологических операций: механическая обработка (раскрой материала и изготовление заготовок плат), нанесение рисунка схемы кислотостойкой краской, травление схемы, удаление защитного слоя краски, крацовка, нанесение защитной эпоксидной маски, горячее лужение мест пайки, штамповка, маркировка.

При внедрении проектируемого устройства в серийное производство, одним из этапов его изготовления будет травление печатных плат для последующей сборки. Далее будут рассмотрены условия труда и возможные вредные факторы, которые могут возникнуть при работе на участке по травлению печатных плат, так как этот участок содержит самое большое количество вредных факторов.

Травление выполняется на полуавтоматическом агрегате, представляющем собой поточную линию. Травление осуществляется раствором хлорного железа. Далее на агрегате выполняются следующие функции:

- вытравливание фольги в местах, незащищённых краской;

- удаление остатков травящего раствора с плат методом обдува струёй воздуха;

- промывка плат водой двусторонним дождеванием;

- сушка плат струёй горячего (60 - 70°С) воздуха.

При этом возможны следующие неблагоприятные факторы:

- Выделение вредных веществ;

- Повышение температуры и влажности воздуха;

- Выделение пожаро – взрывоопасных веществ;

- Высокое напряжение в электроустановках, что может привести к поражению электрическим током;

- Вредные вещества в сточных водах;

- Освещение;

- Шум.

В связи с заданием, особое внимание будет уделено освещению и кондиционированию воздуха на выбранном участке производства.

4.1Условия зрительной работы

Управление полуавтоматическим станком травления печатных плат, согласно СНиП 23-05-10 по характеру зрительной работы относится к постоянному общему наблюдению за ходом производственного процесса (VII разряд, подразряд а). В помещениях, где производятся зрительные работы данного разряда, освещение должно быть совмещённым (естественным и искусственным).

Величина коэффициента естественной освещённости (КЕО) должна соответствовать СНиП 23-05-10 и составлять не менее 0,6% при боковом освещении.

Согласно СНиП 23-05-10 искусственное освещение должно быть общее и обеспечивать освещённость не менее 200 лк.

Фактическая площадь остекления создаёт коэффициент освещённости 3%.

В программе DIALux 4.11 спроектировано помещение-цех, в котором будут проводиться операции по травлению.

Рис.1. План помещения для проведения операции травления

Общая площадь помещения составляет 50 м², высота – 4м.

Точка, освещённость которой равна среднему значению, расположена в передней трети или ближе к середине помещения (в зависимости от равномерности освещения), т.е. там, где обычно размещают рабочие места. Освещённость определяют для  рабочей   поверхности   на   высоте   1 м   от   пола. [40]

В данном помещении рабочее место смещено чуть выше центра, чтобы не затруднять проход от двери. Боковые окна обеспечивают необходимую освещенность и находятся достаточно близко к рабочему месту. Ввиду того, что длина цеха большая, следует расположить 2 окна, приблизительно на одинаковом расстоянии, чтобы обеспечить равномерную освещенность помещения.

Рис.2 План расположения светильников.

Всего светильников: 12 шт.

Общий световой поток: 112000 лм;

Общая мощность:2784 Вт;

Равномерность на рабочей поверхности:

E_max =70 лк; E_cp = 40 лк; E_min= 10 лк.

E_min / E_cp: 0,200 (1:2)

E_min / E_max: 0,110 (1:2)

Общее искусственное освещение обеспечивается газоразрядными источниками света и обеспечивает освещённость 300 лк.

В качестве источника света выбрана газоразрядная лампа NPESM 06 158 фирмы EEE. Далее представлены некоторые характеристики выбранной лампы [41].

Рис. 3. Типы искусственноых источников света.

Чтобы искусственное освещение удовлетворяло требованиям СНиП 23-05-10, необходимо разместить 4 лампы равномерно над рабочим местом.

4.2Воздушная среда

Травление осуществляется в помещении с активной химической средой. При работе на участке травления печатных плат выделяется большое количество вредных газообразных веществ. Травление происходит в растворе хлорного железа, температура которого составляет 60 – 70°С.

При этом выделяется хлорид меди CuCl₂, водород Н, возможно выделение хлора Cl. Хлор относится ко второму классу опасности (высокоопасные вещества), его предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны не должна превышать 1 мг/м³ , согласно ГОСТ 12.1.005-88. Он может вызвать тяжёлые отравления со смертельным исходом.

Фактическая температура в помещении равна в среднем 23°С.

Влажность воздуха составляет 40 – 50%. Скорость движения воздуха равна 0…0,1 м/с

Таким образом, значения температуры, влажности и скорости движения воздуха в помещении соответствуют требованиям как оптимизированные значения (ГОСТ 12.1.005-88). Выделяемый в процессе травления водород, при смешивании с атмосферным кислородом образует взрывоопасную смесь. По степени пожарной опасности данное производство согласно СНиП П-90-81 может быть отнесено к категории Д, так как характеризуются наличием только несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии.

4.3Технологический процесс изготовления блока

Процесс изготовления включает в себя: резку пластин стеклотекстолита роликовыми ножницами; сверление переходных отверстий; обработку чистовых контуров плат на фрезерном станке; подготовку поверхности печатных плат; сенсибилизацию и активацию всей поверхности печатной платы; химическое меднение; нанесение фоторезиста; гальваническое осаждение меди, а затем сплава ОС-61;

травление фоторезиста, с последующим травлением меди; сборку и пайку компонентов на печатных платах; контроль функционирования блока индикации.

При рассмотрении операций механической обработки печатных плат, к опасным производственным факторам относятся:

- движущиеся и режущие части машин (для роликовых ножниц - ножи, на фрезерном станке – фреза);

- повышенное содержание в воздухе частиц стекловолокна и эпоксидного клея в результате разрушения стеклотекстолита;

- высокая температура поверхности обрабатываемых деталей и инструмента, которая приводит к образованию летучих продуктов, таких как: формальдегид (ПДК – 0,5 мг/м³, 2 – й класс опасности), эпихлоргидрин (ПДК – 1 мг/м³, 2 – й класс опасности).

На операциях изготовления печатных плат основной источник опасности – это вредные испарения химикатов [1]. На операции подготовки поверхности такими веществами являются: пары серной (ПДК – 1 мг/м³, 2 – й класс опасности) и соляной (ПДК – 5 мг/м³, 2 – й класс опасности) кислот, окись азота (ПДК – 2 мг/м³, 2 – й класс опасности). На операции меднения: пары кислот, аммиак (ПДК – 20 мг/м³, 4 – й класс опасности). При операции гальванического осаждения меди и нанесения сплава олово – свинец - пары кислот, соединения свинца (ПДК – 0,01 мг/м³, 1 – й класс опасности), цианистые соединения (ПДК – 0,03 мг/м³, 2 – й класс опасности). Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны регламентированы ГОСТ 12.1.007-76. Несоблюдение величин ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны может привести 4 к отравлениям различной степени тяжести.

Процесс пайки характеризуется двумя вредными и опасными производственными факторами [38]: