где m - число операций по варианту ТП N1;
n - число операций по варианту ТП N2.
На основании значений рассчитанных в табл.3.1 имеем:
Далее необходимо построить график зависимости трудоемкости процесса от выпуска. Трудоемкость рассчитывается по формуле
Т=N*Тшт+Тп. з. (3.10)
где N-программа выпуска, шт.
Как видно из формулы, график представляет собой прямую, поэтому его построения необходимо определить две точки:
Вариант 1:
при N=0; Т=0*19.496+88900=88900 шт;
при N=Nкр; Т=3836.8*19.496+88900=163702,25 шт;
Вариант 2:
при N=0; Т=0*27.44+58920=58920 шт;
при N=Nкр; Т=3836,8*27,44+58920=164201,79 шт.
На основании рассчитанных величин можно построить графики:
Из графика видно, что при заданной программе выпуска Nв=100000 шт. /год оптимальным с точки зрения производительности является принятие первого варианта технического процесса.
Для определения степени дифференциации выбранного варианта технологического процесса необходимо установить тип производства, который характеризуется коэффициентом закрепления операций:
(3.11)где О - количество операция для данного техпроцесса;
Р - число рабочих мест на которых эти операции выполняются:
Поскольку рассчитанное значение находится в диапазоне0.8 < Кз. о < 0.9
то формально тип производства - мелкосерийный.
Как видно из приведенных графиков (рис.3.1.,рис.3.2) загрузка оборудования невысока, поскольку она обладает достаточно большой производительностью и выполняет положенные операции за время значительно меньше такта выпуска. Но в представленных вариантах техпроцессов (табл.3.1) используется именно указанное высокопроизводительное оборудование в силу того, что повышение доли ручных операций что приведет к снижению комплексного показателя ниже заданного, что недопустимо.
С целью повышения эффективности используемого оборудования можно предложить ряд следующих мероприятий:
1. часть работ со смежных производственных участков перенести на рассматриваемый;
2. на автоматическом и полуавтоматическом оборудовании задать некоторые заделы для последующих ручных операций;
3. использовать совмещение специальностей работы;
4. модернизировать организационную структуру с целью повышения качества взаимодействия смежных участков.
3. Выбор вариантов маршрутной технологии, технко-экономическое сравнение и проектирование ТП
Проектирование техпроцесса начинается с составления маршрутной технологии сборки на основании анализа технологической схемы сборки. Разработка маршрутной технологии включает в себя определение групп оборудования по операциям, а так же технико-экономических данных по каждой операции.
При разработке маршрутной технологии необходимо руководствоваться следующим:
при поточной сборке разбивка процесса на операции определяется тактом выпуска (ритмом сборки), причем время, затрачиваемое на выполнение каждой операции, должно быть равно или кратно ритму;
предшествующие операции не должны затруднять выполнение последующих;
на каждом рабочем месте должна выполняться однородная по характеру и технологически законченная работа;
после наиболее ответственных операций сборки, а также после регулировки или наладки предусматривают контрольные операции;
применяют более совершенные формы организации производства - непрерывные и групповые поточные линии, линии и участки гибкого автоматизированного производства (ГАП).
При выполнении курсового проекта достаточно рассмотреть 2 варианта маршрутной технологии сборки и монтажа изделия. При этом необходимо руководствоваться схемами типовых технологических процессов сборки блоков РЭА с применением микросхем и навесных ЭРЭ (ОСТ 4ГО.054.267).
Средства технологического оснащения, используемые при изготовлении изделий, согласно ГОСТ 14.301-73 включают:
технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное);
технологическую оснастку (в том числе инструмент и контрольные приспособления);
средства механизации и автоматизации производственного процесса.
Затраты на реализацию технологического процесса в установленный промежуток времени при заданном качестве изделий должны быть представлены в виде отношений: основных времен, штучных времен, приведенных затрат на выполнение работ. Лучшим вариантом считается тот, значения показателей которого минимальные.
Выбор вариантов оборудования, характеризующихся степенью механизации и автоматизации, должен проводиться исходя из следующих условий:
приведенные затраты на выполнение технологического процесса - минимальные;
период окупаемости оборудования - минимальный.
Важным показателем правильности выбора технологического оборудования является коэффициент загрузки и использования оборудования по основному времени. Коэффициент загрузки оборудования Кз определяется как отношение расчетного количества единиц оборудования по данной операции Ср к принятому (фактическому) количеству Спр:
(3.1)Расчетное количество единиц оборудования (рабочих мест) определяется как отношение штучного времени данной операции Тшт к такту выпуска t:
При выборе оптимального варианта техпроцесса используют следующие технико-экономические показатели:
технологическую себестоимость;
производительность труда;
Экономичный - процесс, который при заданных условиях обеспечивает минимальную технологическую себестоимость. Производительность соответствует наименьшим затратам живого труда и обеспечивает быстрый выпуск продукций, важной для народного хозяйства.
Производительность - количество деталей в штуках, которое изготовлено за единицу времени. Средняя величина производительности определяется:
(3.2)где Ф - полезный фонд на заданный плановый период времени;
Тштi- суммарная трудоемкость по i-ой операции.
Штучно-калькуляционное время:
(3.3)где Тп. з. - подготовительно-заключительное время, которое затрачивается на ознакомление с чертежами, получение инструмента, подготовку и наладку оборудования и выдается на всю программу выпуска:
Тшт - штучное время, затрачиваемое на каждую сборку:
Тшт= Тосн + Твспом + Тобсл + Тпер, (3.4)
где Тосн - основное время (время работы оборудования);
Твспом - вспомогательное время (время на установку и снятие детали);
Тобсл - время обслуживания (время обслуживания и замены инструмента);
Тпер - время перерывов (время на регламентированные перерывы в работе).
