Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 12
Воронежский технический государственный технический университет
Кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры
Пояснительная записка
курсового проекта по дисциплине «Технология РЭС»
на тему «Проектирование технологического процесса изготовления радиоэлектронного модуля»
Принял: А.М.Донец
Выполнил: Е.И.Усачёв
Воронеж 2007
Воронежский государственный технический университет
Кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры
Техническое задание
на выполнение курсового проекта по дисциплине «Технология РЭС»
на тему «Проектирование технологического процесса изготовления радиоэлектронного модуля »
Технические требования
1. Назначение и выходные электрические параметры модуля.
1.1 Модуль предназначен для высококачественного стереофонического
усилителя звуковой частоты
1.2 Электрические параметры
- полоса пропускаемых усилителем сигналов лежит в пределах 40 до 16000 Гц при неравномерности частотной характеристики 1,5 дБ,
- чувствительность усилителя 50 мВ.
- входное сопротивление 50 кОм.
- оминальная мощность каждого канала на нагрузке сопротивлением 8…10 Ом 8 Вт при коэффициенте гармоник не более 1%.
- диапазон регулирования тембра на частотах 100 и 10 000 Гц составляет от 20 до 18 дБ.
- потребляемая усилителем мощность от сети не превышает 40 Вт при максимальной выходной мощности.
2. Вариант элементной базы………………………………………………№12
3. Программа выпуска, шт./год………………………………………….15000
4. Фонд рабочего времени, ч……………………………………………...2000
5. Климатическое исполнение и условия размещения модуля………...ОМ2
Задание выдал А.М.Донец
Задание получил Е.И.Усачёв
Содержание
|
Введение |
|
|
1.Выбор конструктивного исполнения модуля, технологического процесса и материалов |
|
|
1.1 Выбор конструктивного исполнения модуля и технологического процесса |
|
|
1.2 Выбор материалов |
|
|
2.Формирование вариантов технологического комплекса и расчёт технологической себестоимости модуля |
|
|
2.1 Формирование вариантов технологического комплекса |
|
|
2.2 Расчёт технологической себестоимости модуля |
|
|
2.2.1 Расчёт затрат на изготовление печатной платы и материалы |
|
|
2.2.2 Расчёт затрат на амортизацию приобретение нового оборудования |
|
|
2.2.3 Расчёт затрат на зарплату рабочих и операторов |
|
|
2.2.4 Результаты расчёта технологической себестоимости модуля |
|
|
3.Технология выходного контроля модуля |
|
|
4.Технология влагозащиты модуля |
|
|
5.Мероприятия техники безопасности |
|
|
Заключение |
|
|
Список литературы |
Введение
Радиоэлектронные модули являются конструктивами, в значительной степени определяющими качество и надежность РЭС. Радиоэлектронные модули вносят основной вклад в себестоимость многих РЭС, представляющей собой один из важных критериев их конкурентоспособности. Технология радиоэлектронных модулей отличается большой сложностью, насыщенностью много-факторными технологическими операциями и базируется на уникальном технологическом оборудовании.
Средняя квалификация рабочих в современном массовом производстве ниже, чем в единичном, так как на настроенных станках и автоматическом оборудовании могут работать рабочие операторы сравнительно низкой квалификации. При этом от технолога требуется спроектировать технологический процесс изготовления изделия с минимальными издержками, что подразумевает наиболее рациональное использование имеющегося оборудования и рабочей силы, а при покупке нового оборудования выбор его по оптимальной производительности для заданного технологического процесса.
В данной курсовой работе рассматриваются три варианта технологического комплекса, включающие оборудование с низкой, средней и высокой производительностью и соответствующей стоимостью и производится сравнение их по технологической себестоимости изготовления радиоэлектронных модулей при заданной программе выпуска с целью найти оптимальное сочетание, характеризующееся минимальной технологической себестоимостью.
1. Выбор конструктивного исполнения модуля, технологического процесса
1.1 Выбор конструктивного исполнения модуля
Сведения о комплектах, входящих в радиоэлектронный модуль, приведены в таблице 1.1
Таблица 1.1
|
Наименование и тип компонента |
Тип корпуса, типоразмер |
Количество, шт. |
Технологические требования |
|
1. Резистор С2-33-0.125 |
1 |
25 |
Пайка волной |
|
2. Конденсатор КМ-6 |
5 |
16 |
Пайка волной |
|
4. Диод |
SOD61AB |
8 |
Пайка волной |
|
5. Транзистор |
МП36 |
2 |
Пайка волной |
|
6. Микросхема |
DIP-8 |
24 |
Пайка волной |
Типоразмеры компонентов приведены в таблице 1.2
Таблица 1.2
|
Резистор С2-33-0.125 ОЖО.467.093ТУ |
Типоразмер Тип резистора Размеры D L d А 1 С2-ЗЗ-0.125 2,2 6 0.7 12.5
|
|
Конденсатор КМ-6 ОЖО.460.061ТУ |
Типоразмер Размеры B C H А 1 14 6 13.5 10 |
|
Диод SOD61AB |
Типоразмер Lmin Gmax SOD61AB 51.3 5.5 |
|
Транзистор МП36 |
Типоразмер a b c d e f МП102 0,5 40 11,7 8 5,5 8,5 4,2 |
|
Микросхема DIP-24 |
Типоразмер Размеры A L к t DIP-24 7.24 10.2 0.356 2.29 |
Исходя из требования минимизации размеров РЭС выбираем базовое конструктивное исполнение РМ - 1 ( рис. 1.1)
КМО1
Рисунок 1.1 Базовое конструктивное исполнение РМ.
