Методические разработки
учебно-методический материал на тему

Деловая игра

«Производственное заседание по вопросу технико-экономического обоснования на приобретение нового производственного оборудования»

(студенты 3-4 курса)

АКТУАЛЬНОСТЬ ИГРЫ:   актуальность  деловой игры объясняется тем, что ее целеполагание согласуется с основными положениями ФГОС, в частности с личностными характеристиками студента умеющий:

• использовать современные технологий для производства радиоаппаратуры, выбирать качественное оборудование  для выполнения технологических процессов;
• выбирать основные методы и способы, применяемые для организации технологической подготовки  производства, их достоинства и недостатки;

• эксплуатировать автоматизированное оборудование для сборки и монтажа радиоэлектронных изделий;

• оценивать экономическую эффективность новой техники (натуральные и стоимостные показатели)
• проводить расчет и анализ экономических показателей (повышение научно – экономической обоснованности планов и нормативов, состав и качество продукции, рост производительности труда, эффективность основных фондов и себестоимость продукцию)
• уважающий других людей, умеющий вести конструктивный диалог, достигать взаимопонимания, сотрудничать для достижения общих результатов; 

ЦЕЛЬ ИГРЫ: формирование индивидуальности обучающихся, предполагающее

1) занятие активной жизненной позиции:  активное включение в решение заданной производственной задачи, участие в разработке прогрессивных идей,  концепций  не по инерции, а по собственным убеждениям, как занятие определенной позиции;  умение адекватно действовать в  социальных отношениях;

 2) формирование человечности: работа в коллективе, выбор, принятие позиции,  в том числе в контексте  производственных отношений (разных производственных отделов: экономика и организация технологической подготовки производства);

3) следование четко разработанному плану: с учетом конкретных социальных, политических, прогрессивных и экономических условий на благо производственного процесса, с учетом интересов, ценностей, традиций и инновации предприятия, общества и людей;

4) развитие творчества: создание нового способа, правила -  выход за пределы   привычных способов деятельности  как самостоятельный отказ от привычного способа  решения задач.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ДО НАЧАЛА ИГРЫ

В качестве домашнего задания всем студентам необходимо  найти информацию, связанную с основными тенденциями по росту инновационных технологий, автоматизации производства, выпускаемой продукции, экономических показателей. Необходимо понять, осмыслить эту информацию.

Студент - «Директор предприятия» готовится к слайдовой презентации для открытия заседания: читает готовый материал, презентацию,  выданные ему учителем (возможна собственная подготовка).

Студент - «Начальник коммерческого (ЭКОНОМИЧЕСКОГО) отдела» готовится к слайдовой презентации для открытия заседания: читает готовый материал, презентацию,  выданные ему учителем (возможна собственная подготовка).

СЦЕНАРИЙ ИГРЫ

 - преподаватель рассказывает учащимся о ходе деловой игры,  ее сущности, последовательности ее реализации:

- введение в игру:

а) преподаватель обозначает проблему, связанную с выбором необходимого оборудования и необходимостью точного расчета экономических показателей в межпроизводственных отношениях;

б) подводит учащихся к решению заданной проблемы;

- распределение ролей между участниками игры,

- погружение в игру: открытие заседания:

 «директор предприятия» ставит задачу по выбору оборудования, для производства современной радиоэлектронной аппаратуры в рамках развития программы по инновации России (показывает слайдовую презентацию);

выступление начальника коммерческого отдела по технико-экономическому обоснованию приобретения нового оборудования и    оценки экономической эффективности новой техники (показывает слайдовую презентацию);

участники заседания выбирают прогрессивное оборудование (из презентации);

 экономический анализ по оценки эффективности внедрения данного оборудования на производстве;

представителями производственной части помогает в вопросе выбора оборудования;

 -  подведение итогов игры,  

- рефлексия,

ВВЕДЕНИЕ В ДЕЛОВУЮ ИГРУ

1. Введение в проблему:

Преподаватель:  «Инновационная деятельность - это деятельность, направленная на поиск и реализацию инноваций в целях расширения ассортимента и повышения качества продукции, совершенствования технологии и организации производства.

Инновационная деятельность включает:

• выявление проблем предприятия;
• осуществление инновационного процесса;
• организацию инновационной деятельности.

Главная предпосылка инновационной деятельности предприятия состоит в том, что все существующее стареет. Поэтому необходимо систематически отбрасывать все то, что износилось, устарело, стало тормозом на пути к прогрессу, а также учитывать ошибки, неудачи и просчеты. Для этого на предприятиях периодически необходимо проводить аттестацию продуктов, технологий и рабочих мест, анализировать рынок и каналы распределения. Иными словами, должна проводиться своеобразная рентгенограмма всех сторон деятельности предприятия. Это не просто диагностика производственно-хозяйственной деятельности предприятия, его продукции, рынков и т.д. На ее основе руководители должны первыми подумать о том, как самим сделать свою продукцию (услуги) морально устаревшей, а не ждать, пока это сделают конкуренты. А это, в свою очередь, будет побуждать предприятия к инновациям. Практика показывает: ничто так не заставляет руководителя сосредоточиться на инновационной идее, как осознание того, что производимый продукт уже в ближайшем будущем окажется устаревшим».

Преподаватель: «Поскольку решение данной проблемы требует совместных усилий всех людей, то мы попытаемся  принять участие в решении этой проблемы современного производственного процесса, которая существует сегодня в мире и выяснить для себя, как студенты могут помочь в решении этой проблемы.  Для этого, предлагаю Вам принять участие в деловой игре «Производственное заседание по вопросу технико-экономического обоснования на приобретение нового производственного оборудования».

II.  Преподаватель рассказывает ход деловой игры «Производственное заседание по вопросу технико-экономического обоснования на приобретение нового производственного оборудования»:

Для деловой игры распределяют роли:

-  «директор предприятия»,  который собирает производственное совещание по инновационной программе. В задачу «директора предприятия»  входит кратко освятить, как решается эта проблема на территории Российской Федерации, в данном регионе (в зависимости от учебного заведения) и в мире, обсудить проблему автоматизации и инновации и разработать пути решения проблемы;

-  «начальника коммерческого отдела», который предоставляет:

План внедрения прогрессивных технологических процессов

План механизации и автоматизации производства

План совершенствования подготовки производства

А также технико-экономическое обоснование на приобретение нового оборудование.  

-    «участники заседания», в задачу которых входит выбор прогрессивного, надежного, нового оборудование;

-    «экономический отдел», в задачу которого входит проводить расчет и анализ экономических показателей и оценивать эффективность внедрения новой техники. Сотрудники предоставляют:

Анализ сведений по новому оборудованию с оценкой экономических показателей;

Анализ экономической эффективности новой техники, который включает в себя:

Натуральные показатели эффективности новой техники.

Натуральными показателями эффективности являются: повышение долговечности и надежности изделий, улучшение их эксплуатационных параметров; высвобождение производственных площадей и организация на них выпуска дополнительной продукции; сокращение числа всех категорий работающих; сокращение норм расхода материалов; уменьшение удельных норм расхода технологического топлива.

Стоимостные показатели эффективности новой техники.

Срок окупаемости капитальных вложений

То=К/Эг, где

К - капитальные вложения связанные с освоением и выпуском нового изделия;

Эг — годовой экономический эффект.