Для сборочно-монтажного производства объединяют Тосн и Твспом и получают оперативное время, а (Тобсл + Тпер) составляют дополнительное время и задают его в процентах от Топ. в качестве коэффициентов. Тогда штучное время, затрачиваемое на каждую сборку:
(3.5)где К1 - коэффициент, зависящий от группы сложности аппаратуры и типа производства. Согласно ОСТ 4ГО.050.012 "Нормирование сборочно-монтажных работ в производстве РЭА" выделяются 3 группы сложности:
1) РЭА 2-го поколения с использованием ПП и дискретных элементов;
2) РЭА 3-го поколения (ПП, ИМС);
3) РЭА 4-го поколения (МБС, МБОГ).
Для 1 группы сложности и крупносерийного производства К1=0,75;
К2 - коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время и время обслуживания в% от оперативного времени (К2=5,4%);
К3 - коэффициент, учитывающий долю времени на перерывы в работе в% от оперативного времени, зависит от сложности выполняемой работы и условий труда (для простых условий труда К3=5%).
Выбор оптимального варианта технологического процесса осуществляется путем сравнения 2-3-х вариантов, отличающихся различным оборудованием, уровнем механизации и автоматизации.
Выбор технологического оборудования производят с учетом следующих критериев:
1. сравнение типов оборудования, которые отвечают одинаковым требованиям по реализации ТП по следующим параметрам:
производительность;
потребляемая мощность;
габариты;
затраты на приобретение и эксплуатацию.
2. проверяется учет требований ТЗ, промышленной оснастки и экологических требований для выбранного оборудования.
Сравнение двух вариантов маршрутного технологического процесса сборки и монтажа усилителя фототока с указанием марок используемого оборудования приводится в таблице 3.1
Таблица 3.1 - Сравнение вариантов маршрутного ТП
№ | Последовательность операций | Вариант 1 | Вариант 2 | |||||||
Оборудованиеи оснастка | Топ | Тшт | Тпз. см | Оборудованиеи оснастка | Топ | Тшт | Тпз. см | |||
Мин. | мин. | |||||||||
010 | Входной контроль печатных плат | Стол монтажный СМ-3 | 0.3 | 0,225 | 5 | Стол монтажный СМ-3 | 0.3 | 0,225 | 5 | |
020 | Установка шпилек и развольцовка | Стол монтажный СМ-3, приспособление | 0.15 | 0,112 | 5 | Стол монтажный СМ-3, приспособление | 0.15 | 0,112 | 5 | |
030 | Подготовка ЭРЭ к монтажу | Полуавтомат ГГ-2420 | 0,98 | 0,735 | 20 | Приспособление | 5,0 | 3,75 | 10 | |
040 | Установка ЭРЭ на плату (кроме транзисторов) | Полуавтомат УР-1, (ГГ-1633) | 1,99 | 0,149 | 20 | Пинцет ГГ-7879-4215 | 2,8 | 2,1 | - | |
050 | Установка тразисторов | Полуавтомат УР-2 | 1,05 | 0,778 | 20 | Пинцет ГГ-7879-4215 | 2,8 | 2,1 | - | |
060 | Пайка плат волной припоя | Линия пайки ЛПМ-500 | 1,86 | 1,396 | 50 | Установка пайкиПАП-300 | 2,01 | 1,5 | 50 | |
070 | Установка конденсаторов | Паяльник ПСН-40Стол монтажный СМ-3 | 3,52 | 2,64 | 5 | Паяльник ПСН-40Стол монтажный СМ-3 | 3,52 | 2,64 | 5 | |
080 | Установка транзисторов с радиатором VT5-VT-6 | Паяльник ПСН-40Стол монтажный СМ-3 | 3,52 | 2,64 | 5 | Паяльник ПСН-40Стол монтажный СМ-3 | 3,52 | 2,64 | 5 | |
090 | Установка трансформаторов Tp-Tp2 | Паяльник ПСН-40, пассатижи, стол монтажный СМ-3 | 4,5 | 3,37 | 5 | Паяльник ПСН-40, пассатижи, стол монтажный СМ-3 | 4,5 | 3,378 | 5 | |
100 | Очистка плат | УЗ ванна УЗВ-1.5 | 0,98 | 0,735 | 10 | Ванна цеховая, Щетка | 3,10 | 2,327 | - | |
110 | Сушка плат | Термошкаф СНОЛ | 1 | 0,75 | 5 | Термошкаф СНОЛ | 1 | 0,75 | 5 | |
120 | Влагозащита | Стол монтажный СМ-3 с вытяжкой | 3 | 2,252 | 5 | Стол монтажный СМ-3 с вытяжкой | 3 | 2,252 | 5 | |
130 | Сушка плат | Термошкаф СНОЛ | 1 | 0,75 | 5 | Термошкаф СНОЛ | 1 | 0,75 | 5 | |
140 | Покрытие лаком | Шкаф 3Ш-Ж | 2 | 1,5 | 10 | Шкаф 3Ш-Ж | 2 | 1,5 | 10 | |
150 | Маркировка,контроль | Приспособление визуального контроляГГ 63669/012 | 1,95 | 1,464 | 5 | Приспособление визуального контроля ГГ 63669/012 | 1,95 | 1,464 | 5 | |
Итого: | 42,358 | 19,496 | 17575 | 51,265 | 27,44 | 115 |
Расчетное количество единиц оборудования (расчетное количество числа рабочих мест) и коэффициента загрузки оборудования по операциям в зависимости от варианта приведены в таблице: