Методы оценки точности.

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 14

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Из большого разнообразия методов оценки точности рассмотрим чаще всего применяющиеся в производстве РЭА: наблюдение в цехах, статистиче­ский, расчетно-аналитический.

Метод наблюдения в цехах основан на сборе данных о точности из­делий, получаемых при обработке и сборке с использованием опреде­ленного оборудования и приспособлений, с учетом обрабатываемых ма­териалов, инструментов и т. п. Эти данные систематизируют и сводят в таблицы для различных методов обработки. Та­кие таблицы можно использовать для предварительной оценки точности разрабатываемого ТП.

Статистический метод оценки точности основан на положениях теории вероятности и математической статистики. Так как процесс произ­водства РЭА характеризуется большим количеством факторов, влияющих на качество и требующих системного подхода к его анализу и синтезу, для ис­следования точности ТП используют различные статистические методы. Наибо­лее универсальным является метод кривых распределения, позволяю­щий оценить разброс погрешно­стей для данного ТП и определить процент возможного брака.

Для построения кривой рас­пределения погрешностей следует замерить партию деталей (кон­кретный параметр, допустим, раз­мер L) в количестве N = 100 шт. Замеренный параметр разбивается на равные интервалы и подсчиты­вается число n параметров в каж­дом интервале. Определяется частота m = n/N повторений отклонений параметров в партии и строится гистограмма и полигон распределения параметров (рис. 11.2.3). Вид кривой распределения зависит от характера погрешностей. Случайная погрешность подчиняется закону нормального распределения (закон Гаусса).

Кривые распределения случайных погрешностей характеризуются средним размером и средним квадратичным отклонением. Средний размер L_cp определяют по формуле:

L_ср = (1/N L_i,

где L_i - размеры отдельных деталей. Среднее квадратичное отклонение  определяется выражением:

^(1/N (L_i – L_cp)² = (1/N (L_i)² – (L_ср)².

Для определения вероятностных характеристик важную роль играет ко­личество деталей, которые нужно измерить, чтобы получить значения характе­ристик с достаточной степенью точности и достоверности. Для практических целей обычно бывает достаточно измерения 50-100 деталей. В тех случаях, когда столько деталей получить невозможно и вероятностные характеристики определяются по меньшему N, точность и достоверность результатов необхо­димо оценивать на основании методов математической статистики.

Ошибку  при определении среднеквадратического значения вычис­ляют по формуле

±  ,

а при определении среднеарифметического значения

±  ,

где у - ошибка в долях .

Из этих же выражений мож­но определить N, удовлетворяю­щее заданной точности.

Уравнение распределения Гаусса (рис. 11.2.4) в координатах с началом в центре группирования имеет вид

y(x) = exp(-x²/2²)/( ),

где  - среднеквадратическое отклонение аргумента.

В зависимости от значения  форма распределения изменяется. Чем меньше , тем уже кривая и меньше поле рассеивания. Асимптотически приближаясь к оси абсцисс, кривая нормального распределения стремится к бесконечно малым значениям. За пределами интервала ± 3 она практически сливается с осью абсцисс.

Площадь кривой, соответствующая заданному интервалу отклонений х в единицах z=x/, определяется интегралом, который обычно называют интегралом вероятностей Лапласа:

Ф(z) = (2/ ) exp(-z²/2) dz.

Интеграл табличный, его значения имеются во всех справочниках по теории вероятностей. При известном значении  и задании допустимого значения х отклонения размеров детали от номинала величина интеграла Ф(x/) определяет вероятность получения размеров в пределах ±х отклонения от номинала, т.е. годных. При z=1 (x=) Ф(z) @ 0.683, при z=2 Ф(z) @ 0.954, при z=3 Ф(z) @ 0.996. Соответственно, величина

P(z) = [1-Ф(z)]·100 %

определяет возможный процент брака. Чтобы снизить процент брака следует либо увеличить поле допуска на отклонение от номинала, либо применить другой ТП, обеспечивающий меньшее значение .