Годовой экономический эффект

Эг=(Цопт-ПС)*Nгод

-  «представителями производственной части», в задачу которых входит помощь в вопросе о выборе оборудования;

Ход игры:

- открытие заседания: заседание проходит на территории крупного отечественного предприятия с задачами инноватизации,  поэтому с приветственным словом ко всем его участникам обращается «директор предприятия»;  «директор предприятия» рассказывает о инновационной программе в Российской Федерации и ставит задачу по модернизации производственной части предприятия, показывает слайдовую презентацию;

- решение проблемы модернизации производственной части предприятия: участникам деловой игры выдается материал, в котором представлена информация о современном оборудовании, производимой в Российской Федерации, которую предоставляет «начальник коммерческого отдела». Все участники деловой игры знакомятся с информацией, выбирая наилучшие варианты для решения проблемы модернизации. Участники заседания советуются в вопросах модернизации с «представителями производственной части». Представители «экономического отдела» проводят расчет и анализ экономических показателей и оценивают эффективность внедрения новой техники на производстве.

- участники заседания обсуждают правильность выбора и эффективности модернизации, подводят итоги совещания.

РАСПРЕДЕНИЕ РОЛЕЙ МЕЖДУ УЧАСТНИКАМИ ИГРЫ   

- студенты более успешно выполнившие разноуровневые задания, принимают роли  руководства предприятия: директор предприятия, начальник коммерческого отдела, сотрудник экономического отдела;

- роль участников заседания – студенты, проявившие хорошие и средние знания по предмету «Производство радиоаппаратуры»;

- роль участников экономического отдела – студенты, проявившие хорошие и средние знания по предмету «Экономика отрасли»

- роли представителей  производственной части – остальные учащиеся группы.

РЕГЛАМЕНТ ИГРЫ

 Игра рассчитана на два академических часа:

 5-8 мин – отводится на введение в игру: обозначение учителем проблемы;  

5-8 мин - распределение ролей, объяснение сущности деловой игры;

5-10 мин – открытие совещания, выступление «директора предприятия», постановка задачи;

5-10 мин – выступление «начальника коммерческого отдела», предоставления информации о рынке производственного оборудования;

10-20- мин – проведение производственного совещания: -  студенты в предложенных ролях решают проблему выбора оборудования в рамках инновационной модернизации производства;  

15-20 мин – расчет и анализ экономических показателей и оценивают эффективность внедрения новой техники на производстве;

5-10 мин – окончательный выбор оборудования для модернизации;

15-20 мин рефлексия, подведение итогов;

 2-3 мин выгружение из игры.

ПРАВИЛА И НОРМЫ:

Правила:  поощрение разных подходов к решению проблемы; допущение различных, несовпадающих мнений и предположений об обсуждаемой проблеме; предоставление возможность критиковать и отвергать любое из высказываемых мнений; уважительное отношение к различным точкам зрения на рассматриваемую проблему; каждый участник должен иметь возможность высказаться; каждое высказывание, позиция должны быть внимательно рассмотрены; в ходе обсуждения недопустимо «переходить на личности», навешивать ярлыки, допускать уничижительные высказывания и т.п.; побуждение участников к поиску группового соглашения в виде общего мнения или решения.

Нормы:  высказывания на плакатах не должны нести в своем содержании, унизительного, оскорбительного отношения к другим людям, событиям, фактам и др.

РЕАЛИЗАЦИЯ ИГРЫ -  ПРОВЕДЕНИЕ  «Производственного заседания по вопросу технико-экономического обоснования на приобретение нового производственного оборудования»

- открытие заседания:  заседание проходит на территории крупного отечественного предприятия с задачами инноватизации,  поэтому с приветственным словом ко всем его участникам обращается «директор предприятия»;  «директор предприятия» рассказывает о инновационной программе в Российской Федерации и ставит задачу по модернизации производственной части предприятия, показывает слайдовую презентацию.

- «начальник коммерческого отдела», показывает слайдовую презентацию, предоставляет участникам заседания информацию о современном производственном оборудовании с предъявлением не только технических, но и экономических характеристик.

- Задание студентам:  решить проблему «Как эффективно и качественно модернизировать производство, путем закупки нового прогрессивного оборудования, с расчетом экономических показателей эффективности?»

 Деятельность студентов в рамках деловой игры:

- все студенты присутствуют на производственном совещании по вопросу технико-экономического обоснования на приобретение нового производственного оборудования, выслушивают выступление «директора предприятия». Заслушивают выступление «начальника коммерческого отдела», получают информационные сведения.

Деятельность студентов по решению заданной проблемы (осуществляется параллельно): студенты изучают материал, предложенный на карточках, в которых раскрываются технические и экономические показатели представленного оборудования; выявляют трудности переустройства и модернизации в России; последовательно в группе рассказывают содержание карточек и вместе обсуждают решение проблемы.

Деятельность учащихся – «экономический отдел» выявляют экономические показатели эффективности внедрения нового оборудования, предоставляют устный (письменный) отчет – «сотрудник экономического отдела», с аргументированным объяснением;

Деятельность учащихся – «представителей производственной части»:   кратно излагают свою точку зрения при выборе того или иного вида оборудования;

Примечание:  необходимо обратить  внимание студентов на то, чтобы проблемы  решалась с позиции отечественного производства, в рамках инновационной программы развития производства в Российской Федерации, педагога,  учащегося (какой он может внести вклад в решении этой проблемы?)

Пepeчень примерных  решений проблемы «Как эффективно и качественно модернизировать производство, путем закупки нового прогрессивного оборудования, с расчетом экономических показателей эффективности?», который могут выработать участники деловой игры: 

Что нужно делать

1. Целенаправленная систематическая инновационная деятельность требует непрерывного анализа возможностей указанных выше источников инноваций.
2. Инновация должна соответствовать нуждам, желаниям, привычкам людей, которые будут ею пользоваться. Следует задать себе вопрос: "Что должна отражать данная инновация, чтобы у будущих потребителей возникло желание ею пользоваться?"
3. Инновация должна быть простой и иметь точную цель. Величайшая похвала инновации звучит так: "смотрите-ка, как все просто! Как я до этого не додумался?"
4. Внедрять инновации эффективнее, имея небольшие деньги и небольшое количество людей, ограниченный риск. В противном случае почти всегда не хватает времени и средств для многочисленных доработок, в которых нуждается инновация.
5. Эффективная инновация должна быть нацелена на лидерство на ограниченном рынке, в своей нише. Иначе она создаст ситуацию, когда конкуренты вас опередят.

Чего не следует делать

1. «Не умничайте». Инновациями будут пользоваться обычные люди, а при достижении крупных масштабов - и люди некомпетентные. Все чересчур сложное в конструкции или в эксплуатации почти наверняка обречено на неудачу.
2. Не разбрасывайтесь, не пытайтесь делать несколько вещей сразу. Инновация требует концентрации энергии. Необходимо, чтобы люди, над ней работающие, хорошо понимали друг друга.
3. Осуществляйте нововведения ради удовлетворения потребностей текущего времени. Если нововведение не найдет немедленного приложения, оно останется лишь идеей.

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ИГРЫ

- Преподаватель обращается к участникам деловой игры: «В начале деловой игры был поставлен вопрос: могут ли студенты внести вклад в решение проблемы инновационной перестройки предприятия (модернизации), путем закупки нового прогрессивного оборудования, с расчетом экономических показателей эффективности (учащиеся отвечают). Таким образом, ваша активная жизненная позиция миф или реальность?

