Разработка гибкого производства по выпуску фазового компаратора
Московскийгосударственныйавиационныйинститут
Курсовойпроект по теме:
Разработкагибкого автоматизированногопроизводствапо выпускуФазового компаратора
Работувыполнил: Работупроверил:
Студентгр. Рк-504 Преподаватель
ЛяховаН.Б.
2000
Содержание:
Введение: 3
Цельработы
Глава1.Анализ исходныхданных 4
Анализконструкторскойдокументациии технологическихтребованийна ЭМ 4
Анализтехнологичностиконструкции 4
ТЗ накорректировкуКД для автоматизированногоизготовления 11
Глава2.Разработкатехнологическогопроцесса 11
2.1 Выбори обоснованиеосновныхтехнологическихпроцессов 11
2.2 Формированиерациональнойпоследовательноститехнологическихпроцессов 13
Глава3.Синтез автоматизированногопроизводства 17
Синтезструктура АП 17
Подбороборудованияи компоновкагибкой автоматизированнойлинии 19
Анализструктурыгибкогоавтоматизированногомодуля 24
Глава4.Организационно-экономическиеаспекты производства 25
Синтезмаршрутаизготовления 25
Рольчеловека аавтоматизированномпроизводстве 25
Использованиекомплекснойсистемы проектированияи изготовления 26
Заключение 28
Результатыработы.
Литература 29
Приложения:
Приложение1.
Приложение1.1Маршрутнаякарта производства(MS Project) 30
Приложение1.3Таблица стоимостиизготовленияфазового компоратора 32
Приложение1.5Схема изготовления 35
Приложение1.7ГАМ получениярисунка ПП 37
Приложение1.8Таблица стоимостиполучениярисунка ПП 38
Приложение1.9Структурнаясхема ГАМ 39
Приложение2.
КомпановкаГАЛ по производствупечатных плат 40
Приложение3.
Приложение3.1Ведомостьпокупных изделий 41
Приложение3.3Печатная плата 44
Приложение3.4Сборочныйчертёж 45
Приложение3.5Спецификация 46
Введение.
Курсовоепроектированиепо предмету“ Технологияи оборудованиеавтоматизированногопроизводстваРЭС” позволяетзакрепить,систематизироватьи расширитьтеоретическиезнания студентовв процессеразработкитехнологическихпроцессовизготовленияконкретныхэлектронныхмодулей РЭС.
Цельюданного проектаявляетсясистематизацияи закреплениезнаний, навыков,умений в областиконструированияи производствамикроэлектронныхизделий, отличающихсявысоким качествоми эффективностьюпроизводства.
Задачамипроектированияявляются:
ОвладениенавыкамипроектированиятехнологическихпроцессовизготовленияРЭС, включаяизучение техническойлитературы,анализ технологичностиконструкции,выбор и обоснованиеструктурнойсхемы технологическихпроцессовизготовлениякоммутационныхустройств,сборки и монтажаРЭС, выбор иобоснованиетехнологическогооборудованияи оснастки;
овладениепрактическимнавыками созданиятехнологическойдокументациив соотвецтвиис требованиямиЕСТД и ОСТов;
разработкатехнологическогопроцесса итехнологическойдокументациина конкретныйэлектронныймодуль РЭА.
Такжепри проектированиирешаются следующиезадачи:
выбори обоснованиетехнологическихпроцессовпроизводствапассивнойплата микросхемы;
анализфизико-химическихпроцессовкритичнойоперацииизготовленияразработаннойтопологиифрагмента;
разработкатехнологическойдокументациина один изпроцессовизготовленияпассивнойплаты.
Глава1. Анализ исходныхданных
Анализконструкторскойдокументациии техническихтребованийна ЭМ.
Исходныеданные:
технологическоеописание нааппаратуру,в состав которойвходит ЭМ;
сборочныйчертёж и спецификация;
топологическиечертежи;
Даннаяячейка целикомсобрана надискретныхэлементах , длямонтажа элементовиспользованадвухсторонняяпечатная платас одностороннимпечатным монтажом,обратная сторонаплаты металлизируетсядля приданиялучшей помехозащищённостиизделию. Платаизготавливаетсякомбинированнымпозитивнымметодом.
Ячейка содержит7 резисторовтипа ОС6-9 , номиналом150 Ом, 301Ом и 1кОмсоотвецтвенно; 7 конденсаторовтипа ОСК10 –17ВЁмкостью 51 пФ,470 пФ и 0.22 мкФ и одинконденсаторподстроечныйтипа ОСКТ4-27 наноминал 3-5 пФ.
На платуустанавливаютсядве микросхемы597СА2 ,а такжемикросхемаОС530ЛА3 и ОС530ТМ2.Все микросхемыимеют планарныевыводы. Такжев состав платывходит фильтрБА23 – 1000 пФ.
1.2. Анализтехнологичностиконструкции
1.2.1.Понятиетехнологичностиконструкции
Однойиз важнейшиххарактеристик,влияющих наточность, качествои себестоимостьаппаратуры,являетсятехнологичностьконструкции.Под технологичностьюпонимаетсятакое качествоконструкцииизделий, котороепозволяетприменитьпрогрессивныеметоды технологиии организациипроизводственныхпроцессов,обеспечивающиевысокую производительностьтруда и минимальнуюсебестоимостьпри соблюдениизаданных требований.Отработкатехнологичностиконструкциинаправленана повышениепроизводительноститруда, снижениезатрат и сокращениевремени напроектирование,технологическуюподготовкупроизводства,изготовление,техническоеобслуживаниеи ремонт в целяхобеспечениянеобходимогокачества изделия.
Высокаятехнологичностьконструкцииизделия достигаетсясовместнымтрудом разработчика,конструктораи технолога.На начальномэтапе разработчик,как правило,намечает несколькосхемотехническихрешений. Конструкторпо выбраннойим принципиальнойсхеме компонуетизделие. Совместнорешается такжепроблематехнологичностиконструкциис учётом масштабавыпуска изделияи конкретныхусловий производства.
1.2.2. Определениеконструкторскихпоказателейтехнологичности
Коэффициентповторяемостикомпонентови МСБ
Кпов мс=1 – nт.к.м/Nк.м. , где
nт.к.м.– количествотипоразмеровкомпонентови МСБ;
Nк.м. –общее количествокомпонентов,микросхем иМСБ.
Подставивполучим:
Кпов мс=1 – 11 / (2+1+1+5+1+1+1+2+1+1+4)
Кпов мс=1 – 11 /20 = 0.45
Коэффициентповторяемостипечатных плат:
Кпов пп=1 – nт.пп/ Nпп , где
nт.пп– количествотипоразмеровпечатных плат,в том числемногослойных(без учёта числаслоёв);
Nпп – общееколичествопечатных плат
Т.к. наша ячейкасобираетсяна одной плате,то коэффициентповторяемостипечатных платравен 0.
Коэффициентповторяемостиматериалов:
Кпов.м= 1 –nмм/nор.д , где
nмм– количествомарок материалов,применяемыхв изделии;
nор.д–количествооригинальныхдеталей.
Т.к в составнашей ячейкивходят толькодискретныеэлементы, токоличествоматериаловбудет зависетьтолько от количестваматериаловиспользуемыхпри изготовлениипечатной платыи материалов/ составовнеобходимыхдля установкиэлементов наплату и защитуизделия отвнешних воздействий.
Для изготовленияплаты требуется:
стеклотекстолитСОНФ-1 ТУ16- 503.204- 80
Для установкиэлементовтребуются:
припойПОСК 50-18 ГОСТ21931-76
припойПОС 61
КлейВК-9 ОСТ 4Г 0.029.204
Эмальдля маркировкиЭП-572 ТУ6- 10- 1539- 76
Эмальдля маркировкиЭП- 941Ш ТУ6- 10- 1663- 78
Т.о. получим:
Кпов.м= 1– 5/23 = 0.78
Коэффициентиспользованиямикросхем иМСБ:
Кисп.мс=nмс/ N ,где
nмс–количествомикросхем иМСБ в изделии;
N – общееколичествоЭРЭ, микросхеми МСБ.