Данное базовое конструктивное исполнение РМ имеет следующую схему технологического процесса, изображенное на рис. 1.2
Рисунок 1.2 Схема технологического процесса изготовления модулей
В соответствии с указанным конструктивным исполнением радиоэлектронного модуля воспользуемся следующей моделью технологического процесса соответствующая схеме ТП в виде множества последовательно выполняемых технологических операций О = {01, 02, … , 020}:
ТП1 = {01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 010};
где 01 – входной контроль ПП, компонентов и материалов;
02 – установка компонентов множества Э на поверхность П1;
03 – пайка выводов компонентов множества Э;
04 – отмывка модулей, сушка;
05 – контроль качества отмывки;
06 – контроль качества паяных соединений, правильности установки компонентов, внутрисхемный и функциональный контроль;
07 – ремонт;
08 – влагозащита;
09 – контроль качества влагозащиты;
010 – приемочный контрол
1.2. Выбор материалов
Выбор припоя.
Наибольшее применение находит низкотемпературный припой марки ПОС-61М. Он используется для пайки выводов компонентов в том числе и для автоматизированной пайки. ПОС-61М содержит около 2% Сu, ее вводят для того чтобы уменьшить эрозию шипа паяльника.
Выбор флюса.
От качества флюса во многом зависит хорошее смачивание припоем мест спайки и образование прочных швов. При температуре паяния флюс должен плавиться и растекаться равномерным слоем, в момент же пайки он должен всплывать на внешнюю поверхность припоя. Температура плавления флюса должна быть несколько “иже температуры плавления применяемого припоя. В качестве флюса выбираем ФПС-6. Он органический, не вызывает коррозии. При пайке с общим нагревом образует водонепроницаемую полимерную пленку.
Выбор материала для изготовления ПП.
Выбор материала для изготовления ПП производим исходя из площади ПП, ее толщины и стоимости. Наиболее применимым является стеклотекстолит фольгированный СФ-1.
Выбор влагозащитного материала.
Влагозащитные материалы, наносимые на поверхности ПП, должны обладать рядом свойств:
- большим электросопротивлением, малыми диэлектрическими потерями и невысокой диэлектрической проницаемостью;
- низкой влагопроницаемостью, стойкостью к воздействию химически активных агентов, содержащихся в воздушной среде, и микроорганизмов;
- адгезией к диэлектрику ПП, печатным проводникам и другим материалам;
- полностью отверждается при температурах, не вызывающих вредного воздействия на термочувствительные компоненты;
- гидрофобизирующей способностью (способностью не смачиваться водой) и др.
Среди хорошо известных покровных материалов в наибольшей степени удовлетворяет ЭП-730 , его характеристики приведены в таблице 1.3
Таблице 1.3
|
Группа условий эксплуатации и основные свойства |
Тип лака |
|
ЭП-730 |
|
|
Группа условий эксплуатации |
У2, ХЛ2, УХЛ2, Т2, О2, ОМ2, В2 |
|
Рабочий интервал температур, ºС |
-60 +120 |
|
Объемное сопротивление, Ом·см |
1,5·1015 |
|
Тангенс угла диэлектрических потерь |
0,03 |
|
Грибостойкость, балл |
2 |
Буквы означают климатические зоны, а цифры – условия на объекте размещения РЭС:
ОМ2 – зона с тропическим климатом на море;
2 – помещения, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется свободный доступ наружного воздуха (палатка, кузов, навес, кожух комплексного устройства).
2.Формирование вариантов технологического комплекса и расчет технологической себестоимости модуля
2.1 Формирование вариантов технологического комплекса
Производим выбор трёх вариантов технологического комплекса. В первый вариант технологического комплекса включают оборудование с малой производительностью (ручные манипуляторы, паяльные станции и т.п.), во второй вариант – оборудование со средней производительностью, в третий вариант – оборудование с максимальной производительностью. По необходимости в каждом варианте технологического комплекса предусматривают ручные сборочно-монтажные ТО. Ручная сборка и монтаж требуются при наличии в РМ компонентов, не обрабатываемых полуавтоматами и автоматами.
Технологические операции выполняются вручную и оборудованием с разной степенью автоматизации. В табл. 2.1 указаны варианты использования ручных способов и технологического оборудования.