        ВЫБОР ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМ ОБЩЕСТВА НА ПРАКТИКЕ

         Преподаватель предлагает студентам разработать программу их активной жизненной позиции, связанной с решением проблем современных предприятий, и реализовать её на практике, в социуме. Участие в этой деятельности не обязательное, её выбор  осуществляется на основе рефлексии в контексте системного мышления.

РЕФЛЕКСИЯ ВЫБОРА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Рефлексия выбора деятельности обучающимся на основе системного мышления предполагает, что перед обучающимся ставятся вопросы. Например, деятельность, которую вам предстоит выбрать, ориентирована на выполнение общественного предназначения, инициированного интересами общества, семьи, социальных групп, народа, человечества или вас  волнуют только собственные проблемы? Результаты вашей деятельности привнесут вклад в развитие общества или вас заботит только  собственное «Я»? Ваша деятельность предполагает осуществление себя в смысловой сфере других людей  посредством системы взглядов на  проблемы общества или вы не желаете думать о проблемах общества и не пытаетесь их решать?

Таким образом, обучающемуся необходимо решить для себя вопросы: что ему делать, зачем, почему и как.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СРЕДЫ

  Один из  вариантов организации пространства деловой игры

        РЕКВИЗИТЫ:

карточки  с информацией о новом оборудовании;

Реквизиты могут выбираться в зависимости от обстоятельств.

        ОЦЕНИВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЕЛОВОЙ ИГРЫ

      Критерии оценивания решенной проблемы: актуальность и новизна предлагаемых решений, количество предлагаемых решений, их аргументация, практическая ценность предлагаемых решений проблемы, ответы на вопросы участников деловой игры, их полнота, аргументированность.

Примечание: учащиеся с учителем  могут разработать свои критерии оценивания решенной проблемы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«СЕРПУХОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Методические указания по выполнению

курсового проекта (технологической части дипломного   проекта) 

Для специальности СПО 11.02.01 «Радиоаппаратостроение»

Разработчик:

преподаватель спецдисциплин

Алексеева В. В.

2015

Аннотация.

        Методические указания предназначены для дипломников   специальности СПО 11.02.01 Радиоаппаратостроение при выполнении  технологических разделов дипломных проектов, направленных на разработку и изготовление приборов и устройств, содержащих функциональные узлы, выполненные на печатных платах.

        В методический указаниях изложен порядок разработки и содержание технологического раздела, рассмотрены специальные вопросы технологии изготовления печатных плат, а также вопросы сборки и монтажа узлов и устройства в целом.

ВВЕДЕНИЕ

        Дипломный проект является работой, завершающей обучение. Студент должен показать умение использовать полученные  знания в различных областях, в том числе:

• в области практической технологии:

• методов и приемов изготовления отдельных деталей, сборки и монтажа узлов, приборов и устройств.
• оборудования, приспособлений, инструментов, применяемых в технологическом процессе.
• режимов при обработке, сборке и монтаже.

• при теоретических исследованиях с применением различных расчетных характеристик;

• при прогнозировании качества устройства, его технологичности, точности, надежности, долговечности и пр.

1. Содержание технологического раздела.

1. Выбор объекта технологии.

Перед началом разработки технологической части дипломного проекта необходимо определиться с выбором объекта  технологии. По согласованию с руководителем и консультантом в качестве объекта технологии выбирают:

• Весь прибор, если в состав конструкции входят не более 2-3 блоков (субблоков, функциональных узлов на печатных платах)
• Отдельный блок (субблок, функциональный узел на печатной плате), проходящий конструкторскую разработку в дипломном проекте.

1.2. Объем технологического раздела дипломного проекта.

        Технологический раздел дипломного проекта состоит из пояснительной записки и  2-х листов формата А1 графического материала. Объем пояснительной записки зависит от степени детальности рассмотрения технологических вопросов  дипломного проекта и составляет обычно 15-20 листов формата А4.

2.Содержание пояснительной записки.

        В пояснительной записке должны быть рассмотрены  следующие технологические вопросы:

1. Анализ технологичности конструкции устройства
2. Выбор методов изготовления  деталей и узлов
3. Разработка технологической схемы сборки устройства
4. Разработка технологического процесса сборки и монтажа устройства
5. Назначение и расчет технологических режимов при сборке и монтаже устройства
6. Выбор (при необходимости – разработка) технологических приспособлений для сборки, монтажа, контроля, испытаний и т.п.

2.1.Анализ технологичности конструкции устройства.

        Технологичной называют такую конструкцию, которая, отвечая всем требованиям по эксплуатации, обеспечивает её изготовление в конкретных условиях производства, с оптимальными затратами труда, времени  и  средств.

        Целесообразной является отработка конструкции  в процессе её проектирования.

        Оценка технологичности конструкции ведется по 2-м направлениям – качественная и количественная оценка.

2.1.1 Качественная оценка.

Качественная оценка ведется по ряду показателей качества, которые выбираются по их значимости (оказывают наибольшее влияние) из следующего перечня:

• эксплуатационная пригодность
• надежность
• рациональность компоновки
• простота конструктивных решений узлов
• удобство монтажа и сборки
• возможность параллельной сборки
• возможность применения высокопроизводительных методов сборки и монтажа, вплоть до автоматизации
• ремонтопригодность и контролепригодность
• соблюдение требований промышленной эстетики
• соблюдение требований эргономики

При проведении качественной оценки необходимо обосновать  выбранные утверждения.

Пример:

• Конструкция надежна, так как при оценке надежности в конструкторском разделе, величина вероятности безотказной работы составляет 0.98 на 1000 часов работы, что превышает допустимое значение.

• Важной качественной характеристикой является рациональность компоновки. В процессе компоновки прорабатываются структура прибора, его размеры, размер его узлов. Завершается процесс компоновки разработкой комплекса КД на устройство. Распределение элементов производят с учетом основных критериев: минимальная длина связей между элементами; размерность расположения элементов на плате.

• Ремонтопригодность. Изготавливаемое изделие должно быть приспособлено к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

• Контролепригность. Свойство изделия, характеризующее его приспособленность к проведению контроля заданными средствами.Конкретные значения 

показателей контролепригодности как свойства изделия, устанавливается КД данного устройства.

• Эргономичность. Приспособленность изделия для наиболее удобной и безопасной работы.

Число показателей качественной оценки должно быть не менее 3-ти.

2.1.2. Количественная оценка.

        Количественная оценка состоит в определении комплексного показателя технологичности  и сравнения его с нормативами для определенного типа устройств с учетом серийности.

        Для каждого типа устройств определен состав базовых показателей, учитывающих конструктивные и технологические особенности оцениваемого блока. Их выбирают с учетом наибольшего влияния на технологичность. Состав базовых показателей для электронных блоков,  последовательность показателей в соответствии с весовой значимостью приведены в таблице 1.