Подставивполучим:
Кисп.мс= 4/ 23 = 0.174
Коэффициентустановочныхразмеров (шагов)ЭРЭ, компонентови микросхем(МС):
Ку.р= 1 - nу.р/ N ,где
nу.р-количествоустановочныхразмеров ЭРЭ,МС и компонентов.
Подставивполучим:
Ку.р= 1 – 42 / 23 = -0.826
Коэффициентстандартизацииконструкции:
Кс= 1 – nор/ N ,где
nор– количествооригинальных(нестандартных)ЭРЭ и конструктивныхэлементов (втом числе иМСБ).
Подставивполучим:
Кс= 1- 4 / 23 = 0.826
Коэффициентунификации(повторяемости)конструкции:
Ку= 1 - nнаим/N ,где
nнаим– число наименованиймикросхем, МСБ,ЭРЭ и конструктивныхэлементов поспецификацииизделия.
Подставивполучим:
Ку=1- 20 / 23 = 0.131
Коэффициентиспользованияплощади коммутационнойплаты:
Ки.п= jэ.к/ j к.п ,где
jэ.к- площадьзанимаемаяэлементами,компонентами,контактнымиплощадкамии соединительнымипроводниками;
jк.п –площадь коммутационнойплаты.
Площадьметаллизацииплаты – 60 кв.см( 600 кв. mm)
Площадиэлементов :
DA1, DA2 (11.75*10.75 mm)
DD1, DD2 (7.5*9.5mm)
R1 – R7(1.25*1.25 mm)
C1, C2, C7 (1.5*1.5mm)
C3 – C6(3.25*4 mm)
C8(2.5*2.5 mm)
L1– L4 (2.25^2*3,14 mm)
Суммарнаяплощадь всехэлементов:236.5 кв. мм
Подставивполучим:
Ки.п= 600+236.5 / 2880 = 0.29
1.2.3. Определениепроизводственныхпоказателейтехнологичности
Длявыбора вариантаконструкцииизделия наоснове разработаннойструктурнойсхемы и маршрутныхкарт ТП производятрасчёт частныхпроизводственныхпоказателей.
Коэффициентпростоты изготовленияизделий:
Кп.и= 1 – nп/ (nэ+ nк) ,где
nп– количествоэлементов икомпонентовМСБ, требующихподгонки;
nэ– общее количествонапыляемых(или изготавливаемыхдругими методами) элементов;
nк– общее количествокомпонентов.
Подставивполучим:
Кп.и.=1 – 0 / (4 +23) = 1
Коэффициентрасширенныхдопусков:
Кр.д.=nр.д./ nэ ,где
nр.д.– количествонапыляемых( или изготавливаемыхдругими методами)элементов сдопусками >=10% от номинала;
Подставивполучим:
Кр.д=4 / 23 = 0.174
Коэффициентпростоты обеспечениязаданной конфигурацииэлементов:
Кп.о.к.=nм.т/ nэ , где
nм.т– количествоэлементов,получаемыхс помощью свободныхмасок или трафаретов:
Всоставе нашейячейки плёночныеэлементы отсутствуют,поэтому Кп.о.к.=0
Коэффициентсовмещениявакуумныхциклов процессанапыления слоёвпассивнойчасти:
Кс.в.ц=1 – nв.ц./ nс , где
nв.ц– число вакуумныхциклов откачкиподколпачногоустройстваустановки длянапыленияпассивной частиМСБ;
nс– число всехслоёв МСБ.
Всоставе нашейячейки плёночныеэлементы отсутствуют,поэтому Кс.в.ц= 0.
Коэффициентпростоты выполнениямонтажныхсоединений:
Кп.м.с=1 - nг.в/ nм.с , где
nг.в– количествомонтажныхсоединений,выполняемыхс использованиемгибких выводови проволочныхперемычек;
nм.с– общее количествомонтажныхсоединений.
Всоставе нашейячейки гибкиевыводы имеютмикросхемы:
DA1,DA2 – по 16 шт;
DD1,DD2 – по 14 шт; индуктивности:
L1– L4 по 2 шт.
Подставивполучим:
Кп.м.с=1– 68 / 94 = 0.277
Коэффициентограничениячисла видовсборочно-монтажныхсоединений:
Ко.в.с=1 – nв.с/ nп.с , где
nв.с– число видовсоединенийс учётом конкретногоспособа ихвыполнения(ультразвуковаяпайка, электроннолучеваяили лазернаясварка, склеиваниетеплопроводящимклеем, контактоломи т .д. );
nп.с– число парсоединяемых(любым видомсоединения)конструктивныхэлементовизделия.
Применяемыесоединения:
паянноеприпоем ПОСК50 – 18 ГОСТ 21931- 76 ( 34)
паянноеприпоем ПОС61 ( 60 )
клееноеклеем ВК –9 ОСТ4Г 0.029.204 ( 4+3 )
Ко.в.с=1- 3 / 101 = 0.97
Коэффициентиспользованиягрупповыхметодов обработки:
Ки.г.м= nг.м/ nоп , где
nг.п– число операцийтехнологическогопроцесса,предусматривающихиспользованиегрупповыхметодов обработки;
nоп– общее числоопераций.
Групповыеметоды обработкив нашем случаебудут применятсяна следующихстадиях изготовленияпечатной платы:
нарезказаготовок;
сенсибилизация;
химическаяметаллизацияотверстий;
гальваническоенанесениемеди;
травлениемеди с пробельныхмест.
Подставивполучим:
Ки.г.м=5 / 11 +31 = 0.119
Коэффициентавтоматизациии механизацииустановкимонтажа изделий:
Ка.м=nа.м/ nм.с , где
nа.м– количествомонтажныхсоединений,которые могутосуществляться механизированнымили автоматизированнымспособом;
Внашем случаевсе монтажныесоединениябудут выполнятьсяавтоматически,за исключениемустановкииндуктивностейL1 – L4 ираспайки ихвыводов.
Поэтомуполучим:
Ка.м= 86 /94 =0.915
Коэффициентавтоматизациии механизацииопераций контроляи настройкиэлектрическихпараметров:
Ка.к= nа.к/ Nк , где
nа.к– количествоопераций контроляи настройки,которые можноосуществитьавтоматизированнымили механизированнымспособом;
Nк– общее количествоопераций контроляи настройки.
Подставивполучим:
Ка.к=2 / 3 = 0.667
Коэффициентприменениятиповых технологическихпроцессов:
Кттп=nттп/ nоп , где
nттп– количествоопераций выполняемоепо типовымтехнологическимпроцессам:
Потиповым техпроцессам внашем случаевыполняютсяследующиеоперации:
всеоперацииизготовленияПП (11 шт);
нанесениемаркировки;
нанесениезащитногопокрытия;
выходнойконтроль.
