63855 (Технологічний процес виробництва РЕА та його автоматизація)

Дипломна робота з теми:

Технологічний процес виробництва РЕА та його автоматизація

Вступ

На сьогоднішній день в умовах жорсткої конкуренції на ринку радіоелектронних виробів на перший план виходить проблема розвитку засобів автоматизованого проектування. Відомо, що замовник зацікавлений у поліпшенні показників радіоелектронних засобів (РЕЗ), у скороченні термінів виконання замовлення і в зручності роботи з інформацією про виріб, представленої в електронній формі.

В даний час налічують сотні промислових підприємств різного профілю з безліччю робочих місць, оснащених різними системами автоматизованого проектування: від AutoCAD, T-FLEX, КОМПАС до CATIA і Unigraphics, в залежності від завдань, що вирішуються підприємством.

Для успішного економічного підйому більшості промислових підприємств необхідне серйозне технічне та технологічне переозброєння. Для цього потрібні значні фінансові ресурси, які можна отримати за рахунок інвестицій або власного прибутку, кредити поки виявляються неефективними. Стає правомірним питання - встановити сучасний верстат (технологічну лінію) або систему автоматизованого проектування і технологічної підготовки виробництва?

При правильному підході розглядають всі бізнес-процеси підприємства, спрямовані на розробку, підготовку виробництва, власне виробництво виробів, маркетинг, сервісне обслуговування і визначають шляхи найбільш економічно вигідного технічного переозброєння підприємства. Далі здійснюють поетапну реалізацію програми переозброєння. Якщо даний аналіз проводять без залучення незалежного аудитора, то фахівцям підприємства важко об'єктивно оцінити важливість технічного переозброєння того чи іншого бізнес-процесу. У цьому випадку перевагу, як правило, віддають дорогим верстатам і дешевим автоматизованих системах. Як не дивно, такий підхід у багатьох випадках дає деякий позитивний ефект. Заощаджені при цьому кошти, як правило, направляють додатково на купівлю простих офісних комп'ютерів. Чи ефективно були вкладені кошти для завоювання, розширення або, в крайньому випадку, збереження певної ніші на ринку з'ясується тільки згодом.

Подібне відступ необхідно для кращого розуміння завдань, що стоять перед підприємством, які стали на шлях впровадження наскрізної САПР, для якого найбільш критичним фактором в конкуренції з іншими компаніями є швидкість виведення на ринок нових виробів і модифікованих варіантів, що випускалися раніше.

1. Технологічний процес виробництва РЕА і завдання підвищення його ефективності та якості

1.1 Загальна характеристика РЕА як об'єкта виробництва як системи

РЕА представляє собою сукупність елементів, об'єднаних в складальні одиниці й пристрої і призначені для перетворення та обробки електромагнітних сигналів в діапазоні частот коливань від інфрачервоних до надвисоких. Елементи, розраховані на спільну роботу в РЕА, розрізняють за функціональним, фізичним, конструктивно-технологічним ознакам і типами зв'язків. За конструктивно-технологічною ознакою елементи РЕА ділять на дискретні та інтегральні, які об'єднують в складальні одиниці, що виконують елементарні дії (наприклад, генератор, підсилювач, лічильник).

Залежно від діапазону частот змінюються і пасивні елементи, що використовуються в РЕА. Наприклад, в діапазоні середніх і високих частот використовуються індуктивності і ємності з зосередженими параметрами, що виготовляються з будь-якої технології, а в діапазоні НВЧ - з розподіленими параметрами, наприклад, двохпровідні, смуга лінії і коаксіальні радіатори.

Важливим фактором, що визначає конструктивно-технологічні особливості будь-РЕА, є її конструктивне оформлення і технологія виготовлення. Наприклад, конструктивне оформлення у вигляді самостійного встановлення або вбудованого модуля, технологія збірки пайкою або механічне з'єднання, що істотно позначається на експлуатаційних та виробничих характеристиках РЕА. При конструктивно-технологічному аналізі РЕА велику увагу слід приділяти її безпосереднім призначенням та умовами експлуатації, які позначаються на виборі технології виробництва і конструктивного оформлення. Наприклад, наявність механічних вібрацій при експлуатації вимагає застосування більш надійних методів збірки.

Тому, різноманітність і складність виконуваних радіотехнічними системами (РТС) і радіотехнічними комплексами (РТК) функцій і умов їх експлуатації, склад і особливості носіїв апаратури в значній мірі визначають вимоги до її конструкції і суттєво впливають на вибір технології виготовлення елементів і складальних одиниць.

Для різних типів об'єктів існують різні вимоги на умови розміщення апаратури, дуже різні комплекси збурюючих впливів, тому завдання технолога та конструктора полягає в тому, щоб активно брати участь у всіх етапах проектування і створення РТК і РТС. Об'єктивною тенденцією вдосконалення конструкцій РЕА є постійне зростання її складності зважаючи на розширення виконуваних функцій і підвищення вимог до ефективності її роботи.