                                                                                                    Таблица 1

где:

Н имс     -  число микросхем  (МС) и микросборок (МСБ) в изделии

Н ЭРЭ    -   число дискретных ЭРЭ

Н а.м.      – число монтажных соединений, которые можно осуществить                           автоматизированным и механизированным способом  (есть принципиальная возможность применить групповые методы пайки, например, пайку волной припоя, то есть  ЭРЭ имеют штырьковые выводы и установлены с одной стороны платы)

Н м.      – общее число монтажных соединений (количество паяльных точек, в том числе и объемного монтажа)

Н м.пЭРЭ  - число ЭРЭ и МС, подготовка которых к монтажу

осуществляется механизированным способом, то есть с применением специальных приспособлений, к примеру, штампов  гибки и обрезки выводов

Н м.к.н.  - число операций контроля и настройки, которые могут быть выполнены механизированным и автоматизированным способом (определяется по техпроцессу, с учетом того, что нельзя механизировать и автоматизировать только визуальный осмотр)

Н к.н.      – число операций контроля и настройки (общее количество операций контроля и настройки, включая и визуальный осмотр)

Н т.ЭРЭ   – число типоразмеров ЭРЭ и МС (количество типов ЭРЭ и МС , а в каждом типе  - количество элементов разных размеров)

Н т.ор.ЭРЭ – число типоразмеров оригинальных ЭРЭ и МС ( оригинальные ЭРЭ разработаны специально для рассматриваемого устройства – намотаны индуктивности, сконструированы термосопротивления, микросхемы частного применения)

Д пр.    – число деталей, получаемых прогрессивными методами обра-

ботки (штамповкой, литьем под давлением, прессованием), то есть без образования стружки; стандартные крепежные детали – винты, гайки, шайбы, заклепки и т.п. в расчете не учитывать          

Д        - общее число деталей  (без нормализованного крепежа)

        Технологичность устройства оценивается комплексным показателем, который определяется на основе базовых показателей:

                               n

                        Σ Кi *φi

                                                 i=1                                                

                   К=                                 ,  

                                          n

                        Σ φi

                                              i=1

где Кi – расчетные базовые показатели;

       φi  - весовая функция  показателя;

        n  - число базовых показателей (семь).

        Комплексный показатель технологичности сравнивают с нормативным, который устанавливается по ГОСТ 14.201 –84 в соответствии с серийностью выпуска:

Таблица 2

        Если  К > К н ,  то конструкция технологична; при невыполнении неравенства необходимо проанализировать причины не технологичности конструкции  (малая степень автоматизации и механизации производства, низкая степень интеграции применяемых устройств и т.д.) и откорректировать конструкцию.

        Окончательный вывод о технологичности конструкции необходимо сделать на базе качественных и количественных оценок.

2. Выбор методов изготовления деталей.

В состав конструкции разрабатываемого устройства входят детали, изготовленные из различных материалов и различными методами.

1. Основные методы изготовления деталей.

1. Холодная листовая штамповка  (вырубка, пробивка, гибка, вытяжка) - для деталей из плоских  (листовых) заготовок толщиной:
      -не более 10 мм для металлов (деформируемые сплавы – сталь, цветные металлы);
     - не более 20 мм для неметаллов (стеклотекстолиты, гетинаксы, картон и т.п.).
2. Литье под давлением и прессование  для деталей сложной формы из пластмасс.
3. Механическая обработка на металлорежущих станках некоторых деталей с высокими показателями точности и шероховатости поверхности.
4. Химико-гальванические методы изготовления печатного монтажа на печатных платах.

Так как  основной деталью радиоэлектронного и радиотехнического оборудования является печатная плата,  то рассмотрение методов её изготовления  обязательно.

3. Технология производства печатных плат.

2.3.1. Конструктивно-технологическая характеристика печатных плат (печатные платы должны соответствовать ГОСТ 23752-79).

• Геометрическая форма – прямоугольная, другая форма – при необходимости, в технически обоснованных случаях
• Габаритные размеры – одна из сторон выбирается из конструктивного ряда: 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240; вторая : из соотношения 1:1, 1:3, 2:3, 2:5
• Шаг координатной сетки – 2,5 мм –1,25мм-0,625мм соответственно для 1, 2, 3 класса плотности печатного монтажа (ГОСТ 23751-86)

• Минимальная ширина проводников – 0,75мм – 0,45мм-0,25мм-0,15мм-0,1мм соответственно для  1, 2, 3, 4, 5 класса точности печатного монтажа (ГОСТ 23751-86).
• Монтажные отверстия должны иметь контактные площадки
• Минимальные расстояния между печатными проводниками, контактными площадками, проводниками и контактными площадками, проводниками и монтажными отверстиями – 0,5мм-0,25 мм-0,15мм соответственно для 1, 2,3 класса плотности монтажа (ГОСТ 23751-86)
• Минимальное расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки –0,05мм –0,035мм-0,025мм соответственно для  1, 2, 3 класса плотности монтажа (ГОСТ 23751-86)
• Центры монтажных отверстий должны располагаться в узлах координатной сетки
• Диаметры монтажных и переходных отверстий выбираются в зависимости от диаметра вывода навесного элемента из ряда: 0,4мм-0,6мм-0,8мм-1,0мм-1,3мм-1,5мм-1,8мм-2,0мм, причем на плате не должно быть более 3-х размеров металлизированных  монтажных и переходных отверстий
• Разность диаметров монтажных отверстий и диаметров выводов элементов должна быть: 0,4 мм (для выводов диаметром 0,4мм, 0,6мм, 0,8 мм); 0,6 мм (для выводов диаметром 1,0мм, 1,2 мм, 1,5 мм, 1,7 мм); не более 0,2 мм ( для автоматической сборки)
• Толщина печатной платы выбирается в зависимости от механических  требований и метода изготовления  из ряда: 0,8мм-1,0мм-1,5мм-2,0мм-2,5мм-3,0мм
• Типы конструкций печатных плат

2       3                 4                   1

                                                -односторонние печатные платы

                                                без металлизации отверстий

   2         3                   4                   1

                                                 -односторонние печатные платы

                                       5                       с металлизацией отверстий

    2         3                       4               1

                                                -двусторонние печатные платы с

                                                 металлизацией отверстий

                                         5

1-диэлектрическое основание

2-печатный проводник

3-контактная площадка

4-монтажное отверстие

5-металлизации

2.3.2. Материалы печатных плат.

        В качестве материала оснований используются:

1)диэлектрики из наполнителя и связующего вещества (связующее вещество – различные синтетические смолы)

        Наполнители:

• Целлюлозная бумага – материал платы –ГЕТИНАКС
• Хлопчатобумажная ткань – материал платы – ТЕКСТОЛИТ
• Стеклоткань –материал платы – СТЕКЛОТЕКСТОЛИТ

2)керамика – пластины размером 20х10мм и 48х60мм (для СВЧ устройств)

3)металл с поверхностным диэлектрическим слоем (для плат с повышенной токовой нагрузкой)

        В качестве материала проводников используется электротехническая медь (чистота 99,5%) в виде фольги,  толщиной 35мм и 50мм, нанесенной на основание методом плакирования - прессованием при повышенной температуре (усилие отрыва фольги не менее 8 кг).

        При выборе материала учитывают:

• метод получения печатной  платы
• толщину печатных проводников
• требования к тепло и влагостойкости
• количество слоев
• количество перепаек
• стоимость

Таблица 2

2.3.3.  Методы изготовления печатных плат.

Чаще всего используют комбинированный позитивный и электрохимический методы изготовления ПП.

Электрохимический.

Сущность:  анодное растворение меди и восстановление её на катоде.

Достоинства: управляемость процесса, высокая скорость процесса, простой состав электролита.

Недостатки: высокая стоимость оборудования,  неравномерность удаления металла.

Травление

-это окислительно-восстановительный  процесс, применяемый для удаления меди с непроводящих участков. Проводящий рисунок защищён краской, фоторезистом, сплавом олово - свинец и др.