Таблица 2.1
|
Обозначение технологических операций |
Варианты технологического комплекса |
||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
Разновидность прибора |
|||
|
О1 – входной контроль ПП, компонентов и материалов |
Минискографический тестер типа МК6M |
Минискографический тестер типа МК6M |
Система с ''летающими'' щупами EH 3030 |
|
О2 – установка компонентов на поверхность П1 |
Ручная |
Автомат: -вклейка компонентов в ленту (25000 комп/ч) -Установка на плату ком-в с аксиальными(30000 комп/ч) и радиальными(7000комп/ч) выводами. |
|
|
О3 – пайка выводов компонентов |
Двухканальная паяльная станция МВТ 201 АЕ |
Двухканальная паяльная станция МВТ 201 АЕ |
Система пайки волной System 1025F |
|
О4 – отмывка модулей, сушка |
Система отмывки SK-300 |
Система отмывки ICOM 8000M |
Системаотмывки ICOM 8000M |
|
О5 – контроль качества отмывки |
Устройство измерения ионных поверхностных загрязнений СМ - 20 |
Устройство измерения ионных поверхностных загрязнений СМ – 20 |
Устройство измерения ионных поверхностных загрязнений СМ -20 |
|
О6 – контроль качества паяных соединений и т.д. |
Система визуального контроля MANTIS |
Система визуального контроля MANTIS |
Система оптического контроля Marantz 22Xfv – 450 |
|
О7 – ремонт |
Ремонтный центр PRC – 2000 |
Ремонтный центр PRC – 2000 |
Ремонтный центр PRC – 2000 |
|
О8 – влагозащита |
Установка влагозащиты распылением SB2900 |
Установка влагозащиты распылением SB2900 |
Установка влагозащиты распылением SB2900 |
|
О9 – контроль качества влагозащиты |
Система визуального контроля VS 7 |
Система визуального контроля MANTIS |
Система визуального контроля MANTIS |
|
О10 – приемочный контроль |
Станция для обнаружения производственных деффектов S96 |
Анализатор производственных дефектов MDA |
Анализатор производственных дефектов MDA |
2.2. Расчет технологической себестоимости модуля
2.2.1 Расчёт затрат на изготовление печатной платы и материалы
Произведем расчет размеров ПП и количества слоев:
Прежде чем считать приближенную площадь ПП, определим приближенные площади компонентов. Расчет площади компонентов приведен ниже
Sрез=(A*D)*25=(2.2*12.5)*25=687.5
Sконд=(C*B)*16=(4.5*6.5)*16=1344
Sд=(d*G+6)*8=(2.5*5.5+6)*8=230
Sтр=()*2=()*2=273.78
Sм=(L*(t*11)+6)*15=(10.2(2.29*11)+6)=4772.07
Sу=687.5+1344+230+273.78+4772.07=7307.35
Рассчитаем площадь ПП, по формуле (2.1):
(2.1)
где - коэффициент, учитывающий возможность выполнения всех коммутационных соединений и автоматической сборки РМ ( = 3-20);
- количество компонентов, устанавливаемых отдельно на верхней и нижней поверхностях ПП;
- установочная площадь i-го компонента.
=10
S∑=10*7307.35=730735=270.3270.3 мм
Оцениваем тип ПП. Так как при сложной конструкции РМ электрические связи между выводами компонентов осуществляются МПП, рассчитываем число логических и сигнальных слоёв платы.
Производим расчет числа логических и сигнальных слоев платы (2.2):
, (2.2)
где = 0,05 – 0,07 – коэффициент, учитывающий влияние ширины и шага проводников, форм корпусов МС и монтажного поля;
и - размеры МПП в соответствии SΣ и ГОСТ 10317-79;
- количество выводов компонентов;
- количество компонентов, устанавливаемых на ПП;
- частное от деления шага координатной сетки или основного шага размещения компонентов на любое целое число ( должно быть больше суммы минимальной ширины проводников и зазоров между ними);
- коэффициент эффективности трассировки, его значение можно принять равным 0,95.
Lx=270.3; Ly=270.3мм; NM=66шт; nвыв=50+32+16+6+360=474 =0.95,=0.2
Подставим полученные данные в формулу (2.2)
Поскольку число наружных слоёв не может быть больше двух, а экранные слои размещают между логическими и сигнальными (), то общее число слоёв МПП можно вычислить по формуле (2.3)
. (2.3)
слоев
В результате проведенных расчетов мы получили, что ПП имеет 6 слоев.
Класс точности печатного монтажа – 5.
КПМ и КОЗ выбираем из нижеприведенных таблиц:
Таблица 2.2.1
|
Объем заказа, м2 |
5 |
10 |
100 |
500 |
1000 |
10000 |
|
КОЗ |
0,44 |
0,39 |
0,3 |
0,26 |
0,22 |
0,2 |
Таблица 2.2.2
|
Класс точности печатного монтажа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
КПМ |
1 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2 |
Исходя из выше приведенных таблиц получаем, что: КПМ = 2, КОЗ =0.22.