Т.о.получим:
Кттп=14 / 42 =0.333
Комплекснаяоценка технологичности:
Комплекснаяоценка технологичностиизделия производитсяпо пятибалльнойсистеме. Численныезначения частныхпоказателейтехнологичностиКi переводятсяпри этом в бальнуюоценку:
Бi=4 – (Кнi – Кi)/ Кi , где
Кнi-нормативноезначение показателя(берётся изтабл. 2.1 литер.2) на данном уровнеразвития техникии технологии;
Кi– расчётноезначение показателяразрабатываемогоизделия;
Кi– эквивалентодного балла,численныезначения которогоприведены втабл. 2.1.
| № пп | Наименование показателя | Обозначение Кi | Значение нормативногопоказателяКнi | Эквивалент одногобалла Кi | Расчётный частный показатель Кi | Бальный показатель Б |
| А.Конструктор- скиепоказатели,определяемыекоэффициентами: | ||||||
| 1 | повторяемостимикросхем иМСБ | Кпов.мс | 0.95 | 0.2 | 0.45 | 1.5 |
| 2 | повторяемостиПП | Кпов.пп | 0.95 | 0.2 | 0 | -0.75 ненужен |
| 3 | повторяемостиматериалов | Кпов.м | 0.7 | 0.25Кн | 0.78 | 4.46 |
| 4 | использованиямикросхем иМСБ | Кисп.мс | 0.8 | 0.12 | 0.174 | -1.22 |
| 5 | установочныхразмеров ЭРЭ | Кур | 0.85 | 0.25Кн | -0.826 | -3.9 |
| 6 | стандартизацииконструкцииизделия | Кс | 0.85 | 0.25Кн | 0.826 | 3.89 |
| 7 | унификацииконструкцииизделия | Ку | 0.7 | 0.25Кн | 0.131 | 0.75 |
| 8 | использованияплощади ПП | Ки.п | 0.6 | 0.1 | 0.29 | 0.9 |
| Производственныепоказатели,определяемыекоэффициентами: | ||||||
| 1 | простотыизготовленияМСБ | Кпи | 0.95 | 0.2 | 1 | 4.25 |
| 2 | расширенныхдопусков | Кр.д | 0.9 | 0.3 | 0.174 | 1.58 |
| 3 | простотыобеспечениязаданнойконфигурации | Кпок | 0.5 | 0.2 | 0 | 1.5 ненужен |
| 4 | совмещениевакуумныхциклов | Ксц | 0.6 | 0.15 | 0 | 0 ненужен |
| 5 | простотывыполнениямонтажныхсоединений | Кпмс | 0.6 | 0.15 | 0.277 | 1.85 |
| 6 | ограничениявидов соединений | Ковс | 0.9 | 0.1 | 0.97 | 4.7 |
| 7 | использованиягрупповыхметодов обработки | Кигм | 0.4 | 0.25 | 0.119 | 2.88 |
| 8 | автоматизацииустановки имонтажа | Ка.м | 0.87 | 0.3 | 0.915 | 4.15 |
| 9 | автоматизацииконтроля инастройки | Ка.к | 0.5 | 0.13 | 0.667 | 5.28 |
| 10 | применениятиповых техпроцессов | Кттп | 0.6 | 0.15 | 0.333 | 2.22 |
Сучётом корректировкипоказателейтехнологичностирассчитываютсреднебальныйпоказатель:
Бср=Бi / N , где
N– количествопоказателей,участвующихв оценке ( в томчисле приравненныхк 0).
Подставивполучим:
Бср=33.29 / 18= 1.85
1.3ТЗ на корректировкуКД для автоматизированногоизготовления
В ходеанализа документациии анализатехнологичностиконструкции,выяснилось,что невозможнореализоватьавтоматизированнуютранспортировкузаготовок из-затого что непредусмотренасистема ихмаркировки.Наиболее простаи надёжна вэксплуатациисистема опознаванияизделия поштрхкоду. Длянашего производствапечатных платона подходи,как нельзялучше, следовательно,её и возьмёмза основу.
Штриховаямаркировкабудет нанесенана бумажныхстикерах,наклеиваемыхна плату и будетсчитыватьсяна автоматическихИК устройствахсчитывания.Т.о. необходимовключить всхему технологическогооборудованияавтомат длянанесенияштриховоймаркировки.
Глава2.Разработкатехнологическогопроцесса
2.1Выбор и обоснованиеосновныхтехнологическихпроцессов
Основнымитехнологическимипроцессамипри изготовленииданной функциональнойячейки будутявляться:
изготовлениеплаты;
контрольпараметровготовой платы;
установкаэлементов наплату;
электрическиймонтаж соединений;
контроль;
нанесениемаркировкии защитногопокрытия;
регулировкавыходныхэлектрическихпараметровячейки;
выходнойконтроль.
Изготовлениеплаты то ТЗбудет производитсяпозитивнымкомбинированнымметодом. Достоинствамиэтого методаявляются повышенноекачество паянногосоединенияэлемента платыс контактнойплощадкой,хорошая металлизацияотверстий, атак же хорошаямеханическаяи электрическаястабильностьпри сравнительномалых размерахКП. Другие методыизготовленияплаты применятьнежелательнопо следующимпричинам:
Аддитивнаятехнологияявляется довольнодорогой, чтов условияхмассовогопроизводстванашего изделияэкономическине выгодно ибудет тормозитьпродвижениеизделия нарынок, что вусловиях нынешнейэкономическойситуации крайненежелательно,т.к. при производствеизделия неиспользуютсясложные и наукоёмкиетехнологии,изделие должноуверенно держатсяв своей ценовойнише на рынке,при приемлемомсоотношениикачество –цена. Так жеданный методтребует относительнодлительногопромежуткавремени наизготовления( низкая скоростьосаждения),конечно существуютспособы повышенияскорости осаждения,например, применениехимико-гальваническогометода, но это,опять же, ведётк удорожаниюизделия. Следовательно,данная технологияпроизводстванам не выгодна.
Негативныйкомбинированныйметод для нашегопроизводстваданный методявляется болеепредпочтительнымчем преведуший,но он обладаетбольшим недостатком– срыв контактныхплощадок присверлении, ау нашем случаевсе элементыимеют либопланарныевыводы, либобоковые и контактс припоя с контактнойплощадкойдолжен бытьочень хорошим,т.к. большинствоэлементов вцелях удешевленияпроизводстваи упрощенияавтоматическогомонтажа к платене приклеиваются,а держатсятолько лишьза счёт пайки.Следовательнонам все-такивыгодней применятькомбинированныйпозитивныйметод.
Послеизготовленияи последующейочистки платы,необходимопровести выборочныйконтроль ( т.к.техпроцессбудет применятьсядля массовогопроизводстваи контролькаждой платыне эффективенпо экономическимсоображениям)качества металлизацииповерхностиплаты.
Следующимосновным этапомпроизводстваявляется установкаэлементов наплату. Т.к. практическивсе элементыявляются серийнымиизделиями,прошедшимивыходной контрольв процессеизготовления,то операцияпо входномуконтролю этихэлементов передустановкойих на платуявляется невыгодной,а следовательнопроизводитсяне будет. Установкаэлементов будетпроизводитсяс помощьюавтоматизированныхсредств.
Всеэлементы имеютпаянное соединениевыводов с контактнымиплощадками,т.к. это способствуетупрощениюпроцесса установки( по сравнениюсо сваркой),большей универсальностиприменяемогооборудованияи удешевленияоперации установки.
Электрическиймонтаж соединенийбудет выполнятсятак же автоматическидля всех элементов,за исключениеминдуктивностейL1-L4,электрическиймонтаж выводовкоторых, ввидутрудностиреализациив автоматическомрежиме, будетпроизводитсяв ручную.
Далеенеобходимопровести операциюконтроляэлектрических свойств соединенийэлементов сплатой, чтобыпри обнаружениинесоответствиянормам, отправитьзабракованноеизделие надоработку наотносительноранней стадиипроизводства.ввиду высокойсерийностипроизводстваконтроль будетосуществлятьсяполностьюавтоматически.