        Применяют травильный раствор на основе хлорного железа FeCl3 или хлорной меди CuCl2, если защита - краска или фоторезист; персульфат аммония (NH4)2S2O8, если защита - сплав олово - свинец, перекись водорода, если защита - никель. Скорость травления 40 мкм/мин с последующим снижением до 5 мкм/мин. Среднее время процесса - 10 - 30 мин. Протравленные платы немедленно промывают протечной, горячей, холодной, затем сушат.

Комбинированные методы (позитивный и негативный).

Применение: двусторонние печатные платы (ДПП),  гибкие печатные платы (ГПП).

Сущность:    изготовление печатных плат из фольгированного диэлектрика с металлизацией отверстий химико-гальваническим способом.

Достоинства: насыщенный печатный монтаж, высокая точность.

Недостатки: процесс трудоёмкий.

Последовательность изготовления печатных плат.

  Комбинированный позитивный метод.

 ( комбинированный -  применяется и травление, и наращивание меди;  позитивный - сверление отверстий по сплошной фольге, что предохраняет от срыва контактных площадок;   травление - на завершающем этапе, т. е. сплошной слой фольги защищает поверхность диэлектрика от воздействия агрессивных растворов).

1. Нарезка заготовок.
2. Образование базовых отверстий.
3. Сверление монтажных отверстий и их очистка.
4. Сенсибилизация и активизация поверхности.
5. Химическое Меднение (5 - 8мкм.).
6. Создание защитного покрытия  на будущих местах травления.
7. Гальваническое усиление меди (20-25мкм).
8. Гальваническое нанесение защитного слоя (олово - свинец, золото).
9. Удаление защитного рельефа.
10. Травление.
11. Создание неметаллизированных отверстий.
12. Обработка по контуру.
13. Маркировка.
14. Нанесение защитного покрытия.
15. Контроль.

Двусторонние печатные платы изготавливают, преимущественно, комбинированным позитивным методом, основанном на применении двустороннего фольгированного диэлектрика.

        Металлизацию проводят химико-гальваническим  способом после предварительной химической металлизации. Осаждают медь и металлорезист, стойкий к травителям, в окна из защитной краски или фоторезиста, нанесенной на будущий рисунок схемы.

        После удаления слоя защитной краски (фоторезиста) производится травление меди с пробельных мест, при этом наблюдается боковое подтравливание элементов схемы. Одновременно при использовании сеткографической краски происходит разращивание гальванически осажденной меди и металлорезиста, что уменьшает расстояние между проводниками.

        При использовании сухого пленочного фоторезиста толщиной 40...60 мкм разращивания не происходит и сечение элементов проводящего рисунка  оптимально.

3.Разработка технологических схем сборки устройства.

        Для упрощения проектирования технологического процесса сборки составляют схемы сборочного состава и технологические схемы сборки. Схемы дают возможность определить взаимную связь между деталями и сборочными единицами, а также показывают последовательность проведения сборочных работ. Наибольшее распространение получили схемы сборочного состава веерного типа и технологические схемы сборки с базовой деталью.  

1. Схемы сборочного состава.

1. Условные обозначения.

Каждую деталь и сборочную единицу представляют в виде прямоугольника с информационными полями:

• Наименование детали или сборочной единицы
• Номер позиции по спецификации сборочного чертежа
• Количество деталей или сборочных единиц, поступающих на сборку

Рис. 3.1. Условное изображение деталей  и сборочных единиц на технологических схемах.

3.2.  Схема сборки с базовой деталью.

Принципы построения.

1. Схема сборки начинается с базовой детали. В качестве базовой  выбирают детали несущих конструкций: основание корпуса, каркас, печатная плата и т.п.
2. Базовая деталь соединяется с готовым изделием главной линией сборки.
3. К главной линии сборки присоединяются детали и сборочные единицы в порядке их введения в собираемую аппаратуру.
4. Точки соединений строго соответствуют месту присоединения.
5. В эту же точку подводят крепежные детали. Допускается вводить условное обозначение операций или обозначить операцию надписью.
6. В схему сборки (в разрыв линии сборки)  может вводиться операция, не связанная непосредственно со сборкой – «Контроль», «Влагозащита» и т.п.
7. Если на сборку подается сборочная единица, то для неё по перечисленным правилам формируют вспомогательную линию сборки, которая начинается со своей базовой детали, а готовым изделием является рассматриваемая сборочная единица.

Схемы сборки являются моделью технологического процесса, позволяют наглядно представить разрабатываемый технологический процесс сборки и монтажа, выбрать оптимальную последовательность, выявить возможность параллельной сборки, учесть экономические показатели.

4.Разработка технологического процесса сборки и монтажа.

Разработка технологического процесса сборки и монтажа может производиться для  сборочных единиц любого уровня сборки. Выбор конкретного сборочного узла  -  по согласованию с консультантом.

4.1. Выбор вида технологического процесса.

        Перед началом разработки технологического процесса (ТП)  необходимо выбрать вид  ТП по следующей классификации:

1.По методу разработки и применению

• единичные
• типовые

2.По назначению

 -   рабочие

 -   перспективные

3.По степени детализации технологических документов

-   маршрутные

 -   операционные

 -   маршрутно-операционные

Единичный ТП   - ТП изготовления изделия  одного наименования, типоразмера и исполнения, применяется для типа производства от серийного до массового.

Типовой ТП – ТП изготовления изделий одной классификационной группы (одинаковой конструктивное оформление и требования по точности и качеству), применяется для единичного и мелкосерийного производства.

Рабочий ТП – ТП, выполняемый по рабочей технологической и конструкторской документации, опирается на производственную базу конкретного предприятия.

Перспективный ТП – ТП, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства которых ещё предстоит освоить.

Маршрутный ТП– ТП с последовательностью операций без содержания переходов  и назначенных режимов, что выполняет рабочий высокой квалификации. Применение – единичное производство.

Операционный ТП – ТП, в котором содержание операций включает переходы и режимы, определяемые и назначаемые технологом. Применение – крупносерийное и массовое производство.

Маршрутно-операционный ТП – ТП, в котором содержание некоторых операций не содержит переходов и режимов, а выполняются эти операции чаще всего по типовым технологическим процессам или технологическим инструкциям. Применение – серийное производство.

При выборе вида технологического процесса необходимо помнить о том, что технологический процесс должен обеспечить точность, надежность и экономичность выпускаемой продукции.

2. Разработка последовательности технологических операций.

         При разработке технологического процесса сборки и монтажа устройства необходимы следующие материалы: описание устройства, описание его служебного назначения, технические требования, технические условия, ГОСТы, ОСТы и т.п.

         4.2.1.Порядок разработки ТП.

1. Разработка маршрутного технологического процесса.
2. Детальная разработка операций – разбиение на переходы, выбор и назначение  приспособлений, инструментов, измерительных устройств  т.п.
3. Назначение, выбор или расчет режимов
4. Определение методов и средств контроля
5. Оформление рабочей документации.

Маршрутный технологический процесс сборки и монтажа различных узлов приборов и радиоаппаратуры в целом строят на основе разработанных схем сборки.  При разработке  учитывают принятую дифференциацию  (или концентрацию) операций  (раздел3) и  тщательно и критически изучают   материалы  рабочего чертежа устройства, технических требований к устройству,  технических условий, устанавливающих требования по эксплуатации, условиям хранения, транспортировки и т.п.

Структура ТП сборки и  монтажа должна состоять из следующих уровней:

1-й уровень – предварительная механическая сборка, т.е.

• выполнение неразъемных соединений (конструкционная сварка, пайка, склейка)
• установка деталей крепежа (угольники, панели и т.п.)
• выполнение подвижных соединений.