Приближенно стоимость одной ПП можно вычислить по формуле (2.4):
СПЛ=СЕКПМКОЗSn , (2.4)
где СЕ – стоимость м2 изготовления односторонней, двусторонней и МПП при КПМ и КОЗ, равными единице.
Так как наша ПП имеет 6 слоев то, выбираем СЕ=9900 руб./м 2
СПЛ=9900*2*0.22*0.073073=318 руб
Чтобы минимизировать стоимость ПП проведём ещё один сравнительный расчёт затрат на изготовление печатной платы по формулам (2.1;2.2;2.3;2.4). Для этого уменьшим размер ПП в 2 раза, т.е возьмём значение =5, следовательно получим ПП с большем количеством слоёв и меньшим размером.
Рассчитаем площадь ПП, по формуле (2.1):
=5
S∑=5*7307.35=36536=190190 мм
Оцениваем тип ПП. Так как при сложной конструкции РМ электрические связи между выводами компонентов осуществляются МПП, рассчитываем число логических и сигнальных слоёв платы.
Производим расчет числа логических и сигнальных слоев платы (2.2):
Lx=190мм; Ly=190мм; NM=66шт; nвыв=50+32+16+6+360=474 =0.95,=0.2
Подставим полученные данные в формулу (2.2)
Поскольку число наружных слоёв не может быть больше двух, а экранные слои размещают между логическими и сигнальными (), то общее число слоёв МПП можно вычислить по формуле (2.3)
слоев
В результате проведенных расчетов мы получили, что ПП имеет 10 слоев.
Класс точности печатного монтажа – 5.
КПМ и КОЗ выбираем из нижеприведенных таблиц:
Таблица 2.2.1
|
Объем заказа, м2 |
5 |
10 |
100 |
500 |
1000 |
10000 |
|
КОЗ |
0,44 |
0,39 |
0,3 |
0,26 |
0,22 |
0,2 |
Таблица 2.2.2
|
Класс точности печатного монтажа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
КПМ |
1 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2 |
Исходя из выше приведенных таблиц получаем, что: КПМ = 2, КОЗ =0.26.
Приближенно стоимость одной ПП можно вычислить по формуле (2.4): Так как наша ПП имеет 10 слоев то, выбираем СЕ=16500 руб./м 2
СПЛ=16500*2*0.26*0.036536=313 руб.
Из выше приведенных расчётов видно, что ПП которая имеет 10 слоёв дешевле в изготовлении чем ПП имеющая 6 слоёв.
В ниже приведенных таблицах будут приведены нормы расхода материалов, цены на материалы и компоненты:
Таблица 2.2.3 Нормы расхода материалов
|
Наименование материала |
Норма расхода |
|
Флюс |
0,3 л/м2 |
|
Припой |
0,012 кг на 100 паек |
|
Паяльная паста |
0,004 кг на 100 паек |
|
Влагозащитный лак |
0,15 л/м2 |
Таблица 2.2.4 Цены на материалы
|
Наименование материала |
Цена |
|
Флюс |
370 руб./л |
|
Припой |
262 руб./кг |
|
Паяльная паста |
1000 руб./кг |
|
Влагозащитный лак |
738 руб./л |
Таблица 2.2.5 Цены на компоненты
|
Наименование компонента |
Кол-во, шт. |
Цена, руб. |
Сумма, руб. |
|
Резистор С2-33-0.125 |
25 |
3.70 |
92.5 |
|
Конденсатор КМ-6 |
16 |
4.50 |
72 |
|
Диод SOD61AB |
8 |
6.20 |
49.6 |
|
Транзистор МП 36 |
2 |
4 |
8 |
|
Микросхема DIP-24 |
15 |
520 |
6300 |
|
Итого: |
6522.1 |
Затраты на материалы можно рассчитать по нижеприведенным приближенным формулам.
Затраты на флюсование поверхностей ПП РЭС рассчитывается по формуле (2.5)
, (2.5)
где – площадь μ-ой ПП (0.036536 м2) ;
– удельный расход флюса (0.03 л/м2);
Цф – цена литра флюса (370 руб.).
Подставляя значения в формулу (2.5) получим
Сф=0.036536*0.3*370=4.05 руб.
Затраты, связанные с расходом припоя и паяльной пасты рассчитывается по формуле (2.6)
, (2.6)
где - число паяных соединений в μ-ом РМ (474 шт.);
m1 – средняя масса припоя или паяльной пасты, расходуемая на образование паяного соединения (0.05 кг);
ЦП– цена одного килограмма материала (262 руб.).
Подставляя значения в формулу (2.6) получим
Спр=0.05*262=13.1руб.
Затраты, обусловленные влагозащитой РМ РЭС рассчитывается по формуле (2.7)
, (2.7)
где SУ – удельный расход полимерного материала на один слой (0.15 л/м2);
nсв – число влагозащитных слоев (4);
ЦВМ – цена литра материала (738 руб.).