Приполном соотвецтвииизделия нормам,оно маркируетсяи покрываетсязащитным покрытием.Процесс нанесениязащитногопокрытия полностьюавтоматизирован,что уменьшаетвероятностьпоявлениянезащищённых(в следствиинеаккуратности)мест, а так жеуменьшает, вусловиях массовогопроизводства,стоимостьизделия. Защитноепокрытие будетвыполненоэмалью, т.к. эмальпо сравнениюс лаком болееустойчива кповышеннымтемпературам,которым неизбежнобудет подвергатьсяизделие в процессеэксплуатации.Покрытие эмальюнесколькоудорожаетстоимостьизделия, но этоокупается засчёт увеличениянадежностифункционированияизделия в целоми уменьшениявозвратов,вышедших изстоя изделий,в течениигарантийногосрока эксплуотации.
Поокончании всегоцикла производстваизделия подвергаютсявыходномуконтролю.
2.2Формированиерациональнойпоследовательноститехнологическихпроцессов
Разработкасерийноготехпроцессав общем случаескладываетсяиз следующихэтапов:
Анализисходных данных;
Выбортипа и организационноформы производства;
составлениеструктурнойсхемы ТП;
составлениетехнологическойсхемы сборки;
выбори обоснованиевозможностейиспользованиятиповых ТП;
расчленениеТП изготовленияизделия наотдельныеоперации,составлениемаршрутнойкарты;
Выборнаиболеепрогрессивныхметодов выполненияопераций, подбороборудования;
выборпрофессий иквалификацийисполнителей;
разработкаоперационныхтехнологическихкарт;
выявлениенеобходимойтехнологическойоснастки,приспособленийи инструмента;
выбороптимальныхтехнологическихрежимов;
техническоенормированиетехнологическогопроцесса;
выборметодов и средствтехническогоконтроля качестваизделий и соблюдениятехнологическойдисциплины;
выбороптимальноговарианта ТП;
оформлениетехнологическойдокументации.
Анализисходных данных:
Анализисходных данныхбыл проведёнв главе 1.
Выбортипа и организационнойформы производства:
Выбортипа и организационнойформы производстванеобходимопроизвестис учётом программывыпуска и режимаработы предприятия.Вбирая типпроизводстванам необходимознать коэффициентзакрепленияопераций( Кз.о), который представляетсобой отношениячисла операций,выполненныхза месяц, к числурабочих мест.В данном случаемы имеем делос массовымпроизводством,для которогокоэффициентзакрепления операций лежитв пределахКз.о= 1 – 10. Формупроизводствавыберем – многопредметнуюпрерывно- поточную.
Структурнаясхема ТП:
Отражаетначальный этапразработкитехнологиии представляетсобой условноеизображениецепочки взаимосвязанныхтехнологическихи контрольныхопераций, ихсодержаниеи логическуюпоследовательностьвыполненияв процессепроизводства.
Структурнаясхема нашеготехнологическогопроцесса изготовленияпечатной платыбудет выглядетьследующимобразом:
Нарезка Образование Образование Сенсибилизация
заготовок базовых отвер- переходныхотвер- и активация
стий. стий подметал- лизацию.
Химическая Получение Гальваническое Плакирование
металлизация рисунка нанесение ППотверстий схемы меди
Удаление Травление Финишные
фоторезистивной меди с операции
маски пробельных
мест Рассмотрим техпроцессболее подробно:
Схемапозитивногокомбинированногометода
(методметаллизированныхотверстий)
Исходнымматериаломявляетсядвухстороннийфольгированныйдиэлектрик
1. Нарезказаготовок2.Образованиебазовых отверстий
3.Образованиепереходныхотверстий подметаллизацию
4.Сенсибилизация(повышениечувствительности)и активация
5.Химическаяметаллизацияотверстий (слоймеди 5 мкм)
6.Получениерисунка схемы(фоторезист.)
7.Гальваническоенанесение(усиление) меди(толщ.50 мкм)
8.Гальваническоенанесениеметаллического слоя,
устойчивогопри травлении(плакированиеПП),
сплав:олово-свинец. Еще и улучшаетпайку 
9.Удалениефоторезистивноймаски
10.Травление медис пробельныхмест (медь травится,а
сплаволово-свинец - нет) 
11.ФинишныеоперацииТехнологическаясхема сборки:
Составляетсядля выявлениясостава сборочных элементов, онаопределяетотносительнуюпоследовательностьвыполнениясборочных работи других взаимосвязанныхопераций, атакже отражаетхарактер выполняемыхсборочныхсоединений.
4 Печатная 1плата
Комплектовочная
операция
Подготовительнаяоперация
10 Установка конденсатораС11 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОСК10- 17В-М47
25 Установка конденсатораС21 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОСК10- 17В-М1500
8 Установка конденсатораС71 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОСК10- 17В-М1500
26Установка конденсатораС31 Паятьприпоем ПОСК50-18ОСК10- 17В – Н90
12 Установка конденсатораС41 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОСК10- 17В– Н90
27 Установка конденсатораС51 Паятьприпоем ПОСК50-18ОСК10- 17В – Н90
28 Установка конденсатораС61 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОСК10- 17В– Н90
14 Установка конденсатораС81 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОСКТ4-27- 25В 
29 Установкарезистора R5 1 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОС6- 9- 150 Ом
30 Установкарезистора R3 1 Паятьприпоем ПОСК50-18ОС6- 9- 301 Ом
24 Установкарезистора R1 1 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОС6- 9- 301 Ом 
31 Установкарезистора R2 1 Паятьприпоем ПОСК50-18ОС6- 9- 301 Ом
23 Установкарезистора R6 1 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОС6- 9- 301 Ом
22 Установкарезистора R7 1 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОС6- 9- 301 Ом 
32 Установкарезистора R4 1 Паятьприпоем ПОСК50-18
ОС6- 9- 1 кОм
6 Установка микросхемы 1 Паятьприпоем ПОС61
DА1 597 СА2 
7 Установкамикросхемы 1 Паятьприпоем ПОС61DА2 597 СА2
9 Установкамикросхемы 1 Паятьприпоем ПОС61DD1 ОС 530 ЛА3
11 Установкамикросхемы 1 Паятьприпоем ПОС61
DD2 ОС 530 ТМ2 
3 УстановкаиндуктивностиL1 1 Устанавливатьна клей ВК- 9
Паятьприпоем ПОСК50- 18
1 УстановкаиндуктивностиL2 1 Устанавливатьна клей ВК- 9
Паятьприпоем ПОСК50- 18 
5 УстановкаиндуктивностиL3 1 Устанавливатьна клей ВК- 9
Паятьприпоем ПОСК50- 18
6 УстановкаиндуктивностиL4 1 Устанавливатьна клей ВК- 9
Паятьприпоем ПОСК50- 18Контрольмонтажа
Нанесениемаркировки
эмальюЭП- 572
Покрытиеобозначенныхмест
эмальюЭП- 941Ш
Нанесениепокрытия хим.ММО-С(66)
Регулировкавыходных электри-
ческихпараметров
Выходнойконтроль 
ГотоваяФЯ
Глава3. Синтез автоматизированногопроизводства
3.1Синтез структурыАП.
Структурнаясхема АП представленав отдельномпроекте MSProject.Приложение1.
Внашем случаеизделие рассчитанона массовоепроизводство,и как следствие,оно обладаетдостаточнонизкой ценойи хорошимитехническимихарактеристиками,что должнопривлечь вниманиепотенциальныхпокупателей.
Высокиетемпы развитиянауки, а вместес ней и “высоких”технологий,диктуют необходимость,строить производствона основе гибкихтехнологий,позволяющихс минимальнымизатратамипереходитьна выпуск болеесовершеннойпродукции иодновременноподнимать еёконкурентоспособностьна рынке, путемповышениякачества ипонижениемцены.
Всёвыше сказанноедостижимо лишьв том случае,если нашепроизводствобудет оснащеноуниверсальнымоборудованием,способнымработать сразличнымивидами элементнойбазы. Ввидупостоянногосовершенствованияпроизводителямиэлементнойбазы, необходимонаблюдать зарынком комплектующихэлементов исвоевременнопроизводитьмодернизациюпроизводства,заменяя устаревшееоборудованиена более новое.
