Учитывая, что программа выпуска для разрабатываемого изделия по ТЗ составляет 5 комплексов в год, стационарную сборку по принципу дифференциации применять нецелесообразно.
Общая структура технологического процесса сборки модуля АЦП включает в себя следующие операции: входной контроль ПП, ИМС и ЭРЭ, подготовку их к монтажу, установку комплектующих элементов на ПП, нанесение флюса и его сушку, пайку, очистку от остатков флюса, контрольно-регулировочные работы, маркировку и приемо-сдаточные испытания. Рассмотрим технологические особенности выполнения основных операций.
Входной контроль – это технологический процесс проверки поступающих на предприятие-потребитель ЭРЭ, ИМС и ПП по параметрам, определяющим их работоспособность и надежность перед запуском этих элементов в производство. Необходимость входного контроля вызвана ненадежностью выходного контроля на предприятии-изготовителе, а также воздействием различных факторов при транспортировке и хранении, которые приводят к ухудшению качественных показателей готовых изделий.
При входном контроле комплектующие элементы подвергаются испытаниям, объем и условия проведения которых устанавливаются для каждого типа изделия в зависимости от его реального качества, определяемого анализом статистических данных, и требований, предъявляемых к готовому изделию (в частности – показателями надежности). Технологический маршрут входного контроля составляется на основании следующих видов испытаний: проверка внешнего вида; выборочный контроль габаритных, установочных и присоединительных размеров; проверка технологических свойств (паяемости и др.); проведение электротермотренировки в течение определенного времени при повышенной рабочей температуре среды; контроль статических электрических параметров при нормальных климатических условиях, пониженной и повышенной рабочей температуре среды; проверка динамических параметров при нормальных климатических условиях; функциональный контроль при нормальных климатических условиях и повышенной рабочей температуре среды.
При выборе вида входного контроля (100% или выборочного) обычно применяется следующее правило: если при выборочном контроле обнаружатся бракованные элементы и их количество превысит приемлемое число, то проверке подлежит удвоенное количество изделий. В случае выявления при проверке удвоенного количества элементов хотя бы одного бракованного проверке подвергается вся партия.
Подготовка ЭРЭ, ИМС и ПП к монтажу включает распаковку компонентов, выпрямление, зачистку, формовку, обрезку и лужение выводов. На ПП оплавляется монтажное покрытие в нагретом теплоносителе (глицерине) или инфракрасным излучением, наносятся маркировочные знаки методом шелкографии.
В связи с тем, что по техническому заданию производство АСИТР носит единичный характер, подготовка осуществляется пооперационно с ручной подачей компонентов. Выпрямление, формовка и обрезка аксиальных и радиальных выводов ЭРЭ и ИМС со штыревыми выводами осуществляется на специальной оснастке.
ИМС устанавливают на печатную плату на расстоянии 1…1,5 мм от монтажной поверхности до корпуса. Этот зазор необходим для устранения перегрева микросхемы при пайке и для возможности нанесения защитного покрытия. Зазор можно обеспечить за счет формовки выводов.
Все микросхемы имеют визуальные ключи, исключающие возможность неправильной установки.
Основные операции технологического процесса монтажа ИМС и ЭРЭ на печатной плате, а также применяемое оборудование и приспособления приведены в таблице 7.1.1.
Таблица 7.1.1 – Основные операции техпроцесса монтажа ИМС и ЭРЭ на печатной плате
| Наименование и содержание операции | Оборудование и приспособления |
| Входной контроль ИМС и ЭРЭ | Лупа 10х, мультиметр |
| Защита маркировки | Вытяжной шкаф, ванна |
| Формовка и обрезка выводов | Приспособление |
| Лужение выводов. Флюсовать выводы погружением во флюс ФСКП. Лудить выводы припоем ПОС-61 | Ванна |
| Подготовка печатной платы к сборке. Лудить контактные площадки | Ванна для обезжиривания, паяльник |
| Установка ИМС и ЭРЭ на печатную плату | Верстак, стойки технологические |
| Пайка выводов ИМС и ЭРЭ к печатной плате. Установить плату с микросхемами на подставку. Флюсовать места пайки. Паять последовательно выводы ИМС и ЭРЭ к контактным площадкам. Снять плату и произвести отмывку остатков флюса. Контроль. | Верстак, подставка, паяльник, мойка с проточной водой, лупа 10х |
| Контроль электрических параметров, настройка | Мультиметр |
| Влагозащита. Покрытие лаком УР-23Т или Э-4100 | Кисть |
| Контроль электрических параметров | Мультиметр |
Для завершения сборки модуля АЦП (БГУИ. 000000.003СБ) после монтажа ИМС и ЭРЭ на ПП необходимо выполнить ряд операций, которые последовательно представлены в таблице 7.1.2
Таблица 7.1.2 – Операции техпроцесса сборки модуля АЦП
| Наименование и содержание операции | Оборудование и приспособления |
| Крепление к монтажной планке вилки разъема винтов | Отвертка |
| Крепление платы к монтажной планке | Отвертка |
В данном разделе не рассматриваются вопросы, связанные со сборкой комплекса АСИТР (пайка соединительных проводов к датчикам и розетке разъема, монтаж модуля АЦП в ПЭВМ, сочленение вилки и розетки и др.).
