В.Г. Блохин - Современный эксперимент (1062943), страница 32
Текст из файла (страница 32)
1, производственный процесс, и, в частности, технологический процесс производства современных электронных средств (ЭС) можно рассматривать как определенную систему большого числа разнообразных входных и выходных параметров (см. рис. 1.!), анализ изменения значений которых и составляет сущность проведения пассивного эксперимента. Для анализа производственного процесса последовательность технологических операций удобно представлять в виде схемы ве,- роятностного процесса перехода от одной операции к другой (рис. 7.1).
Величина вероятности (р<э, рз з, ..., р<„«,,) перехода от одной технологической операции (Оп<, Опм .. Опл) к другой определяется экспериментально, как отношение числа ~одных изделий на выходе <ьй технологической операции к общему числу изделий, поступивших па вход <сй операции. Таким образом, анализ производственного процесса может производиться лишь в том случае, если за,<апо требуемое значе- <37 оценки точности технологии изготовления ЭС в целом и на от- дельных операциях оценки стабильности (или устойчивости) технологического процесса изготовления деталей и сборочных единиц ЭС; выявления степени и характера влияния различных факторов на точность параметров качества и стабильность технологических процессов изготовления изделий; раечка и технико-экономического обоснованна межоперапионных допусков на параметры качества изделий; выявления рационального уровня настройки и стабильности работы технологического оборудования, инструмента, оснастки и получения объективных данных для их модернизации и проектирования новгях образцов; получения данных для оптимизации технологических процессов по нх математическим и физическим моделям.
В любом производстве возникают погрешности, из-за которых параметры качества изделий отличаются от требуемых (номинальных). Такие погрешности принято называть проеаводсгвениычи. Они весьма многочисленны и разнообразны по своей природе и значимости. Обычно различают два вида производственных погрешностеи: случайные и систеиатичеекис, Погрешности называются случайными, если их появление можно предсказать только с некоторой вероятностью. При этом ни величину, ни знак отклонения параметров качества от поминала не возможно предсказать с полной определенностью.
Систематические же погрешности можно точно предсказать. Систематические погрешности обычно делятся на постоянные и закономерно изменяющиеся. Кроме случайных и систематических погрешностей на практике встречаются также грубые ошибки («промахиъ), зависящие от ошибок операторов, неправильно рассчитанных технологических режимов и т. д. Влияние таких погрешностей не учитывается при построении модели, но принимаются все меры к их предупреждению. В производстве все погрешности проявляются в совокупности и вызываются в основном следующими факторами: погрешностями в работе технологического оборудования, обусловленными дефектами электрических, механических и оптических узлов установок; погрешностями инструмента, обусловленными его износом, отклонениями от требуемой конфигурации; этн факторы часто являются причиной, вызывающей закономерно изменяющиеся во времени производственные погрешности: неточностью приспособлений и технологической оснастки, обусловленной в основном недостаточной их жесткостью, нарушением конфигурации и размеров, неправильной установкой в оборудовании и т.
д.; неоднородностью электрофизических, механических и прочих свойств материалов и заготовок изделий; 139 Рвс. 7.2. Распределение пров)- Ведет))е))))е)х пьг!)юз)юетей пе рече)ров кееестее нелепей ')е)е х )Ф) х)еег субъективными ошибками оператора прп настройке оборудования и поддержании режимов е)о работы; метрол)эгнческими ошибками в результате неточности работы измерительных средств при контроле параметров качества изделий. Производственные погрешности могут быть охарактериж)ваны известными числовыми характеристиками н законами распределений (10(, На рис.
7.з представлен пример распределения производственных погрешностей параметра качества х. Здесь х „,„— х„)„— поле рассеяния, характеризующее случайную составляющую производственных погре)цностей; Л вЂ” величина смещения центра группнровапия погрешностей х (среднего арифметического значения! относительно номинала М(х), характеризующая систематическую составляющую производственных погрешностей.
Таким образом, систематическая поерещносгь Л определяется„ как разность среднего значения измеряемого параметра и номпналщюго его значения (или его матеьщтнческого г)жндапия). Иаличие систематической погрешности свидетельствует о неотлаженности технологического процесса, именно о том, что значения факторов, воздействующих на параметр качества, выбраны иеоптимально. При отлаженном технологическом процессе А=О. Случайная состаалн)ощая погргниногги оценивается величиной рассеивания измеряемого параметра качества от его среднего значения, а именно величиной стандартного сречнего квадратического отклонения о, которая характеризует меру воздействия на измеряемый параметр случайных факторов и в том числе погрешностей его измерения, а также погрешностей фиксации значений воздействуннцих факторов технологического процесса.