Конструктивно-технологічні особливості РЕА функціонально - вузловий принцип конструювання, технологічність, мінімальні габаритно-масові показники, ремонтопридатність, захист від зовнішніх впливів, надійність (ймовірність безвідмовної роботи, середній час напрацювання на відмову, середній час відновлення працездатності, довговічність і т.д.) .

Сутність функціонально-вузлового принципу конструювання РЕА полягає в об'єднанні функціонально-закінчених схем у складальні одиниці і їх модульної компонуванні.

Базові конструкції апаратури мають кілька рівнів модульності, передбачають об'єднання простих модулів в більш складні:

Модулі 1 рівня - інтегральні мікросхеми (ІС) і дискретні електрорадіоелементи (ЕРЕ) (опору, конденсатори, транзистори і т.д.).

Модулі 2 рівня - типові елементи збірки (ТЕС) або осередки, типові елементи заміни (ТЕЗ), друковані плати (ПП), які конструктивно і електрично об'єднують ІВ і ЕРЕ.

Модулі 3 рівня - блоки (панелі), які за допомогою плат і каркасів об'єднують осередки в конструктивний вузол.

Модулі 4 рівня - рама (конструктивний вузол - каркас рами), яка об'єднує блоки в єдине ціле.

Модулі 5 рівня - стійка (конструктивний вузол - каркас стійки), яка може об'єднувати кілька рам в єдине ціле.

Модулі 6 рівня - пристрої.

На практиці при конструюванні РЕА можуть використовуватися різні набори рівнів модульності. Наприклад, в телевізорі є модулі 1, 2, та 6 рівнів.

1.2 Основні напрямки розвитку РЕА

Основними напрямами розвитку РЕА є мікромініатюризація, підвищення ступеня інтеграції і комплексний підхід до розробки.

Мікромініатюризація - це мікромодульному компонування елементів із застосуванням інтегральної та функціональної мікроелектроніки. При мікромодульному компонуванні елементів здійснюють мікромініатюризація дискретних ЕРЕ і складання їх у вигляді плоских або просторових (етажерочних) модулів. В основі інтегральної мікроелектроніки лежить використання ІС та великих інтегральних схем (ВІС), застосування групових методів виготовлення, машинних методів проектування ТП, виготовлення і контролю виробів.

Функціональна мікроелектроніка заснована на безпосередньому використанні фізичних явищ, що відбуваються в твердому тілі або вакуумі (магнітні, плазмові і т.д.). Елементи створюють, використовуючи середовища з розподіленими параметрами. Основним завданням тут є отримання середовищ з заданими властивостями.

Трудомісткість виробництва складальних одиниць РЕА може бути представлена в такому співвідношенні: механообробка - 8-15%, збірка - 15-20%, електричний монтаж - 40-60%, наладка - 20-25%.

Отже, основними конструктивно-технологічними завданнями виробництва РЕА є: розробка ІС на рівні осередків і складальних одиниць та вдосконалення технології їх виготовлення, підвищення щільності компонування навісних елементів на ПП і щільності друкованого монтажу; вдосконалення методів електричних з'єднань модулів 1, 2 і 3, 4 рівнів , розвиток автоматизованих та автоматичних методів, засобів налагодження і регулювання апаратури складних РТС, створення гнучких виробничих виробництв (ГАП).

У технології виробництва РЕА використовуються процеси, властиві Машино та приладобудування: лиття, холодне штампування, механічна обробка, гальванічні та лакофарбові покриття.

1.3 Структура виробництва РЕА, особливості ієрархічних рівнів виробництва РЕА, їх роль і місце у виробництві РЕА

1.3.1 Організаційна структура "типового" підприємства

Відповідно до Закону "Про підприємство і підприємницької діяльності" визначено тільки, що на підприємстві має бути директор та головний бухгалтер, а інша організаційна структура підприємства є його внутрішньою справою і не регламентується.

Однак, це не звільняє керівництво підприємства від відповідальності за виконання всіх традиційних функцій: охорону праці, техніку безпеки, випуск продукції заданої якості і т.д. Тому більшість підприємств мають приблизно однакову структуру управління, хоча і зі специфічними особливостями, обумовленими технологією і обсягом виробництва, родом діяльності, місцем розташування і т.д

Наведена структура підприємства природно не є повною і вичерпною. У ній не представлені житлово-комунальні служби (житлові будинки, гуртожитки, стадіони, будинки культури, бібліотеки, медпункти чи поліклініки, дитячі сади і ясла, столові, столи замовлень і т.д.), характерні для багатьох підприємств РФ. Крім того, можуть бути виділені в самостійні підрозділи склади сировинних матеріалів, комплектуючих виробів, оснащення та інструменту, вимірювальних приладів, готової продукції; цеху з виготовлення тари і упаковки продукції; магазини і т.д. Підприємства можуть мати свої навчальні заклади (школи, ПТУ, філії ВНЗ і технікумів).