Подставляя значения в формулу (2.7) получим
СВМ=0.036536*0.15*4*738=16.1
2.2.2 Расчет затрат на амортизацию и приобретения нового оборудования
Количество единиц оборудования, необходимое для выполнения сборочной операции (подготовки и установки компонентов на ПП), находится по формуле (2.8)
, (2.8)
где φμj– количество компонентов в μ-ом РМ, обрабатываемое j-м типом оборудования;
N – программа выпуска РМ (15000 шт.);
РСj – производительность j-го типа оборудования ( шт./ч);
1) ручная установка компонентов (929 шт./ч);
2) автомат: вклейка компонентов в ленту (25000 шт./ч);
3) автомат: установка на плату компонентов с аксиальными выводами
(30000 шт./ч)
4) автомат: установка на плату компонентов с радиальными выводами
(7000 шт./ч)
F – фонд времени (ч) производства РЭС (2000 ч).
Подставляя значения в формулу (2.8) получим
- автомат: вклейка компонентов в ленту (25000 шт./ч)
- автомат: установка на плату компонентов с аксиальными выводами
(30000 шт./ч)
- автомат: установка на плату компонентов с радиальными выводами
(7000 шт./ч)
В случае пайки выводов элементов одиночной или двойной волной припоя выражение для расчета количества линий пайки имеет вид (2.9)
(2.9)
где lgμ – размер μ-ой ПП по направлению движения конвейера (0.3 м) ;
VК – скорость движения конвейера, которую выбирают с учетом плотности печатного монтажа (60 м/ч).
Подставляя значения в формулу (2.9) получим
- двухканальная паяльная станция MBT201AE со скоростью движения конвеера 1м/мин
- cистема пайки волной System 1025F со скоростью движения конвеера 1,5м/мин
В современных системах отмывки РМ последовательно реализуются три стадии: отмывка, ополаскивание и сушка. Выражение для определения количества систем отмывки можно представить в виде (2.10)
, (2.10)
где PОТ – производительность (плат/ч) систем отмывки.
Подставляя значения в формулу (2.10) получим
- система отмывки SK-300:
- система отмывки ICOM8000M:
Формула расчета количества устройств контроля поверхностных загрязнений имеет вид (2.11)
QЗ= G·B/(PЗ·F) , (2.11)
где B – число контрольных проверок за время F, определяемое стабильностью ТП отмывки РМ (2) ;
G-обьем выборки равный 100;
P3 – производительность (плат/ч) устройств контроля.
Подставляя значения в формулу (2.11) получим
- устройство измерения ионных поверхностных загрязнений СМ-11 с 5,тогда
- устройство измерения ионных поверхностных загрязнений СМ-11 с 15,тогда
Влагозащиту производят погружением РМ в ванну с полимерным материалом или его распылением. При методе распыления количество распылительных устройств вычисляют, используя формулу (2.12)
(2.12)
где -время(мин)распыления полимерного материала; -суммарная площадь () всех ПП РЭС; -скорость распыления (/мин) полимерного материала.
- установка влагозащиты распылением SB2900
Количество печей сушки полимерного материала находится с помощью формулы (2.13)
, (2.13)
где tсш – время (мин) сушки последнего слоя материала;
N3 – количество РМ, одновременно загружаемых в печь (50).
Подставляя значения в формулу (2.13) получим
QПС=1*30000*8*60/(60*275*8*50)=2.18
Количество устройств визуального контроля определяют по формуле (2.14)
(2.14)
где tпс – время (мин) контроля качества паяного соединения (0.02 мин);
γμ – число паяных соединений в μ-ом РМ (251шт.). Предполагается, что одновременно с контролем паяных соединений проверяется правильность установки компонентов и отсутствие коротких замыканий между печатными проводниками.
Подставляя значения в формулу (2.14) получим
QУВК=30000*0.02*251/(60*8*275)=1.14
Количество QЭК систем электрического контроля ПП, количество QОК систем оптического контроля РМ определяется по формулам (2.15) и (2.16)
QЭК= χ1·N/(PЭК ·F) , (2.15)
где РЭК – производительность (плат/ч) систем электрического контроля (1000 плат/ч).
Подставляя значения в формулу (2.15) получим
QЭК=1*30000/(1000*8*275)=0,02
QОК= χ1·N/(РОК·F) , (2.16)
где РОК – производительность систем оптического контроля (100000 плат/ч).
Подставляя значения в формулу (2.16) получим
QОК=1*30000/(100000*8*275)=0.0002
Количество систем внутрисхемного и функционального контроля РМ рассчитывается по формуле (2.17)
, (2.17)
где ηТμ – число контрольных точек в μ-ом РМ, необходимое для диагностики его функционирования (300 точек);
РТ – производительность (точек/ч) тестового оборудования (6000 точек/ч).