Технологическая схема сборки изделия составляется с учетом имеющегося комплекта конструкторской документации на разработку (спецификация, сборочный чертеж, чертежи деталей).
Реализация вышеизложенных положений приведена на технологической схеме сборки модуля АЦП (БГУИ.411117.007Д)
7.2 Расчет технологичности модуля АЦП. Рекомендации по ее повышению
В общем объеме работ при проектировании нового изделия расчет технологичности занимает весьма важное место. Технологичность конструкций определяет экономическую целесообразность запуска изделия в производство [12]. Под технологичностью конструкции понимается совокупность ее свойств, обеспечивающих в заданных условиях производства и эксплуатации оптимальные затраты труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций при обеспечении установленных показателей качества.
Согласно стандартам Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП) различают два класса технологичности конструкции: производственную, которая обеспечивается сокращением затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства и процессы изготовления изделия, и эксплуатационную, которая проявляется в сокращении затрат средств и времени на техническое обслуживание и ремонт изделия.
В связи с тем, что в рамках выполнения данного проекта была разработана технологическая схема сборки модуля АЦП (п. 8.1) и учитывая, что основные требования к проектируемой системе, изложенные в техническом задании, носят конструктивно-технологический характер, в данном разделе будет рассмотрена и оценена производственная технологичность разрабатываемого устройства.
Существуют следующие общие пути достижения производственной технологичности [12]: 1) повышение серийности изделий с помощью стандартизации, унификации и группирования их по конструктивным признакам; 2) ограничение номенклатуры конструкций за счет повышения применяемости, заимствования из других изделий и повторяемости деталей и сборочных единиц в пределах одного изделия; 3) снижение массы деталей и изделия в целом; 4) ограничение номенклатуры применяемых материалов; 5) выбор рациональных конструктивных решений, соответствующих современным требованиям и освоенным в производстве; 6) применение высокоэффективных технологических процессов и средств технологического оснащения; 7) сокращение числа деталей без усложнения их конструкции; 8) разбивка изделия на самостоятельные параллельно собираемые сборочные единицы.
Главными факторами, определяющими требования к технологичности конструкции, являются: вид изделия, тип производства, развитие науки и техники. Оценка технологичности может быть количественной и качественной. Качественная оценка предшествует количественной, определяет ее целесообразность и обобщенно характеризует достоинство конструкции на основе опыта исполнителя. Количественная оценка выражается системой показателей, которые используются для сравнения различных вариантов конструкции в процессе проектирования изделия, определения уровня технологичности разработанного изделия и накопления статистических данных, необходимых для прогнозирования и расчета базовых показателей технологичности.
Методика определения показателей качества блоков радиоэлектронной аппаратуры приводится в [15].
Стандарт устанавливает состав показателей, методику их расчета и нормативы показателей технологичности конструкций узлов и блоков ЭВА.
Согласно стандарту для оценки технологичности используют систему относительных частных показателей Кi и комплексный показатель К, рассчитываемый по средневзвешенной величине относительных частных показателей с учетом коэффициентов, характеризующих весомую значимость частных показателей, т.е. степень их влияния на трудоемкость изготовления изделия. Значения относительных частных показателей Кi принимаются согласно [15] в пределах 0 < Кi < 1 , при этом рост значения показателя соответствует более высокой технологичности изделия. Поэтому выражение для расчета относительного частного показателя может иметь вид либо простого отношения: