где |
Ттп — трудоемкость операций, выполняемых по типовым технологическим |
|
|
процессам. |
|
|
Коэффициент автоматизации и механизации технологических процессов |
|
|
Ка.м = Та.м/Т |
(3.13) |
где |
Та.м — трудоемкость операций, выполняемых с помощью средств механиза- |
|
|
ции и автоматизации. |
|
|
Коэффициент автоматизации установки радиоэлементов на печатные платы |
|
|
Ка.у = На.у/ Нр.у |
(3.14) |
где |
На.у — количество радиоэлементов, устанавливаемых с помощью средств |
|
|
автоматизации; |
|
|
Нр.у — количество радиоэлементов, устанавливаемых вручную. |
|
|
Коэффициент автоматизации и механизации технологических процессов |
|
контроля |
|
|
|
Км.а.к = Тм.а.к/Тк |
(3.15) |
где |
Тм.а.к, — трудоемкость операций контроля, выполняемых с помощью |
|
|
средств автоматизации и механизации; |
|
|
Тк — общая трудоемкость контроля изделий. |
|
|
Коэффициент применения печатного монтажа |
|
|
Кпр.п.м = Нк.п.г/Нп.с |
(3.16) |
где |
Нк.п.г — количество контактных площадок в изделии, пайка которых осуще- |
|
|
ствляется групповым методом; |
|
Нп.с — общее количество паяных соединений в изделии.
Относительная трудоемкость сборочно-монтажных работ при изготовлении изделия
где
где
где
То.см.и = Тсм.и/Ти |
(3.17) |
Тсм.и — трудоемкость операций сборочно-монтажных работ. |
|
Относительная трудоемкость настроечно-регулировочных работ |
|
То.нр.и = Тнр.и/Ти |
(3.18) |
Тнр.и — трудоемкость настроечно-регулировочных работ. |
|
Коэффициент использования материала |
|
Ки.м.д = Мд/Мз.д |
(3.19) |
Мз.д — масса заготовки детали. |
|
Базовые показатели и уровень технологичности конструкции РЭА.
На основании отраслевого стандарта все блоки РЭА по номенклатуре используемых показателей технологичности условно разбиты на четыре класса: электронные, электромеханические, механические и радиотехнические. В специальную группу блоков выделены соединительные, коммутационные и распределительные устройства. Для каждого класса установлен состав показателей технологичности, которые принимаются как базовые для данного класса. Общее количество показателей, характеризующих технологичность блоков каждого класса, не должно превышать 7.
26
К перечисленным выше показателям технологичности, из которых выбираются базовые, добавляется еще ряд обобщенных базовых показателей или один из них. К последним относится трудоемкость изготовления блока
Тбб = ТаКслКт, (3.20)
где Та — трудоемкость конструкции-аналога проектируемого блока или трудоемкость, полученная по данным статистики; Ксл — коэффициент сложности блока, определяемый сравнением соответст-
вующих технических требований к старым и новым конструкциям или как отношение технических параметров проектируемой конструкции к параметрам аналога или прототипа; Кт — коэффициент снижения трудоемкости изготовления изделия,
|
100 |
|
t |
|
KТ |
|
(3.21) |
||
|
|
|
||
100 К |
|
|||
|
П .Т |
|||
где Кп.т — планируемый рост производительности труда;
t — период времени от начала проектирования до запуска в производство. Удельный базовый показатель трудоемкости изготовления изделия опреде-
ляется как отношение базового показателя трудоемкости изготовления Тб к номинальному значению основного технического параметра Р (Ту.б = Тб/Р). Уровень технологичности изделия (блока) определяется как отношение значения достигнутого показателя технологичности к базовому.
Числовые значения базовых показателей устанавливаются и утверждаются для каждого конкретного предприятия с учетом специфики выпускаемых изделий и достигнутого организационно-технического уровня производства. Естественно, что ниже уровня базовых показателей технологичности новая разрабатываемая конструкция РЭА быть не должна.
