Материал: Основы организации радиотехнического производства. Попов В.И., Преображенский Б.Г

ское решение для РЭА этого поколения полностью осуществляется разработчиком ИС, а радиоинженер определяет только системотехнику сложной системы.

Представленный классификатор РЭА позволяет определить уровень специализации современных инженеров и установить соотношения между отдельными инженерными специальностями при разработке РЭА различного функционального назначения и различных поколений.

Разработка современной РЭА осуществляется по ряду основных направлений рационального конструирования. Первое из них – миниатюризация с целью уменьшения веса и габаритов. Это достигается благодаря широкому использованию полупроводниковых приборов, микросборок, микромодулей, различных интегральных схем, пленочных микросхем и устройств молекулярной электроники.

В настоящее время наиболее полно разработана микромодульная система миниатюризации, представляющая собой конструкцию в виде отдельных функциональных блоков. В результате внедрения микромодулей в десятки раз снижается вес и габариты аппаратуры, при этом плотность монтажа может быть до 2000 элементов 1 дм3.

Второе направление — повышение надежности элементов, что дает возможность исключать дублирование их и тем самым снижать вес и габариты изделий.

Третье направление — рациональная компоновка аппаратуры: максимальное сокращение количества несущих элементов, которые не служат для выполнения основных функций изделия; обеспечение надежных и удобных при регулировке, настройке и контроле соединений, позволяющих осуществить монтаж со значительной плотностью расположения элементов; наиболее рациональное использование заданных для изделия объемов и габаритов; создание необходимых условий для защиты изделия в целом и его составных частей от воздействия неблагоприятных условий.

Четвертое направление — применение функционально-узлового метода конструирования. Ранее применявшийся блочный метод конструирования характеризовался тем, что электрическая схема устройства собиралась непосредственно на шасси из дискретных элементов (сопротивления, конденсаторы и т. п.). В этом случае для каждого вида аппаратуры разрабатывались свои электрические и монтажные схемы, а также свое конструктивное исполнение устройства. Между тем любая схема независимо от степени ее сложности может быть разбита на элементарные функциональные схемы, выполняющие простейшие задачи. Функциональ- но-узловой метод характеризуется тем, что сложные блоки разделяются на отдельные конструктивно законченные части, выполняющие определенные, но не имеющие самостоятельного эксплуатационного назначения функции (усиление, формирование, преобразование и т. п.).

Наличие функциональных узлов значительно сокращает время макетирования, изготовления конструкторской документации, дает возможность специализи-

21

ровать производство, что, в свою очередь, позволяет его механизировать и автоматизировать. Сокращается трудоемкость сборки и монтажа изделий на основе функциональных блоков.

Снижаются эксплуатационные расходы благодаря ускорению процесса отыскания неисправностей и быстрой замены неисправных блоков.

Пятое направление — конструктивная унификация и стандартизация РЭА. Снижение трудоемкости конструирования и изготовления изделий существенно зависит от их конструктивной преемственности. Конструктивная преемственность изделий достигается: созданием базовой конструкции и нескольких ее вариантов, имеющих различные назначения и различные эксплуатационные параметры; максимальным использованием деталей и узлов из ранее выпущенных изделий; максимальным использованием стандартизованных деталей и узлов; максимальным сокращением числа наименований материалов, деталей, узлов и их типоразмеров.

Шестое направление—повышение технологичности конструкции. Основными факторами, которые определяют технологичность конструкции РЭА, являются:

1. Количество деталей в конструкции и их распределение по назначению. По конструктивному назначению детали в изделии условно распределяются на четыре группы: основные — служат для выполнения функций, связанных с непосредственным назначением изделия (лампы, проводники, шестерни и т. д.); дополнительные — аналогичны основным, но не связаны с непосредственной функцией изделия, а служат для пространственной компоновки изделия (каркасы, шасси, панели, станины и т. д.); вспомогательные специальные и нормализованные (кроме крепежных) служат для поддержания, закрывания, крепления (футляры, замки, крышки, кожухи и т. д.); крепеж нормализованный.

Показатель экономичности конструктивного оформления (Kэк) изделия может быть выражен следующим коэффициентом:

где Nд—количество дополнительных;

Nв — вспомогательных; Nк— крепежных;

NОСН — основных деталей.