В целом величина стандартного отклонения параметра качества характеризует степень настройки технологического оборудования (включая измерительное). Значения случайной и систематической составляющих производственных погрешностей характеризу)от точность технологического процесса, причем различают нонструктавную н технологическую точность. Конструктивная гочнис)'ь характеризуется величиной допускон. параметров качества изделия, а тгхнологическпя — степенью соответствия фактических отклонений параметров качества допустпмым, согласно чертежам, техническим условиям плн другой конструкторско-технологической документации на изделие.
Технолошич!.'!.'за я точность оцю)пнзщся ко)))о)ествениыми крите()нямн. 140 !звс. 7.3. ! аусеовекзе рвспределевцв погрешностей параметров качества взделвй нрв разлкчвыкзвачеикяк козфф5шне5пов точности: !5 Г>1: 2) 7=-5; Ю ткч: а~ н З вЂ” осксс1ысль Выс кслкчсстаа наколка, параыстрй качества кс. тсрык акыоакс з» сваннцы ноля допуска ак Важнейшим из таких критериев является вероятность Р выхода годных изделий, параметры качества которых иаходятся в пределах установленного поля допуска, иазываемая коэффиг)иеитолг выхода годных. При гауссовском законе распределения параметра качества коэффициент выхода годных изделий определяется (см.
табл. б приложсиия 1) как площадь, ограниченная кривой и полем устаповлеш5ого допуска. Лиалогичио зависимости коэффициента выхода годных изделий от установлеииого поля допуска иа их параметры качества, влияние систематическо51 и случайной составлякпцих погрешности при.;,,-: . иято также характеризовать зависимостью от установленного пол!! допуска Для оценки влияния случайной составляющей производствепиых погрешностей па точность техиологических операций, а следовательпо, па коэффициент выхода годпыих изделий используется коэффициент гочноспи к*" Т=227(йз), (7.1) ',~;;"!:.::; где е — абсолютная величина половииы допуска иа параметр ка--,";."-'-:. чества; э- стаидартпое отклоцеипе параметра качества; й — коэффипиеит, зависзпций от типа закона распределеияя погрешиостей параметров качества изделий (дл5! ~ауссовского закона распре-:;~~:„:,:: делеипя )с=-(1, длп закона раиной вероятности й =-3,464 и т.
д.). Чез5 больше 7, тем выше точность техиологического процесса и тем больше коэффициепт выхода годпых изделий. Если Т зпа':;~:::,'У чительио больше единицы, то требования к точности завышены, я величина поля допуска па параметр качества мгпкет быть умень- 4~; шепа. Сказаииое подтверждается с помощью рпс. 7.3, па котором ".„~,:,;,:,. изображены распределения погрешностей параметров качества пз- 1.' * ::5-:,', делий, подчиняющиеся гауссовскому закону, при различных полях рассе5п!пя погрешностей, зада!шов поле допуска 2з и пситре группировапия погрешиос.гей х.
совпадакицсм с серединой поля допуска. Для оценки вклада систематической состзвлякицей производствеииых погрешностей в точпость технологического процесса используется коэффициент г,нрпр ния У вЂ” -У(2 1. (7.2» 14! рис. ?Л Гауссовские распределения погрешностей параметров качества ЭС а — в общем виде при раз>щчпых значениях коэффициентов сь>сн>сини. >) Я==.Р; 2) Е>лО; л) Е<0; а> и дз--- гыпосителы>ые количества н>делий, параметры качестна которых выходят зя границы пале допуски 2е; 6 — с учетом конструктивного»т">и лч з>ми> м>ол и<; Н лля реэистилльш элементов с ллимельшам П Л лля яьэиеэнлиых элэмгл гол с наименьшим а На рис.
?.4, а приведен обнги>1 нид распределений погрсшност'ей параметров качеспш изделий, подчнняк1и>ихся гауссовскому закону при одинаковых Т=--1, но разиь>х Е т1ем меньше Е, тем меныпе вклад систематических погрешностей в точность исследуемого техпологическоп> пргц>ясса.
Все три опенки тс>чпасти (коэффициент выхода годных )>, коэффшц>виты точности Т и смешения Е) взаимосвя.ханы. В общем случае Т>=)(Т, Е). (7.3) На практике для расчетов используют таблицы, н которых )о определяется по величинам Т и Е (см. табл. 6 приложения 1). Оценки точности учитьпзают не только со>тиошение между полямн допуска н рассеяния погрешностей, но и закон их распределения., что имев> важное значение. Так, табл, 7 приложения 1 приведена для гауссовского закона распределения. По известному закону распределения погрешностей можно выявить физическую сущность источников погрешностей, приводящую к данному распределению, Теоретический закон распределения производственных погрешностей параметров качества изделий считается достаточно полной оценкой точности технологнческоп> процесса.