2-й уровень – выполнение электрического монтажа, т.е.

• заготовительные операции  (нарезка, зачистка, облуживание  проводов, жгутов, кабелей)
• подготовительные операции (рихтовка, гибка, обрезка, лужение  выводов навесных элементов, расконсервация печатных плат)
• сборка и монтаж функциональных узлов
• проверка параметров (настройка, регулировка) функциональных узлов
• защита от внешних воздействий
• технологическая тренировка

3-й уровень – общая сборка

• стыковка узлов в блоки
• общая сборка аппаратуры
• окончательная регулировка с закреплением регулирующих деталей
• установка кожухов, экранов.

Каждый уровень предусматривает необходимое и достаточное количество контрольных операций, а  технологический процесс конкретной  РЭА базируется  на частных типовых технологических процессах (ТТП).

Пример.   Перечень операций технологического  процесса

                   сборки и монтажа функционального узла на пе-

                   чатной плате.

1. Входной контроль
2. Подготовка  (ЭРЭ и платы)
3. Сборка и монтаж
4. Промывка
5. Сушка
6. Контроль
7. Защита от внешних воздействий
8. Технологическая тренировка
9. Регулировка
10. Контроль.

4.3.Обоснование выбора последовательности технологических операций.

Необходимость обоснования связана с нахождением устройства  на определенном конструктивном уровне, и как следствие,  с необходимостью проведения заготовительных, подготовительных операций,  выбором тех или иных методов  сборки и монтажа,  выбором методов обеспечения заданной функциональной точности, геометрической точности, необходимости и количества контрольных операций, выбором методов и средств испытаний и т.д.

Входной контроль.

           Наличие или отсутствие  входного контроля связано с требованиями к точности выходных параметров, серийности производства. Чаще всего необходимость входного контроля определяется по экономическим  показателям .

Заготовительные операции.

        Заготовительные операции связаны  с необходимостью заготовки проводов для изготовления жгутов, проводов, а также заготовки кабелей, так как провода  и кабель подают на сборку, согласно сборочному чертежу, в виде бухт, поэтому требуется их нарезка, зачистка изоляции, скручивание (для многожильных проводов), лужение.

Подготовительные операции.

        Подготовка необходима для печатной платы и ЭРЭ, поступающих на сборку. Печатная плата на сборку может подаваться с консервирующим  покрытием флюсом, ЭРЭ – с выводами, требующими обрезки, гибки и лужения.

 Подготовка к сборке заключается в промывке платы от консервирующего покрытия  промывочной жидкостью (спирто-бензином для спирторастворимых флюсов) в ультразвуковой ванне с последующей сушкой на воздухе.

Выводы ЭРЭ  при подготовке к сборке формуются, подрезаются  с помощью ручного инструмента (кусачки, круглогубцы, плоскогубцы) или механизированно (в специальных штампах). Лужение выводов проводится для обеспечения качественной пайки при монтаже. Метод лужения  выбирается  окунанием в расплавленный припой  ПОС-61 с предварительным флюсованием  одним из бескислотных флюсов или паяльником мощностью не более 50 Вт.

Сборка и монтаж.

        В производстве используются следующие схемы технологических процессов сборки и монтажа узлов на печатных платах:

1. Сборка узлов с ручной установкой ЭРЭ и индивидуальной пайков паяльником. Применяется в единичном и мелкосерийном производстве. Существенным достоинством является возможность постоянного визуального контроля пайки, платы, ЭРЭ.
2. Сборка узлов с ручной установкой ЭРЭ и групповой пайкой методом «волны припоя». Применяется  в единичном и серийном  производстве. При пайке таким способом  возможны непропаи (допускается не более 1% непропаев), которые устраняются при последующей ручной допайке.
3. Механизированная сборка узлов  с помощью  специальных держателей, вакуумных захватов или специальных сборочных столов, или автоматизированная сборка с помощью специальных технологических устройств – автоматизированных укладочных головок, автоматического модуля сборки. Методы монтажа –групповые методы пайки. Схема применяется в серийном и массовом производстве и требует специальных автоматизированных станков с управлением от ЭВМ.

Возможность использования  группового метода  пайки «волной припоя» связана с особенностью конструирования узлов на печатных платах, то есть:

• ЭРЭ установлены с одной стороны  платы (противоположной стороне пайки)
• ЭРЭ имеют штырьковые выводы
• конструкция ЭРЭ дает возможность зафиксировать  их при сборке  на печатной плате (подгибкой выводов, приклеиванием, установкой в специальном держателе)

Возможность использования средств автоматизации и механизации при сборке обусловлена компоновкой печатной платы:

• расположение корпусов ЭРЭ рядами, параллельными сторонам платы
• расстояние между корпусами не менее 2,5 мм (технологическая зона)
• минимальное количество типоразмеров ЭРЭ и т.п.

При выборе схем сборки учитывают  тип производства, особенности конструкции платы и ЭРЭ, а также достоинства и недостатки указанных схем.

Промывка.

После пайки на поверхности печатной платы остается некоторое количество флюса и продуктов его разложения, которые вызывают коррозию контактных соединений, ухудшают  диэлектрические характеристики основания платы, затрудняют проведение контрольных операций, поэтому необходимо предусмотреть очистку смонтированных плат в специально подобранных моющих средах с последующей сушкой.

Контроль.

Контрольные операции в процессе сборки назначаются в виде:

• входного контроля
• промежуточного контроля
• окончательного контроля.

Обоснование наличия входного контроля  проведено ранее;  промежуточный контроль включают после  проведения операций монтажа, так как именно после этой операции формируется выходной сигнал функционального узла, но и возможны дефекты пайки, в том числе, скрытые. Однако при контроле они могут быть выявлены и вовремя устранены.

Контрольные операции включают визуальный контроль монтажа и функциональный контроль выходных параметров блока.

Путем внешнего осмотра  проверяют монтажные провода и кабели, качество подготовки к монтажу ЭРЭ, отсутствие повреждений ЭРЭ и платы, качество пайки – отсутствие непропаев, пережогов, раковин, пор, посторонних включений и т.п.

Функциональный контроль проводят либо при помощи универсальной измерительной аппаратуры по монтажной схеме или с помощью системы автоматического контроля специальными диагностическими тестами.

Окончательный контроль  проводится визуально путем осмотра изделия с целью выявления поверхностных дефектов и несоответствия изделия чертежу. Электрический контроль проводят в соответствии с программой контроля. Проверяется электрическая прочность и сопротивление изоляции, что позволяет не допустить выпуска негодных изделий или  передать их на дальнейшую сборку.

Защита от внешних воздействий.

Радиоаппаратура эксплуатируется в различных климатических условиях, на надежность работы которой  оказывают влияние такие параметры окружающей среды как температура, влажность, пыль, микроорганизмы, радиация.

Защита позволяет стабилизировать процессы, происходящие на поверхности или в объеме изделия, а, следовательно, и его параметры при изменении состава окружающей среды.

Вид защиты – пропитку, обволакивание, пассивацию выбирают, исходя из технических требований и требований технических условий, и проводят по типовым технологическим процессам.

Регулировка (настройка).

Регулировка (настройка) необходима для того, чтобы, не изменяя электрическую схему и конструкцию устройства, получить заданные параметры. Наличие регулируемых элементов (переменных резисторов, конденсаторов переменной емкости) требует организации процесса регулировки (настройки) по специально разработанной инструкции.