Проанализироваввсе факты, атакже составивпрогноз развитияотрасли нанедалекоебудущее, особоуделив вниманиепотенциальнымконкурентам,учитываякрупносерийностьнашей продукции,выясним- чтодля нашегослучая наилучшимобразом подходитгибкий видавтоматизациипроизводства.Гибкому видупроизводстваприсущи определённыекачественныехарактеристики,попробуемпроанализироватьнаше производство,по этим характеристикам:
-универсальность,т.е способностьк переналадкеотдельныхмодулей. Да,универсасальностьимеет местов нашем производстве,т.к. в условияхнынешнейэкономическойситуации неприходитсярасчитыватьна устойчивыйпокупательскийспрос в течениидолгого периодавремени, следовательнооборудованиебудет устанавливатьсяуниверсальное,либо в случаеотсутствияподходящегонаименеедорогостоящее(из перечняудовлетворяющегопо соотношениюкачество-цена),с перспективойзамены в будущемна принципиальноновое.
-мобильность,т.е. минимальноевремя переходас выпуска одногоизделия надругое. Данныйпараметр целикомзависит отособенностейконкретноговида оборудованияи квалифицированностиобслуживающегоперсонала. Ну,если на оборудованиемы влиять никак не можем,то подготовкеперсонала будетуделятьсябольшое внимание.
-резервированиеоборудования.По возможностибудет учитываться,но резервированиебольшого числаединиц оборудованиянам не выгодно,т.к. в случае“окончательного”устареванияконкретноговида, возникнетнеобходимостьзамены так жеи резервногооборудования,помимо заменыосновного,поэтому постараемсяобойтись высокимуровнем сервисногообслуживания,резервируяв основномтолько “узкиеместа” производства.
Структурнаясхема данного производствапредставляетсобой централизованнуюструктуру,центром которойявляетсятранспортно-складскаясистема. Такаяструктура имеетследующиедостоинства:
-Высокаянадёжностьструктуры, т.к.выход из строяодного из модулейне сможетпарализоватьработу всегопроизводства.Неисправныймодуль можнона время исключитьиз производстваи либо запуститьрезервный, либо(при наличииопределённого“буферного”запаса полуфабрикатана складе)скомпенсироватьработу отсутствующегомодуля.
-Возможностьпостоянногоконтроля иуправленияпроцессомпроизводства,компенсацииузких мест иоптимизациивсего производства,перераспределениемресурсов “налету”.
-Высокаяуниверсальностьтранспортнойсистемы, т.к. восновном длятранспортировкибудут использоватьсяодни и те жемеханизмы.
Недостатком,с моей точкизрения, являетсявысокая централизованностьтакой системы,что при повреждениицентра управлениясистемой приведётк остановкевсего производства.Но учитываябольшое количествопреимуществи высокую надёжностьоборудования(не считая умышленнойего порчи) такаясхема представляетсямне наилучшимвыбором.
Дляупрощенияпроцесса планированияпроизводства,разработаемтаблицу кодовдля каждогоосновногопроцессапроизводства:
Производственныйэлемент | Код |
ГАЛИзготовлениеПП | ПП-1 |
| Станокполировкиторцов | ПП-1-1 |
| Станоксверлильный | ПП-1-2 |
| Штампна основе керамикиВК | ПП-1-3 |
Ваннадля CHCL2 | ПП-1-4 |
| Ваннадля хим метализации | ПП-1-5 |
ГАМПолучениерисунка схемы | ППM-1 |
| Станокдля правкиракеля | ППМ-1-1 |
| Автоматсеткографическойпечати | ППМ-1-2 |
| Линиясушки ИК-лучами | ППМ-1-3 |
| Ваннадля гальваничнанесен меди | ПП-1-6 |
| Ваннадля плакирования | ПП-1-7 |
| Ваннаультрозвуковая | ПП-1-8 |
| Устройствообработки ворг растворителях | ПП-1-9 |
| Устопределенияпаяемости ПП | ПП-1-0 |
| ГАЛУстановкаэлементов | УЭ-1 |
| Автоматустановкизл-тов(конденсаторы) | УЭ-1-1 |
| Автоматустановкиэл-тов(резисторы) | УЭ-1-2 |
| Полуавтоматукладки и пайкиИМС | УЭ-1-3 |
| Паяльникимпульсный | УЭ-1-4 |
| Контрольныйстенд | УЭ-1-5 |
| ГАЛНанесениепокрытий | НП-1 |
| Автоматсеткографическойпечати(марк) | НП-1-1 |
| Автоматсеткографическойпечати | НП-1-2 |
| Камерадля распыления | НП-1-3 |
| ГАЛВыходная стадия | ВС-1 |
| Столрегулировочный | ВС-1-1 |
| Стендиспытательный | ВС-1-2 |
| Транспортныйпортал | ТП-1 |
| Буферные склады | БС-1 |
| Складготовой продукции | СГП-1 |
3.2Подбор оборудованияи компоновкагибкой автоматизированнойлинии.
Структуранашего производстваизначальноориентированана централизованноеуправлениепроцессомпроизводства,поэтому ГАЛпо производствупечатных платбудет иметьсосредоточенноеуправление(обрабатывающийцентр). Ритмичностьработы участкабудет обеспечиватьсяцентрализованнойсистемой управления,по средствам,использованияпромежуточных,буферных складовдля хранениязаготовок, вовремя выполненияопераций требующихбольших временныхзатрат. Принашем массовомпроизводстветакая структуравполне оправданаи позволяетэкономитьсредства засчёт сниженияпотреблениеэнергоресурсовпотребляемыхоборудованием.
Рассмотримболее подробноГАЛ по производствупечатных плат.
Даннаялиния предназначенадля производствапечатных платиз стеклотекстолитакомбинированнымпозитивнымметодом (каки заданно вусловиях проекта),в случае необходимостилиния относительнолегко можетбыть перенастроенана производствопечатных платнегативнымкомбинированнымметодом илина производствоплат по адитивнойтехнологии.
Дляданной линииподобраноследующееоборудование:
Операциянарезки заготовок(ПП-1-1):
- Станокрезки твёрдосплавнымидисками наоснове металлокерамикиВК-15. Так же длярезки можноприменитьСтанок резкиалмазнымидисками, ноучитывая еговысокую стоимость,его применениеобоснованолишь в исключительныхслучаях.
- Станокдля полировкиторцов АРРМ3.105.006, в случае егоотсутствияон может бытьзаменён станкомСШО-1 для шлифованияторцов, но этоснизит производительностьлинии и несколькопонизитсякачество обработкизаготовок.
Образованиебазовых отверстийи образованиепереходныхотверстий подметализацию(ПП-1-2):
- Станоксверлильныймногошпиндельный,так же существуетвозможностьего заменыШтампом наоснове металлокерамикиВК-15; ВК-20, это позволитдаже несколькоповыситьпроизводительностьна данном участкелинии, но в ущербкачеству получаемыхотверстий.
Сенсибилизацияи активация(ПП-1-4):
- Ваннадля растворадвухлористогоолова CHCL2
Химическаяметаллизация(ПП-1-5):
- Ванна
Получениерисунка схемы(ППМ-1):
- Даннаяоперация будетпроизводиться на специальнопредназначенномдля этого гибкомавтоматизированноммодуле.
Гальваническоенанесениемеди(ПП-1-6):
-Ванна.
Плакирование(ПП-1-7):
- Ванна.
Удалениефоторезистивноймаски(ПП-1-8):
- ВаннаультразвуковаямодернизированнаяУЗВ-16М, так жесуществуютварианты замены:а) Установкаотмывки и сушкипластин 08 ИВС-0/150-004
б) Автоматгидромеханическойотмывки пластинмодель 04-4щ-75у/-001.
