Лекция №7: Проектирование ТП сборки и монтажа

Проектирование ТП сборки и монтажа: Исходные данные. Основные этапы процесса проектирования. Маршрут сборки. Веерная сборка и сборка с базовой деталью. Границы дифференциации. Оптимизация ТП.

Сборка представляет собой совокупность технологических операций механического соединения деталей и ЭРЭ в изделии или его части, выполняемых в определенной последовательности для обеспечения заданного их расположения и взаимодействия. Выбор последовательности операций сборочного процесса зависит от конструкции изделия и организации процесса сборки. Сборочные соединения бывают подвижными, если сопряженные детали могут перемещаться в определенных направлениях относительно друг друга, или неподвижными, если их взаимное расположение сохраняется неизменным. В свою очередь они разделяются на разъемные и неразъемные.

Монтажом называется ТП электрического соединения ЭРЭ изделия в соответствии с принципиальной или электромонтажной схемой. Монтаж проводится с помощью печатных, проводных или тканых плат, одиночных проводников, жгутов и кабелей. Основу монтажно-сборочных работ составляют процессы формирования электрических и механических
соединений.

В соответствии с последовательностью технологических операций процесс сборки или монтажа делится на сборку (монтаж) отдельных сборочных единиц (плат, блоков, панелей, рам, стоек) и общую сборку (монтаж) изделия. Организационно он может быть стационарным или подвижным с концентрацией или дифференциацией операций.

Стационарной называется сборка, при которой собираемый объект неподвижен, а к нему в определенные промежутки времени подаются необходимые сборочные элементы. Подвижная сборка характеризуется тем, что сборочная единица перемещается по конвейеру вдоль рабочих мест, за каждым из которых закреплена определенная часть работы. Перемещение объекта сборки может быть свободным по мере выполнения закрепленной операции или принудительным в соответствии с ритмом процесса.

Сборка по принципу концентрации операций заключается в том, что на одном рабочем месте производится весь комплекс работ по изготовлению изделия или его части. При этом повышается точность сборки, упрощается процесс нормирования. Однако большая длительность цикла сборки, трудоемкость механизации сложных сборочно-монтажных операций определяют применение такой формы в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Дифференцированная сборка предполагает расчленение сборочно-монтажных работ на ряд последовательных простых операций. Это позволяет легче механизировать и автоматизировать работы, использовать рабочих низкой квалификации. Сборка по принципу дифференциации операций эффективна в условиях серийного и массового производства.
Однако черезмерное дробление операций приводит к возрастанию потерь вспомогательного времени на транспортировку, увеличению производственных площадей, повышению утомляемости рабочих при выполнении несложных однообразных действий. Поэтому в
каждом конкретном случае должна быть определена технико-экономическая целесообразность степени дифференциации сборочных и монтажных работ.

К монтажно-сборочным процессам предъявляются требования высокой производительности, точности и надежности. На повышение производительности труда существенное влияние оказывают не только степень детализации процесса и специализации рабочих мест, но и такие организационные принципы, как параллельность, прямоточность, непрерывность, пропорциональность и ритмичность.

Параллельность сборки - это одновременное выполнение частей или всего технологического процесса, что приводит к сокращению производственного цикла. Использование этого принципа обусловлено конструкцией РЭС, степенью ее расчленения на сборочные единицы. Наибольшими возможностями с технологической точки зрения обладают два вида обеспечения параллельности процессов:

- изготовление и сборка на многопредметных поточных линиях одновременно нескольких изделий;

- совмещение на автоматизированных поточных линиях изготовления деталей с их сборкой.

При организации производственного процесса стремятся обеспечить кратчайший путь прохождения изделия по всем фазам и операциям от запуска исходных материалов и ЭРЭ до выхода готового изделия. Любые отклонения от прямоточности усложняют процесс сборки, удлиняют цикл изготовления радиоаппаратуры. Принцип прямоточности должен
соблюдаться во всех подразделениях предприятия и сочетаться с принципом непрерывности.

Непрерывность ТП сборки предусматривает сокращение или полное устранение меж- и внутриоперационных перерывов. Достигается непрерывность рациональным выбором техпроцессов, соединением операций изготовления деталей с их сборкой, включением в поток операций влагозащиты, контроля и регулировки.

Под принципом пропорциональности в организации производственного процесса понимается пропорциональная производительность в единицу времени на каждом рабочем месте, линии, участке, цехе. Это приводит к полному использованию имеющегося оборудования, производственных площадей и равномерному выпуску изделий. Улучшает пропорциональность рациональное деление конструкции на сборочные единицы и унифицированность ее элементов.