Основным показателем оценки технологичности конструкции является комплексный показатель технологичности К, который определяется с помощью базовых показателей по формуле
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ki |
i |
|
k1 1 |
k2 2 |
... ks s |
|
|
K |
i |
1 |
|
|
(3.22) |
||||
|
s |
|
|
|
|
... |
|
||
|
|
|
|
1 |
2 |
s |
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
i
i 1
где ki — значение показателя по таблице базовых показателей соответствующего класса блоков;
φi — весовая значимость i-го показателя; s — общее количество показателей.
Независимо от полноты состава определяемых показателей на различных стадиях проектирования φi, принимается для каждого показателя в соответствии с установленной весовой значимостью.
В целях обеспечения высокого технического уровня изделий для всех пред-
27
приятий отрасли, разрабатывающих и выпускающих РЭА, устанавливаются нормативы комплексных показателей, которые характеризуют достигнутый предел технологичности, ниже которого показатели вновь разрабатываемого изделия быть не должны. Расчет нормативного комплекса показателя проводится по формуле
Кн = КаКслКт.уКо.пКо.тКп (3.23)
где Ка — комплексный показатель изделия-аналога; Ксл — коэффициент сложности (технического совершенства) нового изделия по сравнению с аналогом;
Кт.у — коэффициент, учитывающий изменения технического уровня основного производства завода-изготовителя нового изделия по отношению к за- воду-изготовителю изделия-аналога; Ко.п и Ко.т — коэффициенты, учитывающие изменения уровня организации
производства и труда завода-изготовителя нового изделия по отношению к заводу-изготовителю изделия-аналога; Кп—коэффициент, учитывающий изменения типа производства (отношение
коэффициента серийности нового изделия по отношению к изделиюаналогу) .
|
Показатели технологичности конструкций узлов и блоков РЭА. |
|
|
Коэффициент применяемости деталей |
|
|
Кп.д = 1 – Дт.ор/Д.т |
(3.24) |
где |
Дт.ор — количество типоразмеров оригинальных деталей в блоке; |
|
|
Дт — общее количество деталей (типоразмеров) в блоке без учета нормали- |
|
|
зованного крепежа. |
|
|
Коэффициенты применяемости и повторяемости электрорадиоэлементов: |
|
|
Кп.э = 1 – Нт.ор.э/Нт.э; |
(3.25) |
|
Кпов.э = 1 – Нт.э/Нэ |
(3.26) |
где |
Нт.ор.э — количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в блоке; |
|
|
Нт.э — общее количество типоразмеров в блоке; |
|
Нэ — общее количество ЭРЭ в блоке, шт.
К оригинальным деталям относятся те, которые впервые разрабатываются самим предприятием или в порядке кооперации. К электрорадиоэлементам относятся транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, разъемы, дроссели, трансформаторы, микросхемы, микромодули и т. п. Под типоразмером ЭРЭ понимается габаритный размер (без учета номинальных значений).
|
Коэффициент использования микросхем и микросборок |
|
|
Ки.мс = Нмс/(Нмс + Нэ), |
(3.27) |
где |
Нмс — общее количество микросхем и микросборок в блоке, шт. |
|
|
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа блока |
|
|
Ка.м = На.м/Нм, |
(3.28) |
где |
На.м — количество монтажных соединений, осуществляемых механизиро- |
|
|
ванным или автоматизированным способом; |
|
28
Нм — общее количество монтажных соединений.
Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу
Км.п.э = Нм.п.э/Нэ, (3.29)
где Нм.п.э — количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может быть механизирована или автоматизирована, шт.
Коэффициент автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров
|
Км.к.н = Нм.к.н/Нк.н, |
(3.30) |
где |
Нм.к.н — количество операций контроля и настройки, осуществляемых авто- |
|
|
матизированным или механизированным способом. В число таких операций |
|
|
включаются и те, которые не требуют использования средств механизации; |
|
|
Нк.н — общее количество операций контроля и настройки. |
|
|
Коэффициент прогрессивности формообразования деталей: |
|
|
Кф = Дпр/Д, |
(3.31) |
где |
Дпр — количество деталей, заготовки которых или сами детали получены |
|
|
прогрессивными методами формообразования (штамповкой, прессованием, |
|
порошковой металлургией, литьем по выплавляемым моделям, под давлением и в кокиль, пайкой, сваркой, склеиванием, из профилированного материала), шт.