Травлениемеди с пробельныхмест(ПП-1-9):
- Устройствообработки ворганическихрастворителях 084.ХО-100-003
Финишныеоперации(ПП-1-0):
- Установкадля определенияпаяемостипечатных платГГМЗ.449.004 или установкадля определенияпаяемостиматериалови металлопокрытийГГ-2393.
Длятранспортировкизаготовок между отдельнымиблоками линиибудет применятсяуниверсальноетранспортноесредствоАвтоматическоезагрузочо-транспортноеустройство3.887.003. Т.к. транспортныесредства являютсяуниверсальными,то для их идентификациисистемой будутприменятьсямагнитныеярлыки основанныена эффектехолла.
Можноприменитьдатчики холласо встроенныммагнитом фирмыHoneywell:
Каждоетранспортноесредство будетиметь свойфиксированныйномер, по которомусистема будетего опознавать,отслеживатьего местонахождениеи управлятьего работой.
Данныйтип датчикаочень удобенпри использованиина подвижныхобъектах, т.к.являетсябесконтактным,защищённымот оптическихи электрическихпомех, которыеприсутствуют в нашем производстве(например: установкасушки ИК-лучамиили силовойпривод самогоустройства).Кроме тогоданный типдатчика позволяетсчитыватьинформациюнепосредственново время движенияустройства,тем самым, исключитьзадержки вработе транспортнойсистемы и повыситьколичестводатчиков напути следованиятранспортныхсредств.
АСУ ГАЛпроизводствапечатных плат
ЛВС
УЭВМ 
МЭВМ МЭВМ МЭВМ МЭВМ МЭВМ
ПП-1-1 ПП-1-2 ПП-1-3 ПП-1-4 ПП-1-5
Д1 Д2 Д3 Д4 Д5
ДП1 ДП2 ДП3 ДП4 ДП5 ДП6
Д6 Д7 Д8 Д9 Д10
ПП-1-6 ПП-1-7 ПП-1-8 ПП-1-9 ПП-1-0МЭВМ МЭВМ МЭВМ МЭВМ МЭВМ
ДП7 ДП8 ДП9 ДП10 ДП11 ДП12Алгоритмфункционирования ГАЛ производстваПП
| № | Субъект | Действие |
| 1 | ДП1 | Фиксируетсямомент входатранспортногосредства взону расположенияГАЛ и передаётинформациюУЭВМ. |
| 2 | Д1 | срабатываетв момент прибытия/отходатранспортногосредства для станка резкизаготовок. |
| 3 | ДП2 | Срабатываетв, после размыканиядатчика Д1 ификсируетмомент прохождениятранспортногомодуля от станкарезки к сверлильномустанку. |
| 4 | Д2 | Замыкаетсяв момент прибытиятранспортногомодуля к сверлильномустанку, и размыкаетсяв момент отхода,информируястанок о том,что разгрузкаи прием заготовокзакончены. |
| 5 | ДП3 | Срабатываетв момент проходатранспортногомодуля идущегоот станкасверления кХим ванне№1. |
| 6 | Д3 | Приприходе транспортногосредства, подаётсигнал станкуо начале циклапередачизаготовок, своим размыканиеминформируетоб окончаниицикла. |
| 7 | ДП4 | Передаёткоординирующуюинформациюв УЭВМ, о прохождениитранспортногомодуля на участкемежду Хим ванной№1и Хим ванной№2. |
| 8 | Д4 | Срабатываетпри прибытиитранспортногомодуля к Химванне№2, и размыкаетсяпри его отходе. |
| 9 | ДП5 | Припроходе транспортногосредства научастка отХим ванны2 кХим ванне3передаетинформациюоб этом в УЭВМ. |
| 10 | Д5 | Датчиксрабатываетпри нажатиина него подошедшимк Хим ванне3транспортныммодулем и передаётэту инф-циюв МЭВМ ПП-1-5, котораяначинаетформироватькоманды дляпогрузочно/разгрузочныхопераций. |
| 11 | ДП6 | Датчикпередаёт поЛВС в центральнуюУЭВМ информациюо том, что транспортныймодуль покинулзону ГАЛ и перешёлв зону ГАМ. |
| 12 | ДП7 | Датчикпри входетранспортногомодуля из зопыГАМ в зону ГАЛпередаеткоординирующуюинформациюоб зтом модулев центральнуюУЭВМ. |
| 13 | Д6 | Подошедшеек ванне ПП-1-6транспортноесредство замыкаетэтот датчик,тем самым посылаясигнал в МЭВМэтого станкао начале циклапередачизаготовок,при отходетранспортногомодуля датчикразмыкается. |
| 14 | ДП8 | Далеев УЭВМ поступаетсогнал от этогодатчика положенияо прохожденитранспортногосредства отстанка ПП-1-6 кстанку ПП-1-7 |
| 15 | Д7 | ДатчикД7 замкнётсяв момент остановкитранспортногомодуля околоХим ванны4, дляМЭВМ это послужитсигналом оначале приёма/передачизаготовок. |
| 16 | ДП9 | Этотдатчик передасткоординирующийсигнал в УЭВМпри проходетранспортногомодуля от Химванны4 к станкуочистки. |
| 17 | Д8 | Приприбытиитранспортногосредства сзаготовкамив рабочую зонустанка очисткиэто датчикпосылает сигналв МЭВМ станкаочистки заготовок. |
| 18 | ДП10 | Срабатываетпри прохождениитранспортногомодуля с заготовкамии передает вуправляющуюЭВМ сигнал ваналоговойформе. |
| 19 | Д9 | Замыкаетсяпри подходетранспортногомодуля к Химванне5 и размыкаетсяпри его отходе,тем самым даваяпонять МЭВМстанка, о начале/концепогрузкисоответственно. |
| 20 | ДП11 | Посылаетв УЭВМ сигналво время проходатранспортногомодуля от Химванны5 к установкеконтроля. |
| 21 | Д10 | Приподходе транспортногосредства включаетустановкуконтроля. |
3.3Анализ структурыгибкого автоматизированногомодуля
Регуляторположениятрафарета длянанесенияфоторезиста.
R1 Регулировкаположения
Uэтал
Uразн Устр сравн Uдатч Потенциометрический
МП АЦП ДУ1 R1 датчик положения 
P2 Пьезоэлектрическ.
АЦП Генератор датчик давления
синхроимпуль-
сов Uдатч
ЦАП Uразн Устр сравн 
ДУ2 Uэтал
Uпреобр Регулировка 
Uуправл R2 давления
УУ
Uсети
ПриводрамкиПринанесениифоторезистаметодом трафаретнойпечати требуетсяточно установитьрамку надповерхностьюплаты, т.к. принеточной установкефоторезистбудет нанесённеровным слоем,что осложнитработу с заготовками.
Дляконтроля заположениемрамки предусмотреныдва датчикадатчик уровняопускания рамки(R1) и датчиксилы прижатиярамки к поверхностиплаты, т.к. еслиприжать слишкомсильно, то рамкане будет пружинитьпод действиемракеля и, соответственно,не будет полученатребуемаятолщина слояфоторезиста.
Используемдатчик уровняопусканияпотенциометрическоготипа, т.к. оннаиболее простойпо конструкции,но в тоже времяобеспечиваетнеобходимуюточность измерениявеличины перемещениярамки. Т.к. потехническомузаданию оборудованиедолжно бытьлегко перестраиваемымна выпуск новойпродукции, товведём в схемуподстроечныйрезистор, которыйпозволит намизменять величинуперемещения.Для контроляза усилиемприжима установимпьезоэлектрическийдатчик давления(Р2) , и эталонноесопротивлениеR2.