Принцип ритмичности предполагает выпуск в равные промежутки времени одинаковых или возрастающих количеств продукции. Ритмичность при сборке повышается за счет использования типовых и групповых процессов, их унификации и предварительной синхронизации операций.

Виды сборки: стационарная и подвижная

К основным формам сборки машин относятся стационарная (стендовая) и подвижная.

Стационарная сборка характеризуется тем, что все детали и узлы подаются на собираемый пост (стенд).

При подвижной сборке собираемые узлы машины последовательно перемещаются по всем постам в определенный промежуток времени. При этом каждый пост оснащен специальным оборудованием и инструментом, которые необходимы для выполнения собираемых работ на рабочем посту.

Стационарную сборку можно производить двумя способами: а) концентрированным (без расчленения сборочных работ) и б) дифференцированным (по методу расчленения).

Концентрированный метод сборки предусматривает выполнение всех сборочных работ машины одним рабочим или бригадой. Этот способ имеет слишком продолжительный цикл сборки и особенно, когда собираемая машина имеет большую трудоемкость. Кроме того, концентрированный метод сборки при большом количестве машин требует больших производственных площадей, оборудования и специального сборочного инструмента.

Концентрированный метод сборки может быть экономически оправдан в опытном и индивидуальном производствах.

Характерной разновидностью концентрированного метода сборки является бригадный. Причем бригадный метод является первым шагом к расчленению процесса сборки и специализации отдельных рабочих (сборщиков) на определенной группе операции узлов машины.

В сборочных цехах имелись попытки закрепить за каждым рабочим бригады по отдельному узлу собираемой машины. Это дало бы хорошую специализацию сборщиков на определенных работах (узлах). Но по конструктивным условиям машины вести сборку одновременно всех узлов невозможно. При этом методе сборки большое значение имеет правильное планирование начала и конца сборки объекта с учетом трудоемкости и последовательности постановки каждого узла на собираемую машину.

Бригадный метод сборки находит широкое применение при индивидуальном производстве и особенно при повторной сборке узлов машины. Этот метод заключается в следующем: сборку узлов или общую Сборку машины производят из деталей, поступающих с промежуточных складов. В процессе сборки тщательно хронометрируют трудоемкость всех операций и переходов как чисто сборочных, так и пригоночных.

Значение этих трудосмкостей пооперационно заносят в общую ведомость.
После этого окончательно собранный узел (или изделие) разбирают, а затем производят повторную сборку, снова хронометрируя трудоемкость операций. При этом трудоемкость повторной сборки меньше первоначально зафиксированной трудоемкости. Например, по данным ряда заводов трудоемкости повторных сборок составляют 40—50% от фактической трудоемкости первичной сборки по отдельным операциям, причем можно точно установить, за счет каких работ происходит снижение трудоемкости.

Метод повторных сборок узлов или машин можно принять тогда, когда технологические процессы в механических цехах освоены и эти цехи дают проверенные детали на сборку.

Обычно и технология сборки к этому времени уже находится в стадии освоения. Поэтому при установлении причин, дополнительно повышающих трудоемкость сборки изделия, приходится вносить ряд изменений в освоенный технологический процесс. Это является большим недостатком метода повторных сборок.

В тех случаях, когда технология сборки только разработана, но еще не внедрена в производство, анализ технико-экономических характеристик сборочного процесса можно произвести по методу, разработанному доктором техн. наук Н. А. Бородачевым.

Для этой цели все операции разработанного технологического процесса сборки группируют следующим образом:

Ogs — собственно сборочные операции, требующие простого сочленения деталей (свинчивание. постановка на место и др.), т. е. не требующие никаких пригонок и регулирования;

Ор — операция по нормальному регулированию сопряжений, производимому перемещением или поворотом деталей с последующим их закреплением, но без пригонки и повторной разработки и сборки;

Оц„ — операция, подобная предыдущей, но с последующей штифтовкой без разборки;

Ош — штифтовка деталей, требующая последующей разборки, промывки и повторной сборки;

Опр — пригоночные операции;

Опав — операции по повторной разборке и сборке, вызванные конструкцией изделия (невозможность) постановки на место предварительно собранного и отлаженного узла, без частичного снятия некоторых деталей и т. д.

Проектирование ТП сборки и монтажа РЭС начинается с тщательного изучения на всех производственных уровнях исходных данных, к которым относятся:

- краткое описание функционального назначения изделия;

- технические условия и требования;

- комплект конструкторской документации;

- программа и плановые сроки выпуска;

- руководящий технический, нормативный и справочный материал.