4. Оценка и расчет технологических режимов при сборке и монтаже.

Соблюдения режимов требуют следующие операции:

• Лужение выводов –        температура припоя и время лужения
• Пайка ручная –               температура паяльника и время пайки
• Пайка автоматическая – температура флюса и припоя, темпе-            ратура подогрева платы, ширина волны припоя, скорость движения ленты транспортера.
• Сушка после промывки – температура и время сушки
• Сушка после защиты от внешних воздействий –температура и время сушки  промежуточных слоев; температура и время окончательной сушки.

Численное значение режимов зависит от выбранных технологических материалов, методов выполнения операций, особенностей конструкции узлов.

5.1.Выбор материалов.

5.1.1. Флюсы для пайки.

Назначение  флюсов:

• Устраняют пленки окислов с поверхности металлов
• Улучшают смачиваемость  металла припоем
• Устраняют  жировые загрязнения
• Предохраняют от окисления поверхности металла и припоя в процессе пайки.

Требования к флюсам:

• Химическая активность в заданном интервале  температур
• Термическая стабильность
• Минимально возможная  температура активности
• Безопасность в работе
• Не вызывать коррозию металлов и припоев
• Длительность хранения
• Экономичность

Для получения контактных соединений  в РЭА применяются низкотемпературные (температура плавления ниже 4500 С) и бескислотные флюсы  на основе канифоли (таблица  5.1).

                                                                                          Таблица 5.1.

5.1.2. Припои для пайки и лужения.

Назначение припоев:

• Создание диффузионного соединения деталей при температуре меньшей температуры плавления соединяемых деталей
• Горячее облуживание

Требования к припоям:

• Температура плавления припоев не более 450 о С (низкотемпературные припои)
• Механическая прочность при кристаллизации
• Заданные  электрические характеристики
• Антикоррозионные свойства
• Согласованный с соединяемыми металлами коэффициент теплового расширения
• Хорошая смачиваемость соединяемых металлов
• Быстрая кристаллизация
• Возможность дозирования (проволока, трубки с флюсами, таблетки, пасты и т.п.)
• экономичность

Основные  марки припоев, их состав и назначение в таблице 5.2.

5.1.3.Жидкости для отмывки флюса.

Назначение.

• Очистка и отмывка паяных соединений от загрязнений (остатки флюсов, химические продукты флюсования)

Требования к жидкостям.

• Высокая растворяющая способность
• Не токсичность
• Пожаробезопасность
• Отсутствие влияния на элементы конструкции
• Экологическая безопасность

Выбор промывочной жидкости по таблице 5.3

                                                                Таблица 5.3

        Примечание. Промывка фреоном, несмотря на его высокую отмывающую способность, не допускается из-за его экологической безопасности.

5.1.4. Материалы для защиты функциональных узлов от внешних воздействий

Назначение.

• Защита от влаги, температуры, пыли, микроорганизмов, солнечной радиации.

Требования.

• Химическая чистота
• Адгезия
• Низкое значение влагопроницаемости
• Высокая нагревостойкость
• Невысокая вязкость
• Высокая текучесть
• Согласованность коэффициентов линейного расширения с материалами корпусов и выводов ЭРЭ
• Эластичность
• Не токсичность

Выбор материалов по таблице 5.4.

                                                                      Таблица 5.4.

5.2. Расчет режимов.

5.2.1 Лужение погружением.

        tлуж.    = t пл.  + (20-700 C)  

    t луж. – температура лужения, 0 С

    t пл.   - температура плавления припоя, 0 С  (из таблицы 5.2)

        Рассчитать  интервал температур  и обосновать выбор температуры лужения, учитывая наличие (или отсутствие)  ЭРЭ, чувствительных к перегреву. Температура лужения  должна иметь допуск не шире  +-  100 С.

        Время лужения ( Т, с)  не должно превышать  1-2 секунд для полупроводниковых ЭРЭ и 3-4 секунд для прочих ЭРЭ.

5.2.2. Пайка и лужение паяльником.

        Tпаяль =t п.  + (20 – 30 0 C)

        t п. =t пл.   + (20 – 70 0 C)

     tпаяль.  – температура жала паяльника, 0 С

     t п.      - температура пайки, 0 С

     t пл.     –температура плавления припоя, 0 С ( из таблицы 5.2)

        Рассчитать интервал температур жала паяльника и обосновать выбор температуры, учитывая наличие чувствительных к перегреву ЭРЭ.

        Температуру нагрева жала паяльника выбирают такой, при которой припой быстро плавится, но не стекает с  рабочей части жала паяльника, а флюс не сгорает мгновенно, а остается на жале в виде кипящих капель.

        Температура жала паяльника устанавливается с допуском не шире  +- 5 0 С и должна контролироваться  в процессе пайки  (с помощью термопары) и при необходимости  регулироваться. Можно применять паяльники со встроенной термопарой и системой автоматического регулирования температуры.  

        Время пайки  (Т, 0 С)  не менее 2-3 секунд для полупроводниковых ЭРЭ и не менее 4-5 секунд для прочих ЭРЭ.

        Для предотвращения перегрева применяют местные теплоотводы – пинцет с медными насадками на губках или специально сконструированные теплоотводы.

5.2.3. Пайка автоматическая.

        Наибольшее распространение получила пайка волной припоя. Для этого вида автоматической пайки необходимо рассчитать:

• температуру пайки

• скорость движения ленты транспортера

назначить:

• температуру сушки флюса
• температуру предварительного нагрева платы.

Расчет температуры пайки:

tп. =tпл. + (40-80 0 C)

tп. – температура пайки

t пл.- температура плавления припоя (из таблицы 5.2.)

     Расчет скорости движения ленты транспортера:

        Vтр-ра = S/T, м/мин

 Vтр-ра – скорость движения ленты транспортера, м/мин.

 S – ширина волны припоя, м

 T- фактическое время пайки вывода ЭРЭ, мин

        Скорость движения ленты транспортера, с которой  плата перемещается над волной припоя,  обеспечивает необходимое время пайки. Поскольку время пайки  одинаково для всех элементов, то оно устанавливается  в границах, приемлемых для всех  ЭРЭ.

Принимается фактическое  время пайки Т=2,5 – 3 секунды.

        Ширина волны припоя устанавливается с учетом возможностей установок пайки волной припоя (таблица 5.5).

        После расчета скорости движения ленты транспортера сверить полученное значение с возможностями установок пайки волной припоя (таблица 5.5).

                                                                Таблица 5.5

        Характеристики установок пайки волной припоя

5.2.4. Сушка после промывки.

        Температура и время сушки выбирается в зависимости от применяемого материала для промывки, наличия  оборудования (термошкафы) для обеспечения   температуры, наличия  в составе узла ЭРЭ, чувствительных к повышенной температуре.

        Обычно режимы сушки составляют:

• не более 15 минут при нормальной температуре (18-250 С)
• не  более 5 минут при температуре 40-600 С

5.2.5.Сушка после нанесения защитных слоев.

        Температуру и время сушки выбирают в соответствии с материалом, применяемом для защиты от внешних воздействий (таблица 5.4), учитывая наличие в составе узла элементов, чувствительных к повышенной температуре.

5.2.6. Механическая сборка.

        При проведении механической сборки, в качестве режимов сборки при необходимости можно рассчитывать:

1.Для резьбовых соединений – крутящий момент, силу или (и) момент затяжки.

2.Для прессовых соединений – усилие запрессовки.