Рассмотримпринцип работыэтого регулятора.При опусканиирамки аналоговыйсигнал от датчика перемещенияпоступает наустройствосравнения, вкачестве устройствасравненияпримениядиференциальныйусилитель, гдесравниваетсяс эталоннымзначением R1, если имеетсяразница, то навыходе ДУ1формируетсяразностныйаналоговыйсигнал, которыйв АЦП преобразуетсяв цифровой. Отдатчика давления на вход ДУ2, также,поступаетаналоговыйсигнал, которыйсравниваетсяс эталонными в случаерасхожденияна выходе ДУ2появляетсяаналоговыйсигнал, которыйпреобразовываетсяв цифровой спомощью АЦП. Цифровые сигналыс выходов обоихАЦП поступаютв микропроцессор.На основанииданных микропроцессорформируетуправляющиесигналы, которыепреобразовываютсяв аналоговуюформу в устройствеЦАП и поступаютна устройствоуправления(УУ), которое иформируетнеобходимоеуправляющеенапряжение.Т.к. в нашей схемеприсутствуютцифровые устройства,то для их синхронизациивводится генераторсинхроимпульсов.Глава4. Организационно-экономическиеаспекты производства.
4.1Синтез маршрутаизготовления.
Маршрутизготовленияподробнорассматриваетсяв приложении1, в маршрутнойкарте выполненнойс помощью программыMS Project.
4.2Роль человекаи его участиев производстве
Данноепроизводствоявляется полностьюавтономными может функционироватьбез непосредственноговмешательствачеловека. Рольчеловека вданном производствесводится кнаблюдениюза исправностьюсистем, техническомуобслуживаниюи ремонту вышедшегоиз строя оборудования.Таким образом,для наблюденияза системойпроизводстванам требуетсянесколькочеловек, операторовкоторые будутпосменно наблюдатьза работойсистемы и 2 или3 бригады ремонтников,которые также, посменнобудут находитсяна дежурстве.Для определенияколичестваи составаобслуживающегоперсоналанеобходимопровестисоответствующийрасчёт, но даннаякурсовая работане предусматриваетего выполнения.
Так женеобходимопроизвестидополнительныйрасчёт условийна рабочихместах персонала,таких как освещение,вентиляцияи др.
Значительныеизменения втехнике и технологииокажут большоевлияние нахарактер трудачеловека вусловиях гибкогопроизводства.Поэтому всебольшее вниманиеуделяетсявопросам гуманизациитруда. При этомпод гуманизациейтруда понимаетсяне только широкийкруг мероприятий,улучшающихусловия труда,но и способствующихпривлекательноститруда и еготворческихсоставляющих.Гуманизациятруда направленане только наснижениестрессов, устранениеисточниковнесчастныхслучаев, исключениемонотонныхопераций, повышениетребованийк удобствурабочего места,но и на использованиезнаний и опытаработающих,их постоянноесовершенствованиепутем индивидуальнойорганизациитруда каждого,возможностьпроявлятьсобственнуюинициативу,т. е. созданиеусловий, прикоторых трудприносит радость.
Таким образом,гуманизациятруда — этоодна из главныхзадач на путисоздания производствабудущего, чтопозволит избежатьтаких проблем,как отношениечеловека кновой технике,когда онарассматриваетсякак средствозамены людей,что и предопределяетнеудачи в примененииновой технологии,отрицательновлияет на состояниеи деятельностьобслуживающегоперсонала.
Большоевнимание приизучениичеловеческогофактора впроизводстведолжно уделятьсятаким вопросам,как влияниеновой Технологиина занятость,изменениефункций персонала,разработкаметодов обученияв соответствиис новыми требованиями,обеспечениеоптимальноговзаимодействиячеловека смашиной
4.3Использованиекомплекснойсистемы проектированияи изготовления.
На современномэтапе развитияпроизводства,повышениястепени интеграцииэлементов радиоэлектроннойаппаратуры,а так же уменьшенияразмеров самойаппаратуры,необходимагибкая интеграцияпроизводственныхвозможностейс системамипроектированияаппаратуры,а также с производителямиоборудованиядля производстваРЭА. Одним изусловий успешногопроизводстваизделий в рамкахжесткой конкуренциина рынке являетсяприменениев производствепоследнихнаучно техническихразработок,а также умелаямаркетинговаяполитика внаправлениипокупателяи конкурентов.Один из способоввыиграть вжёсткой конкурентнойборьбе этоприменять всвоём производствеоборудованиепостроенноена основеконтроллеровс открытойархитектурой.
До последнеговремени рольконтроллеровв АСУ ТП в основномвыполнялиPLC (ProgrammableLogic Controller—программируемыелогическиеконтроллеры)зарубежногои отечественногопроизводства.
Наиболеепопулярны внашей странеPLC таких зарубежныхпроизводителей,как Alien- Braidly,Siemens, ABB,Modicon, и такиеотечественныемодели, как«Ломи-конт»,«Ремиконт»,Ш-711, «Мик-родат», «Эмикон». Всвязи с бурнымростом производстваминиатюрныхPC-совместимых компьютеровпоследние всечаще стали использоватьв качествеконтроллеров,причем этатенденциянапрямую связанас концепциейОМАС.
Первое иглавное преимуществоРС-кон-троллеровсвязано с ихоткрытостью,т. е. с возможностьюприменять вАСУ ТП самоесовременноеоборудование.
КонтроллерCS104 фирмыSteinhoff
только-толькопоявившеесяна мировомрынке, причемоборудованиедля РС-контроллеровсейчас выпускаютуже не десятки,а сотни производителей,что делаетвыбор уникальношироким. Этоочень важно,если учесть,что модернизацияАСУ ТП идетпоэтапно изанимает длительноевремя, иногданесколько лет.ПользовательАСУ ТП уже ненаходитсяво власти одногопроизводителя(как в случаес PLC), которыйнавязываетему свою волюи заставляетприменятьтолько еготехническиерешения, а сам(или через своегосистемногоинтегратора)может сделатьвыбор, применяяте подходы,которые в данныймомент егобольше всегоустраивают.Он может теперьприменять всвоих системахпродукциюразных фирм,следя только,чтобы онасоответствовалаопределенныммеждународнымили региональнымстандартам.
Второе важноепреимуществоРС-контроллеровзаключаетсяв том, что в силуих «родственности»с компьютерамиверхнего уровняне требуютсядополнительныезатраты наподготовкупрофессионалов,обеспечивающихих эксплуатацию.Эту работумогут с успехомвыполнять (иэто подтверждаетсяна практике)специалисты,обеспечивающиеэксплуатациюкомпьютеровверхнего
уровня.Это позволяетсократить срокивнедрениясистем управленияи упрощаетпроцедуры ихэксплуатации,что в конечномсчете приводитк общему снижениюзатрат на созданиеили модернизациюАСУ ТП. Отметимтакже, что оченьчасто прирассмотрениивариантовпостроенияАСУ ТП затратына эксплуатациюне учитываются,что, на наш взгляд,являетсясерьезнойошибкой.
Более высокаянадежность— третье преимуществоРС-контролле-ров.Обычно рассматриваютфизическуюи программнуюнадежностьконтроллеров.При этом подфизическойнадежностьюпонимаетсяспособностьаппаратурыустойчивофункционироватьв условияхокружающейсреды промышленногоцеха и противостоятьее вредномувоздействию,а под профаммнойнадежностьюпонимаетсяспособностьПО устойчивофункционироватьпри возникновенииситуаций, требующихреакции в заданноевремя. ФизическуюнадежностьPLC и РС-контроллеровможно считатьодинаковой,поскольку нетоснованийпредполагать,что у РС-контролле-ровона будет ниже.БольшинствоРС-контроллеровориентированына
работув тяжелых условиях,например врасширенномдиапазонетемператур,а также защищеныот пыли, влаги,ударов, вибрациии электромагнитныхизлучений.Программнаянадежностьопределяетсяпрежде всегостепенью отлаженностиПО. Посколькув РС-контроллерахмогут использоватьсякоммерческиеОС и прекрасноотлаженныеприкладныепакеты (сотнитысяч установок),то можно ожидать,что программнаянадежность,а следовательно,и общая надежностьРС-контроллеровбудут вышенадежностиPLC.