При сопоставлении вариантов конструкций более технологичной будет та, у которой данный коэффициент будет меньше.

2. Конструктивные формы деталей. Конструктивные формы должны представлять собой сочетание наиболее простых и удобных для обработки поверхностей, что обеспечивает: минимальное количество перестановок в процессе обработки; свободный доступ рабочего инструмента к обрабатываемой поверхности; простоту установки детали для обработки, применение универсального инструмента, возможность обойтись без специальных приспособлений. Кроме того, в це-

22

лях обеспечения технологичности конструкции, необходимо: увеличивать количество деталей, обрабатываемых без снятия стружки, т. е. таких, которые изготовляются методом штамповки, резки, литьем под давлением, точным литьем и т. д.; увеличивать количество круглых деталей, как наиболее удобных для обработки; предъявлять обоснованные требования к точности и чистоте обработки деталей.

3.Обоснованность применения тех или других материалов. Выбор материала обусловливается прежде всего технико-эксплуатационными соображениями. Однако если надлежащее качество работы изделия может быть обеспечено несколькими видами материалов, то при выборе последних необходимо учитывать следующее: легкость обработки; возможность получения точных заготовок с применением рациональных методов формообразования (литье подавлением, прессование, холодная штамповка и т. д.); максимальное использование материала в процессе изготовления деталей, обеспечение рационального раскроя, подбор рациональных форм и сечений, обеспечивающих необходимую жесткость при минимизации массы и габаритов изделия; снижение количества марок, сортаментов и типоразмеров применяемых материалов.

4.Расчлененность конструкции. Данный фактор обеспечивает сокращение длительности цикла изготовления изделия за счет простоты сборки, монтажа и настройки, упрощает обслуживание при эксплуатации и ремонте. Расчлененность конструкции позволяет широко использовать такой рациональный принцип организации производственного процесса, как параллельность, расширяет возможности кооперирования производства на основе организации специализированных предприятий, цехов и участков по изготовлению типовых конструктивных элементов. Одновременно с этим появляется возможность использовать эти элементы в других изделиях.

Седьмое направление — широкое использование при конструировании РЭА современных методов генерирования новых идей, таких, как «мозговая атака», теория решения изобретательных задач, морфологический и функциональностоимостной анализ и тому подобное. К важнейшему направлению рационального конструирования следует отнести и внедрение систем автоматизированного проектирования (САПР).

3.3 Технологичность изделия, ее показатели и пути обеспечения

Под технологичностью конструкции изделия (ГОСТ 14.205—83) понимает-

ся совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта. К условиям изготовления или ремонта изделия относятся: тип производства, его специализация и организация, годовая про-

23

грамма и повторяемость выпуска, а также применяемые технологические процессы.

Стандарты ЕСТПП предусматривают обязательную отработку РЭА на технологичность на всех стадиях ее создания с целью повышения производительности труда, снижения затрат и времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт при обеспечении необходимого качества изделий.

Количественная оценка технологичности РЭА строится на системе показателей (ГОСТ 14.201—73), которая включает, базовые показатели технологичности, достигнутые при разработке изделия и внесенные в стандарты или ТУ.

Различают производственную и эксплуатационную технологичность. Пер-

вая проявляется в сокращении затрат при подготовке и изготовлении изделий, вторая — в сокращении затрат на обслуживание и ремонт. При отработке изделия на технологичность для условий производства необходимо учитывать: объемы выпуска и уровень специализации рабочих мест, виды заготовок и методы их получения; виды и методы обработки; виды и методы сборки, монтажа, настройки, контроля и испытаний, возможность использования типовых технологических процессов, имеющегося технологического оборудования и оснастки; возможность механизации и автоматизации процессов изготовления и технологической подготовки производства; условия материально-технического обеспечения, квалификационный уровень рабочих.

При рассмотрении РЭА как объекта эксплуатации анализируются условия работы с аппаратурой, удобства обслуживания, ремонта, требования техники безопасности, возможности хранения и транспортировки.

лия и не входящих в EСТ (стандартные крепежные детали не учитываются) . Коэффициент стандартизации сборочных единиц Кст.е=Ест/Е.

24

25