3.Для заклепочных соединений – усилие клепки.

4.Для клеевых соединений – усилие прижима склеиваемых деталей.

        Расчетные формулы и справочные данные для расчета приведены  в  [5 ].  Указанные расчеты проводятся по согласованию с руководителем  (консультантом) при наличии приспособлений, обеспечивающих такие режимы.

6.Выбор оборудования и технологической оснастки.

Средства технологического оснащения включают:

1. технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное)
2. технологическую оснастку (в том числе инструменты и средства контроля)
3. средства автоматизации и механизации производственных процессов

Технологическое оборудование – это орудия производства, в которых размещаются материалы, заготовки, средства воздействия на них и при необходимости источники энергии.

Примеры : прессы, литейные машины, металлообрабатывающие станки, испытательные и контрольные стенды, столы сборщика, монтажника, контролера, установки для пайки.

Технологическая оснастка – приспособления, инструменты, средства контроля, с помощью которых производятся действия над объектом производства.

Примеры :  штампы, прессформы, приспособления для закрепления заготовок, деталей, узлов; приспособления для удобства сборки,  монтажа и  контроля; паяльники, круглогубцы, кусачки и пр.

Средства механизации – орудия производства, в которых ручной труд частично или полностью заменен машинным с сохранением участия человека  управлением машинами.

Примеры: штампы для формовки и обрезки выводов ЭРЭ вместо набора ручных инструментов; отвертки с электрическим или механическим приводом; зондовые приборы контроля некоторых параметров и т.п.

Средства автоматизации – орудия производства, в которых функция управления  передана машинам и приборам.

Примеры: технологические и транспортные промышленные роботы, токарные автоматы, станки с числовым программным управлением (ЧПУ), автоматические контрольно – измерительные устройства, поточные линии, сборочные автоматы, устройства транспортировки, удаления отходов и пр.

        Выбор оборудования и технологической оснастки производят согласно операциям разработанного технологического процесса, опираясь на производственную базу реального предприятия, если техпроцесс рабочий, или на достижения науки и техники, которые еще предстоит освоить, если техпроцесс перспективный.

7.Оформление рабочей документации.

        По результатам предыдущих разделов необходимо оформить документацию на технологический процесс.

7.1.Состав технологических документов.

        Технологический процесс состоит их комплекта технологических документов, которые должны соответствовать Единой Системе Технологических документов (ЕСТД). ЕСТД – это свод государственных стандартов, в которых указаны правила оформления различных технологических  документов.

        Обязательными документами являются:

1. Титульный лист
2. Карта технических требований и требований техники безопасности (КТТБ).
3. Маршрутная карта (МК).

Кроме перечисленных документов техпроцесс может содержать:

• операционные карты (ОК)
• комплектовочные карты (КК)
• карты эскизов (КЭ)
• ведомость материалов (ВМ)
• ведомость оснастки (ВО)
• технологическая инструкция (ТИ)

Титульный лист – содержит наименование техпроцесса и узла (детали), ФИО разработчика и проверяющего, согласующие подписи.

КТТБ – содержит перечень требований техники безопасности и пожарной безопасности при проведении работ по ТП (или ссылки на соответствующие инструкции по видам работ), а также технические требования, общие для всего техпроцесса.

МК – описывает техпроцесс изготовления и контроля изделия по всем операциям в технологической последовательности с указанием оборудования.

ОК – описывает операцию по переходам с указанием технологической оснастки, режимов, норм времени.

КК – содержит перечень деталей и материалов, поступающих на каждую операцию.

КЭ – графическая иллюстрация техпроцесса (эскизы, графики, таблицы, схемы и т.п.)

ВМ – ведомость норм расхода материалов по операциям техпроцесса

ВО – перечень приспособлений и инструментов по операциям техпроцесса.

ТИ – описывает специфические приемы работ (например приготовление клея и т. п.), методику контроля, настройки, регулировки.

7.2.Правила оформления обязательных технологических документов.

7.2.1. Титульный лист .

        Наименование технологического процесса, а также наименование детали (узла, прибора) указывают в центре листа надписью в виде:

                        Комплект документов

        на технологический процесс сборки и монтажа

                         усилителя постоянного тока.

Поле титульного листа содержит информацию  о разработчике (Ф.И.О. подпись, дата) и личная подпись. При необходимости на предприятиях техпроцесс утверждается (главным технологом) и согласовывается (с заказчиком).

7.2.2. КТТБ (ГОСТ3. 1118-82)

        КТТБ оформляется на маршрутных картах ГОСТ3. 1118-82 формы 1 (первый лист) и 1б (последующие листы) в виде пунктов требований по технике безопасности по видам работ и требований по пожарной безопасности  по видам помещений. При оформлении карты допускается ссылаться на соответствующие инструкции, которые должны находиться на рабочих местах и в производственных помещениях.

        В этой же карте указываются технические требования, относящиеся ко всему техпроцессу.

Пример.

1.Все работы проводить в соответствии с требованиями по технике безопасности инструкций для соответствующих профессий и видов работ.

1. При работе с легко воспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) строго соблюдать требования инструкции по пожарной безопасности.

.

.  

5.При работе с ЭРЭ надеть на руку антистатический браслет.

6.Изделия и полуфабрикаты переносить только в технологической таре.

7.Перед началом работы проверять срок годности технологических материалов (припоя, флюса, клея, эмали и т.д.)

8.Проверять температуру паяльника не реже одного раза в полчаса и после каждого включения.

9.Работать только на аттестованном оборудовании и оснастке. Данные по аттестации должны быть указаны в паспортах.

10.При работе с ЭРЭ соблюдать требования отраслевых стандартов.

 7.2.3.Маршрутная карта (ГОСТ3.1118-82)

        Маршрутная карта оформляется  по ГОСТ3.1118-82 на картах формы 1 (первый лист) и 1б (последующие листы). Карты содержат много информации в виде машинных кодов, что удобно использовать на предприятиях, имеющих специальную оргтехнику для разработки техпроцессов.

        В учебных целях  достаточно представить в карте следующую информацию:

1. Буквенная идентификация текста (для облегчения работы технолога, рабочего, автоматизации процесса разработки ТП):

А – номер и наименование операции

Б – оборудование

О –текст операции

Т –технологическая оснастка (приспособления, инструмент )

Р –режимы

2. Номера операций.

                Операции нумеруются в виде машинных кодов – трехзначных чисел  с интервалом 3 или 5:  003, 006, 009, 012 и т.д. или 005, 010, 015, 020 и т.д.

3.Наименование операций.

        Наименование операций должно быть кратким, выражающим суть операции, чаще это существительное («Сборка»,  «Монтаж», «Промывка»,  «Сушка») или прилагательное («Подготовительная», «Контрольная», «Регулировочная», «Контрольная») .

4.Оборудование.

Наименование и марка оборудования  указывается сразу после  номера и наименования операции.

5.Текст операции.

     Текст операции делят на переходы, которые нумеруются арабскими цифрами. Текст перехода начинают с глагола повелительного наклонения (получить, проверить, установить и т.п.) и указывают необходимые действия, которые необходимо осуществить.

1. Технологическая оснастка и режимы.

Технологическая оснастка и режимы указываются после тех переходов, где они необходимы.

Пример:

Далее по разработанному техпроцессу.

После оформления всех карт, их компонуют, нумеруют листы ( в нижнем правом углу) и подшивают к основной пояснительной записке в качестве приложения.