Операционнаясистема контроллеровдолжна удовлетворятьтребованиямоткрытости.Но не толькоим. Спецификаусловий работыконтроллеровтребует, чтобыОС поддерживалаработу в режимереальноговремени, былакомпактна иимела возможностьзапуска из ПЗУили флэш-памяти.
Для РС-контроллеровлучше всегоподходит операционнаясистема QNX(фирма QSSL,Канада). Преждевсего, это связанос тем, что архитектураQNX являетсяоткрытой, модульнойи легко модифицируемой.QNX может загружатьсякак из ПЗУ,флэш-памяти,так и с помощьюудаленнойзагрузки посети. QNX разработанав соответствиисо стандартамиPOSIX, являетсякоммерческойоперационнойсистемой, широкораспространенана мировомрынке (сотнитысяч продаж),поддерживаетвсе шины, используемыев РС-контроллерах,включая ISA,PCI, CompactPCI,PC/104, VME,STD32. Болееста фирм —производителейпрограммногои аппаратногообеспечениявыпускаютпродукцию,ориентированнуюна QNX.
QNX быласпециальноразработанадля компьютеровPC (не являетсямногоплатформнойОС), поэтомудостигаетсяэффективностьи скоростьобработкиданных, характернаядля мощныхуниверсальныхи мини-компьютеров.
QNX являетсяоперационнойсистемой,которая даетполную гарантиюв том, что процессс наивысшимприоритетомначнет выполнятьсяпрактическинемедленнои что критическоесобытие (например,сигнал тревоги)всегда будетобработано.Она известнакак операционнаясистема,функционирующаяв «защищенномрежиме». Этоозначает, чтовсе программыв системе защищеныдруг от другаи любая «фатальная»ошибка в однойиз программне приводитк «краху» всейсистемы. Файловаясистема QNX быларазработанас учетом обеспеченияцелостностиданных приотключенияхпитания. Дажепри форс-мажорномотключениипитания вы лишьпотеряетенекоторыеданные изкэш-памяти,но файловаясистема неразрушится.После включениякомпьютерабудет обеспеченанормальнаяработа системы.В QNX полностьюреализовановстроенноесетевое взаимодействие«точка-точка».По существу,сеть из машинQNX действуеткак один мощныйкомпьютер.Любые ресурсы(модемы, диски,принтеры) могутбыть добавленык системепростым подключениемк любой машинев сети. QNX поддерживаетодновременнуюработу в сетяхEthernet, Arcnet,Serial и TokenRing и обеспечиваетболее чем одинпуть для коммуникации,а также балансировкунагрузки всетях. Есликабель илисетевая платавыходят изстроя и связьпрекращается,то системабудет автоматическиперенаправлятьданные черездругую сеть.Это предоставляетпользователюавтоматическуюсетевую избыточностьи увеличиваетскорость инадежностькоммуникацийво всей системе.
Благодарятому что QNX поддерживаетсредства работыс флэш-памятью(как на стадиизагрузки ОС,так и в режимеработы с файловойсистемой), онаобеспечиваеточень важнуювозможностьдля функционированияконтроллеров— работу
втак называемомрежиме «слепогоузла». Это означает,что системаможет выполнятьсяна процессорноммодуле безжесткого/гибкогодиска, без монитораи клавиатуры,другими словами,в условияхотсутствиядвижущихсямеханическихчастей. Этосоздает возможностьдолговременнойработы оборудованияв необслуживаемомрежиме. В частности,такие средствавстроены водноплатныекомпьютерыили модулифлэш-памятифирм OR Computers,Ziatech, M-systemsи других.
Заключение
В данномкурсовом проектебыла разработанасхема гибкогоавтоматизированногопроизводстваРЭС. Данноепроизводствобыло спланированос учётом минимальногоучастия человека.Оно строитсяна использованиисовременногооборудования,позволяющегоменять видвыпускаемойпродукции сминимальнымизатратами.
В процессепроектированиябыло сформированоТЗ на корректировкуКД с учётомособенностейконкретногопроизводстваи спецификойвыпускаемойпродукции. Былоподобранонеобходимоеоборудованиес учётом егорезервированияи дальнейшеймодернизации.
Производствопостроено напринципе ГПС,заложенномв роботах сЧПУ, микропроцессорныхсистемах, т.е.на гибкости.ИспользованиеПР с управлениемот микропроцессоровпозволяет нетолько перестраиватьпроцессы всоответствиис конкретнымитребованиямии эффективнорешать производственныезадачи, но ивлиять на дальнейшееразвитие производстваРЭА. Точностьи быстродействиероботов повышаютсяиз года в год.Современныероботы успешновыполняютоперации сборкии сварки, требующиевысокой точности.Применениеходовых, индукционныхи импульсныхдатчиков, особенновстроенныхв привод, позволяетполучать ошибкупозиционированияне более 0,02-0,05 мм.
Техническойосновой высоконадёжныхГПС являетсядальнейшееразвитие такихпутей повышениянадёжности,как модульно-блочнаяконструкцияоборудования,модульныйпринцип построенияманипуляторовПР, РТК в целом,автоматическаясамодиагностикасостоянияоборудования,внедрение АСУобслуживанияи содержанияоборудованияс индивидуальнымконтролемсостояниякаждой единицыоборудования,анализ причинотказов савтоматическойзаменой теряющихнадёжностьблоков.
Переход кгибкому производствуи электронизациявсех производственныхпроцессов ведутк созданиювысокоавтоматизированнгогпроизводствас минимальнымучастием людей,постояннымсовершенствованиемего по мереразвитиянаучно-техническогопрогресса.Значительныеизменения втехнике и технологииокажут большоевлияние на нахарактер трудачеловека вусловиях гибкогопроизводства.
Литература
1. МысловскийЭ.В. “Промышленныероботы в производстверадиоэлектроннойаппаратуры”– М.: Радио и связь,1988.
2. “Не счестьу робота профессий”под.ред. П. Марша– М.: Мир, 1987.
3. “Методическиеуказания ккурсовомупроекту Конструированиеи технологиямикросхем имикросборок”под ред. О. Е.Бондаренко– М.: МАИ, 1989.
4. “Методическиеуказания ккурсовомупроекту подисцеплине“ТехнологияРЭС и оборудование” под ред. О. Е.Бондаренко– М.: МАИ, 1989.
“Методическиеуказания квыполнениютехнологическойчасти дипломногопроекта порадиотехническимспециальностям”под ред. Ю. И.Боченкова –М.: МАИ, 1991.
Этокурсовой проектпо предмету:"Технологияи оборудование АвтоматизированногопроизводстваРЭС". Данныйкурсовой проектбыл сдан преподавателюкафедры 44-2 МосковскогоАвиационногоИнститута,Ляховой Н.Б. 30.12.2000. Курсовойвыполнен наоценку отлично. Сам курсовойнаписан в редактореWord2000. Так же по заданиюдля курсового проекта требуетсявыполнить"маршрутнуюкарту производстваустройства", которая выполненас помощью приложенияMicrosoft Project 95 (версия4.1)- это два файла:PLATA.MPP -сам проекти GAM.MPP -подпроект.В курсовой также должны входить,полученныев качествезадания накурсовоепроектирование, чертежи изделия,спецификацияи ведомостьпокупных изделийк нему, но из-за большого объёмаони в архив невключены. Впринципе всёдолжно бытьпонятно и безних. Пользуйтесь.