Подставляя значения в формулу (2.17) получим
QТ=30000*300/(6000*8*275)=0.68
Количество радиоизмерительных приборов для контроля ПП вычисляется по формуле (2.18)
QРП= TЭК / (60·F), (2.18)
где TЭК – время электрического контроля ПП, определяемое из выражения по формуле (2.19)
, (2.19)
где γэμ – число электрических цепей в μ-ой ПП (300 цепь);
tэк – время контроля одной цепи (0.07 мин.).
Подставляя значения в формулу (2.19) получим
TЭК=300*0.07*30000=630000 мин. =10500 ч
Подставляя значения в формулу (2.18) получим
QРП=630000/(60*8*275)=4.77
Количество радиоизмерительных стендов, используемых при приемочном контроле, рассчитывается по формуле (2.20)
QРС= ТПК / (60·F) , (2.20)
где ТПК – время приемочного контроля РМ, значение которого можно вычислить, используя формулу (2.21)
, (2.21)
где γпμ – число выходных электрических параметров μ-го РМ (5);
tпк – среднее время контроля одного параметра (0.1 мин.).
Подставляя значения в формулу (2.21) получим
ТПК =5*0.1*30000=15000 мин. =250 ч
Подставляя значения в формулу (2.20) получим
QРС=15000/(60*8*275)=0.11
По величине QРС находят фактический фонд времени оборудования j-го типа, требующийся для выполнения программы выпуска РМ, он представлен в формуле (2.22)
, (2.22)
Фонды времени Fфj являются исходными данными для расчета рабочего времени операторов, обслуживающих оборудование j-го типа рассчитывается по формуле (2.23)
, (2.23)
где g0j – количество единиц оборудования, закрепляемое за одним оператором.
Рассчитаем Fфj и Fрj для всех трех вариантов технологического комплекса исходя из формул (2.22) и (2.23).
Для первого варианта будут следующие значения
02 – установка компонентов множества Э на поверхность П1;
FФ=8*275*3.73=8206
FР=8206/4=2051.5
03 – пайка выводов компонентов множества Э;
FФ=8*275*3.4=7480
FР=7480/3=2493
04 – отмывка модулей, сушка;
FФ=8*275*0.09=198
FР=198/1=198
05 – контроль качества отмывки;
FФ=8*275*0.16=352
FР=352/1=352
08 – влагозащита;
FФ=8*275*0.16=352
FР=352/1=352
09 – контроль качества влагозащиты;
FФ=8*275*1.14=2508
FР=2508/1=2508
Для второго варианта будут следующие значения
02 – установка компонентов множества Э на поверхность П1;
FФ=8*275*3.73=8206
FР=8206/4=2051,5
03 – пайка выводов компонентов множества Э;
FФ=8*275*3.4=7480
FР=7480/3=2493
04 – отмывка модулей, сушка;
FФ=8*275*0.09=198
FР=198/1=198
05 – контроль качества отмывки;
FФ=8*275*0.16=352
FР=352/1=352
08 – влагозащита;
FФ=8*275*0.16=352
FР=352/1=352
09 – контроль качества влагозащиты;
FФ=8*275*1.14=2508
FР=2508/1=2508
010 – приемочный контроль;
FФ=8*275*0.11=242
FР=242/5=48.4
Для третьего варианта будут следующие значения
01 – входной контроль ПП, компонентов и материалов;
FФ=8*275*4.77=10494
FР=10494/5=2098.8
02 – установка компонентов множества Э на поверхность П1;
FФ=8*275*1.24=2728
FР=2728/5=545.6
03 – пайка выводов компонентов множества Э;
FФ=8*275*0.06=132
FР=132/1=132
04 – отмывка модулей, сушка;
FФ=8*275*0.09=198
FР=198/5=39.6
05 – контроль качества отмывки;
FФ=8*275*0.16=352
FР=352/1=352
06 – контроль качества паяных соединений, правильности установки компонентов, внутрисхемный и функциональный контроль;
FФ=8*275*0.44=968
FР=968/1=968
08 – влагозащита;
FФ=8*275*0.16=352
FР=352/1=2098.8
09 – контроль качества влагозащиты;
FФ=8*275*1.14=2508
FР=2508/1=2508
010 – приемочный контроль;
FФ=8*275*0.11=242
FР=242/5=48.4
Время выполнения сборочно-монтажных операций рабочими вручную определяется по формуле (2.24)
, (2.24)
где Vμ – количество компонентов в μ-м РМ, обрабатываемых вручную;
Тμi – норма времени (мин) обработки i-го компонента (15 мин).
Подставляя значения в формулу (2.24) получим
Т0 =15*30000/60=449940 мин. = 7499 ч
2.2.3 Расчет затрат на зарплату рабочих и операторов
Для расчета затрат на зарплату операторов с отчислениями можно воспользоваться формулой (2.25)
, (2.25)
где А – количество типов оборудования;
Чj – часовая ставка оператора, закрепленного за j-м типом оборудования (34 руб.);
Е0j – установленная доля доплаты по j-му типу оборудования,15 %;
Д – средняя доля дополнительной зарплаты,15 %;
Г – установленная доля отчислений,15 %.