Все остальные показатели технологичности конструкции блоков определяются аналогично показателям технологичности для изделий, формулы расчета которых приведены выше.
3.4 Функционально-стоимостной анализ схемных и конструктивных решений
В процессе конструирования РЭА технические вопросы тесно связаны с экономическими, при этом технические характеристики схемных и конструктивных решений нередко находятся в противоречии с экономическими показателями. Так, даже незначительное улучшение качественных характеристик часто влечет за собой резкое увеличение затрат, что ухудшает экономические показатели.
Наиболее приемлемым для выполнения экономической проработки изделий представляется метод функционально-стоимостного анализа (ФСА). Цель ФСА — снижение затрат на изготовление и эксплуатацию изделия путем выбора такой конструкции РЭА, которая позволила бы сократить совокупные затраты при одновременном сохранении или повышении качества изделия в пределах его функционального назначения.
Основной принцип ФСА заключается в том, что он априорно предполагает для любого изделия при его изготовлении или эксплуатации наличие необходимых и излишних затрат. Под необходимыми понимается тот минимум затрат на изготовление и эксплуатацию, без которых изделие не сможет выполнять заданную функцию. К категории излишних относятся затраты, не имеющие прямого отно-
29
шения к функциональному назначению данного изделия.
Сущность метода заключается в последовательном осуществлении конкретных целевых программ, предусматривающих: выявление излишних затрат (или потерь ресурсов) при создании и функционировании деталей, изделий, процессов; установление объективных причин возникновения этих затрат и потерь; разработку и реализацию мероприятий по предупреждению или устранению неоправданных затрат на основе поиска более эффективных технических решений.
Для обеспечения минимальных совокупных затрат на создание и функционирование изделия при том же или повышенном его качестве метод ФСА исходит из следующих принципов: функциональный подход, сравнительная оценка функций, ориентация на новые нестандартные технические решения
Функциональный подход. Решение задач, связанных со снижением затрат на изделие, предполагает возможность применения двух подходов: предметного и функционального. Традиционным, применяемым в течение многих десятилетий, является предметный подход. В этом случае внимание концентрируется на поиске лучших способов изготовления изделия в рамках уже принятого конструкторского решения. При данном подходе большая часть ненужных затрат остается за пределами внимания исследователя, который рассматривает принятое решение как рациональное, упуская возможность принципиально иной постановки задачи. Поэтому при предметном подходе, даже используя прогрессивный метод сравнительного анализа, можно обеспечить снижение себестоимости в пределах 5—7% (а чаще всего не более 2—3%). Другим слабым местом предметного анализа является его обращенность в прошлое — анализируются чаще всего уже произведенные затраты.
При функциональном подходе, лежащем в основе ФСА, объектом анализа является не конкретный предмет в его реальной форме, а комплекс функций, которые он выполняет или должен выполнять. Цель анализа — поиск новых альтернативных способов выполнения его функций с наименьшими затратами.
Функция в ФСА является выражением потребительских свойств изделия и отражает его способность сохранять заданные свойства. Различные по своему назначению изделия имеют общие функции, например: соединение элементов, передача усилия, измерение, обеспечение пространственной компоновки и т. д. При этом один и тот же элемент конструкции может одновременно выполнять несколько функций.
Процесс ФСА начинается с определения и классификации функций изделия и его элементов с последующим построением функциональной структуры или «дерева функций» изделия. При определении функций необходимо соблюдать следующие правила: функция должна быть сформулирована по возможности двумя словами — глаголом и существительным (передать сигнал, обеспечить поворот и т. п.); лаконичность формулировки исключает возможность неправильного толкования; желательно использовать существительные, которые обозначают величины,
30