1.3.2 Завдання виробничих підрозділів

Структура та кількість виробничих підрозділів на підприємстві цілком визначаються кількістю, номенклатурою і технологією виробництва виробів, що випускаються. Для підприємств, що випускають РЕА, прийнято поділ цехів на заготівельні, механообробки і складальні.

Як вже зазначалося можуть бути ще тарні й пакувальні. При великих обсягах виробництва цеху можуть об'єднуватися у виробничі комплекси і (або) ділитися на дільниці, бригади. Виробничі підрозділи можуть працювати в однозмінному і багатозмінному режимі, існують безперервні виробництва.

У будь-якому разі за кожним виробничим підрозділом закріплюється певна номенклатура продукції (заготовок, напівфабрикатів і т.д.) і певний набір технологічних операцій, які вона повинна виконувати відповідно до прийнятої на підприємстві технологією виробництва. Тому основним завданням кожного виробничого підрозділу є випуск продукції заданої якості в заданих кількостях.

Для виконання цього головного завдання потрібне виконання цілого комплексу завдань, таких як:

1. Підтримання трудової і виробничої дисципліни.

2. Підтримка у робочому стані технологічного обладнання, засобів вимірювань і систем автоматизації.

3. Виконання правил техніки безпеки і охорони праці, протипожежних заходів, радіаційного та хімічного захисту, і т.д.

4. Навчання виробничого персоналу технологічним правил і прийомів.

5. Своєчасна заміна прийшов в непридатність інструменту, оснащення, технологічного обладнання, засобів вимірювань і автоматизації.

Для того, щоб виробництво мало перспективу у виробничих підрозділах має постійно відбуватися оновлення технологічного устаткування, систем автоматизацій і засобів вимірювань, а, значить, необхідно все це освоювати. Необхідно підвищувати кваліфікацію персоналу та якість його роботи, щоб освоювати нові види продукції, підвищувати її якість, скорочувати витрати палива, енергії, сировини на її виробництво.

1.3.3 Організація технологічної служби на виробництві

Завдання технологів, які працюють в НДІ, полягає в розробці нових матеріалів, виробів, основних принципів нових технологічних процесів, розробки типових технологічних регламентів виробництва продукції, розробці пропозицій щодо підвищення якості продукції, що випускається та існуючих технологічних процесів. Тут потрібне знання сучасних тенденцій розвитку науки і техніки, математичних методів моделювання, стану вітчизняного і зарубіжного виробництва. Розробка за новим виробу або технологічним процесом на рівні НДІ закінчується видачею технічного завдання для відповідного КБ. Далі, в процесі роботи над виробом або техпроцесом, технологи НДІ постійно працюють з технологами КБ (більш детально питання розробки будуть розглянуті нижче).

Технологи КБ повинні знати основи економіки даного виробництва і ціноутворення вироби для того, щоб розроблювальний технологічний процес дозволяв випускати продукцію більш низькою собівартістю, ніж аналоги.

Розроблена технологічна документація з КБ надходить до служби головного технолога, де проводиться експертиза розробленого проекту на предмет можливості запуску у виробництво. Відділ головного технолога спільно з іншими службами заводу розробляє заходи по запуску виробу у виробництво чи постановці нового технологічного процесу. Ці заходи називаються технологічною підготовкою виробництва (ТПП). Для діючих технологічних процесів і номенклатури виробництва в службі головного технолога зберігається вся нормативно-довідкова інформація про вироби і процеси (типової і заводський технологічні регламенти виробництва, нормативи на матеріали і комплектуючі вироби, картотека застосованості виробів, що випускаються, картотека заменяемости матеріалів і комплектуючих виробів, нормативи трудомісткості виготовлення виробу, маршрутні картки та інша технологічна документація з ТПП).

Цехові технологи в техбюро займаються питаннями розробки нормативів на виготовлення виробів (матеріальних і трудових), розробляють пропозиції щодо удосконалення існуючих технологічних процесів, вирішують питання заміни матеріалів і комплектуючих виробів (за погодженням з ВГТ), вносять відповідні зміни в існуючу технологічну документацію. Технологи техбюро повинні вміти розрахувати завантаження технологічного обладнання, потреба в відсутніх верстатах і механізмах при зміні обсягу випуску або номенклатури продукції, скласти заявку на придбання відсутнього обладнання або скласти ТЗ на розробку нестандартного обладнання або оснащення. Вони повинні вміти планувати установку обладнання таким чином, щоб звести до мінімуму шляху переміщення заготовок. Основним їх завданням є підтримання заданих технологічних режимів виробництва і ліквідація їх порушень, аналіз причин появи шлюбу на закріпленій за ними дільниці виробництва.