Определим затраты на зарплату операторов на всех технологических операциях по формуле (2.25).
Для первого варианта затраты будут следующие
02 – установка компонентов множества Э на поверхность П1;
СОП=2051.5*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=106082.6
03 – пайка выводов компонентов множества Э;
СОП=2493*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=128912.4
04 – отмывка модулей, сушка;
СОП=198*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=10238.5
05 – контроль качества отмывки;
СОП=352*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=18201.8
08 – влагозащита;
СОП=352*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=18201.8
09 – контроль качества влагозащиты;
СОП=2508*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=129688.1
Найдем общую сумму на затраты
СОП=106082.6+ 128912.4+10238.5+18201.8+18201.8+ 129688.1=411325.2
Для второго варианта затраты будут следующие
02 – установка компонентов множества Э на поверхность П1;
СОП=2051.5*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=106082.6
03 – пайка выводов компонентов множества Э;
СОП=2493*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=128912.4
04 – отмывка модулей, сушка;
СОП=198*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=10238.5
05 – контроль качества отмывки;
СОП=352*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=18201.8
08 – влагозащита;
СОП=352*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=18201.8
09 – контроль качества влагозащиты;
СОП=2508*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=129688.1
010 – приемочный контроль;
СОП=48.4*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=2502.8
Найдем общую сумму на затраты
СОП=106082.6+128912.4+10238.5+18201.8+18201.8+129688.1+2502.8=413828
Для третьего варианта затраты будут следующие
01 – входной контроль ПП, компонентов и материалов;
СОП=2098.8*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=108528.4
02 – установка компонентов множества Э на поверхность П1;
СОП=545.6*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=28212.8
03 – пайка выводов компонентов множества Э;
СОП=132*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=6825.7
04 – отмывка модулей, сушка;
СОП=39.6*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=2047.7
05 – контроль качества отмывки;
СОП=352*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=18201.8
06 – контроль качества паяных соединений, правильности установки компонентов, внутрисхемный и функциональный контроль;
СОП=968*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=50055.1
08 – влагозащита;
СОП=352*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=18201.8
09 – контроль качества влагозащиты;
СОП=2508*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=129688.1
010 – приемочный контроль;
СОП=48,4*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=2502,8
Найдем общую сумму на затраты
СОП=108528.4+28212.8+6825.7+2047.7+18201.8+50055.1+18201.8+129688.1+2502,8= =364264.2
Расходы на зарплату рабочих, необходимые для производства РМ РЭС, вычисляются по формуле (2.26)
, (2.26)
где Ч Р – часовая ставка рабочего (34 руб.);
ЕР – доля доплаты, связанная с особыми условиями труда, 15 %.
Подставляя значения в формулу (2.26) получим
СРБ =(7499+10500+250)*34*(1+0.15)*(1+0.15)*(1+0.15)=943651.2
В некоторых случаях необходимо дооснащение технологического комплекса новыми типами оборудования и приборов. Затраты на приобретение оборудования (приборов) вычисляют, используя выражение (2.27)
, (2.27)
где КНО – количество типов оборудования или приборов;
ЦНОj – цена единицы оборудования (приборов) j-го типа;
nноj – количество единиц технических средств j-го типа.
Для первого варианта будут следующие значения
СНО=4*92.7+20*3+9*1+22*1+90*1+4.5*1=556.3
Для второго варианта будут следующие значения
СНО=4*92.7+60+9+22+90+4.5+5*250=1806.3
Для третьего варианта будут следующие значения
СНО=5*170+5*716+320*1+5*585+22*1+160+90+4.5+5*250=9201.5
Нормативный срок службы новых технических средств составляет примерно 20 лет и значительно превышает фонд времени F, в связи с чем следует полагать, что после прекращения выпуска РМ данного РЭС оно будет использоваться для производства РМ, входящих в другие более совершенные РЭС. При этом затраты на производство РМ за счет применения новых технических средств выражаются уравнением (2.28)
, (2.28)
где FНО – нормативный срок службы новых технических средств.
Для первого варианта будут следующее значение
СПИ=556.3*8*275/(20*2200)=27.82
Для второго варианта будут следующее значение
СПИ=1806.3*8*275/(20*2200)=90.32
Для третьего варианта будут следующее значение
СПИ=9196.5*8*275/(20*2200)=459.83
2.2.4 Результаты расчета технологической себестоимости модуля
Затраты СОП, СРБ, и СПИ соответствуют объему выпуска N. Для производства РМ одного РЭС эти затраты находятся из выражения (2.29)
ССР= (СОП+ СРБ +СПИ)/N , (2.29)
Определим ССР на всех технологических операциях по формуле (2.29).