К этим данным добавляются условия, в которых предполагается изготавливать изделия: новое или действующее предприятие, его местонахождение, имеющееся на нем оборудование и возможности приобретения нового, кооперирование с другими предприятиями, обеспечение материалами и комплектующими изделиями. В результате
проведенного анализа разрабатывается план технологической подготовки и запуска изделия.

В разработку ТП сборки и монтажа входит следующий комплекс взаимосвязанных работ:

- выбор возможного типового или группового ТП и его доработка в соответствии с ТЗ;

- составление маршрута единичного ТП общей сборки и установление технологических требований к конструкциям входящих в нее блоков и сборочных единиц;

- составление маршрутов единичных ТП сборки блоков (сборочных единиц) и установление технологических требований к входящим в них сборочным единицам и деталям;

- определение необходимого технологического оборудования, оснастки, средств механизации и автоматизации;

- моделирование и оптимизация техпроцесса по производительности;

- разбивка ТП на элементы;

- расчет и назначение технологических режимов, техническое нормирование работ и определение квалификации рабочих;

- разработка ТП и выбор средств контроля, настройки и регулировки;

- выдача технического задания на проектирование и изготовление специальной технологической оснастки;

- расчет и проектирование поточной линии, участка серийной сборки или гибкой производственной системы, составление планировок и разработка операций

перемещения изделий и отходов производства;

- выбор и назначение внутрицеховых подъемно-транспортных средств, организация

комплектовочной площадки;

- оформление технологической документации на процесс в соответствии с ЕСТД и ее утверждение;

- выпуск опытной партии;

- корректировка документации по результатам испытания опытной партии.

Разработка технологического маршрута сборки и монтажа РЭС начинается с расчленения изделия или его части на сборочные элементы путем построения схем сборочного состава и технологических схем сборки. Элементами сборочно-монтажного производства являются детали и сборочные единицы различной степени сложности. Построение таких схем позволяет установить последовательность сборки, взаимную связь между элементами и наглядно представить проект ТП. Сначала в компактном виде составляется схема сборочного состава всего изделия, а затем ее дополняют развернутыми схемами отдельных сборочных единиц. Расчленение изделия на элементы проводится независимо от программы выпуска и характера ТП сборки. Схема сборочного состава служит основой для разработки технологической схемы сборки, в которой формируется структура операций сборки, устанавливается их оптимальная последовательность, вносятся указания по особенностям выполнения операций.

На практике широко применяются два типа схем сборки: "веерный" и с базовой деталью. Сборочные элементы на схемах сборки представляют прямоугольниками, в которых указывают их название, номер по классификатору ЕСКД, позиционное обозначение и количество. Более трудоемкой, но наглядной и отражающей временную последовательность процесса сборки является схема сборки с базовой деталью. За базовую принимается шасси, панель, плата или другая деталь, с которой начинается сборка.

Состав операций сборки определяют исходя из оптимальной дифференциации монтажно-сборочного производства. Требования точности, предъявляемые к сборке РЭС, в большинстве своем ведут к необходимости концентрации процесса на основе программируемого механизированного и автоматизированного оборудования.

При непоточном производстве целесообразными технологическими границами дифференциации являются:

- однородность выполняемых работ;

- получение в результате выполнения операции законченной системы поверхностей деталей или законченного сборочного элемента;

- независимость сборки, хранения и транспортирования от других сборочных единиц;

- возможность использования простого (универсального) или переналаживаемого технологического оснащения;

- удобство планировки рабочих мест и участков;

- обеспечение минимального удельного веса вспомогательного времени в операции;

- установившиеся на данном производстве типовые и групповые операции.

В поточном производстве необходимый уровень дифференциации определяется в основном ритмом сборки.

Оптимальная последовательность технологических операций зависит от их содержания, используемого оборудования и экономической эффективности. В первую очередь выполняются неподвижные соединения, требующие значительных механических усилий. Каждая предыдущая операция не должна препятствовать выполнению последующих. На заключительных этапах собираются подвижные части изделий, разъемные соединения, устанавливаются детали, заменяемые в процессе настройки.

Разработанная схема сборки позволяет проанализировать ТП с учетом техникоэкономических показателей и выбрать оптимальный технологический процесс как с технической, так и с организационной точек зрения.

Литература по теме

1. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов/ Под ред. А.П. Достанко, Ш.М. Чабдарова.- М.: Радио и связь,989.-24 с.

Вопросы для самопроверки

1. Как организуется сборка и монтаж РЭС?

2. Какова последовательность проектирования технологических процессов в производстве РЭС?

Дата добавления: 2014-01-03