Для первого варианта будут следующее значение
ССР=(411325.2+943651.2+27.82)/30000=45.17
Для второго варианта будут следующее значение
ССР=(413828+943651.2+90.32)/30000=45.25
Для третьего варианта будут следующее значение
ССР=(364264.2+943651.2+459.83)/30000=43.61
Таким образом, технологическая себестоимость (СРМ) модулей РЭС включает в себя СЭРЭ (затраты на компоненты), СПЛ, СФ, СПР, СВМ и ССР.
Определим технологическую себестоимость модулей РЭС на всех технологических операциях.
Для первого варианта будут следующее значение
СРМ=1381,4+419+1.6+7.9+53,14+45.17=1908.29
Для второго варианта будут следующее значение
СРМ=1381,4+419+1.6+7.9+53,14+45.25=1908.21
Для третьего варианта будут следующее значение
СРМ=1381,4+419+1.6+7.9+53,14+43.61=1906.65
3 Технология выходного контроля модуля
Выходной контроль предназначен для окончательного определения качества РМ. Как и в случае межоперационного контроля, применяют сплошной и выборочный приемочный контроль. Радиоэлектронные модули подвергаются контролю на соответствие требованиям технических условий.
Основными видами контроля являются:
- проверка выполнения требований по допустимым отклонениям электрических параметров;
- проверка отсутствия внешних дефектов;
- проверка наличия маркировки и товарного знака.
Обычно приемочный контроль проводится специалистами отдела технического контроля. Если РМ поставляется другим предприятием, то в приемочном контроле могут участвовать представители заказчика.
4 Технология влагозащиты модуля
Технология влагозащиты модуля будет состоять из следующих операций./2/
1. Очистка РМ от пыли сжатым воздухом, подаваемым под давлением 0,2 - 0,3 МПа.
2. Обезжиривание и сушка РМ. Операция проводится в том случае, если во время определения качества и ремонта РМ на их поверхностях появились загрязнения. При необходимости обезжиривания РМ используют оборудование, которым осуществляется отмывка этих изделий после пайки выводов компонентов. Обезжиривание производится в смеси этилового спирта и бензина БР-1 (соотношение 1:1). Время сушки РМ от 0,5 до 1 часа при температуре 65 ± 5 ºC.
3. Изоляция мест, не подлежащих покрытию. Указанные места должны быть надежно защищены специальными заглушками или антиадгезионными составами и лаками.
4. Получение слоев покрытий погружением РМ в ванну с лаком или пневматическим распылителем. Для влагозащиты РМ методом погружения разработан целый ряд установок, например, DC2001, DC2002 и DC3000, оснащенных устройствами создания барьерного слоя инертного газа (аргона или азота), предотвращающими воздействие атмосферного воздуха на лак, модулями сушки слоев лака, имеющими взрывобезопасные ИК-нагреватели, устройствами контроля вязкости влагозащитного материала и устройствами вытяжки паров растворителя.
Общая толщина покрытия должна быть не более 0,06 мм. Толщину покрытия регулируют выбором вязкости лака путем введения в него определенного количества растворителя. Вязкость лака должна составлять 11 – 22 секунд при ее определении вискозиметром В3-246.
5. Удаление изоляции ножом, тампоном, пинцетом.
6. Контроль качества влагозащиты.
Толщину покрытия измеряют установкой типа УВТ. Она позволяет определить толщину покрытия в пределах от 5 до 100 мкм с относительной погрешностью ± 4%. Дефекты покрытий контролируют визуальным осмотром и устройствами оптического контроля
5 Мероприятия техники безопасности
Заключение
В данном курсовом проекте я получил, что для первого технологического комплекса себестоимость равна СРМ=1908.29, для второго технологического комплекса себестоимость равна СРМ=1908.21, а для третьего технологического комплекса себестоимость равна СРМ=1906.65. Исходя из полученных значений выясняем, что предпочтительным является первый вариант, поскольку при проектировании предполагалось, что затраты на приобретение оборудования отнесены к одному году работы. Предприятие, которое желает хорошее производство данных моделей должно нести капитальные затраты на приобретение оборудования в моем случае по 1 варианту 27.82 тыс. руб., по 2 варианту 90.32 тыс. руб. и по 3 варианту 459.83 тыс. руб. Поэтому если иметь в виду 3 вариант комплекса, то затраты могут оказаться не посильными для предприятий с ограниченными финансовыми возможностями. Первый вариант можно считать предпочтительным, также по той причине, что руководство предприятия должно думать о занятости населения.
Список использованной литературы
1 Донец А.М. Технологическое оборудование для производства радиоэлектронных модулей: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2004.
2 Донец А.М., Донец С.А. Проектирование технологических процессов изготовления радиоэлектронных модулей: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т,, 2005.144с.
3 Курсовое проектирование. Организация. Порядок оформления. Оформление расчетно-пояснительной записки и графической части: Метод. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т,, 1998. 49с.
Исполнение 1
Входной контроль ПП, компонентов и материалов
Установка КМО1
Пайка КМО1
Контроль качества модулей
Ремонт
Влагозащита
Контроль качества влагозащиты
Приемочный контроль