Распределение систематичес­ких закономерно изменяющихся по­грешностей происходит по различ­ным законам. В простейшем случае постоянная систематическая погрешность, вызванная, например, первичной настройкой автомата, вызывает сдвиг кривой распределения случайных погрешностей на определенную величину. При производстве деталей на нескольких автоматах одновременно такая систематическая погрешность вызовет расширение кривой распределения с уплощением ее вершинной части. Оценку возможной доли брака в этих случаях можно выполнять непосредственно по кривым распределения графическими методами.

При долговременном выпуске каких-либо особо важных деталей, элементов или модулей статистический анализ может повторяться через определенные промежутки времени, что дает возможность построения временных диаграмм изменения точности, что дает возможность своевременной замены оборудования или перехода на новый ТП.

Производительность труда и норма штучного времени. Производительность труда Q = 1/Т, шт/ч - количество продукции, вы­пущенной в единицу времени Т (за 1 ч, за одну смену). Время трудо­емкости выполнения операции называется нормой штучного времени Т_шт. Технически обоснованная норма штучного времени определяется по фор­муле:

Т_шт = t_o + t_в + t_oрг + t_тех + t_пер,

где f_o - основное время операции (деформирование, нанесение мате­риала, сборка, монтаж); t_в - вспомогательное время на установку, закрепление и раскрепление заготовки и деталей при обработ­ке и сборке, на подвод и отвод инструмента и т. п.; t_oрг - время организационного обслуживания рабочего места, на снабжение рабочего места заготовками, комплектующими, инстру­ментом и т. п.; t_тех - время технического обслуживания рабочего места, на подготовку рабочего места к работе, включение аппаратуры, прогрев, выключение оборудования и его уборка и т. п.; t_пер - время перерывов в работе (применительно к поточно-конвейерному производству).

Время t_oп = t_o + t_в, затрачиваемое на выполнение операции, называется операци­онным временем. Время на обслуживание рабочего места t_обс = t_oрг + t_тех. Как правило, t_обс = t_oп. Более точные значения составляющих Т_шт приводятся в справочной литературе по нормированию работ в приборостроении.

Для серийного производства характерной является переналадка обо­рудования и смена оснастки на изготовление новой партии изделий. Время, затрачиваемое на эти цели, называется подготовительно-заключительным и обозначается Т_пз. При этом штучное калькуляционное время определится как Т_штк = Т_шт + Т_пз/N, где N – количество изделий в партии.

Для автоматического оборудования время одной операции определя­ется по формуле Т_ц = t_рх + t_хх, где Т_ц - время цикла автомата на одну операцию; t_рх - время на выпол­нение рабочих ходов, аналог t_o; t_хх - время на выполнение холостых хо­дов, аналог t_в. Производительность автомата составит Q = 1/Т_ц.

Обычно производительность автоматов и другого оборудования вы­бирают из технических характеристик, указываемых в справочниках или паспортных данных. Например, установ­ка ИМС на ПП на автомате такой-то мар­ки выполняется со скоростью 2000 шт/ч. Значит, одна ИМС устанавливается за 1,8 с.

Для уменьшения t_o применяют параллельную обработку. Например, многошпиндельное сверление печатных плат, одновременное сверление не одной, а нескольких плат в пакете. При пайке погружением печатных плат сразу все соединения подвер­гаются пайке.

Для уменьшения t_в, используют быстрозажимные устройства, много­местную обработку (в одном приспособлении несколько заготовок), механизированные приводы вместо ручных и др.

Чтобы уменьшить t_oрг следует использовать программируемые ком­плектовщики, обеспечивающие быстрое снабжение рабочих мест комплек­тующими изделиями, инструментом, заготовками. Для уменьшения t_тех оборудование должно быть надежным, обеспечивающим устойчивое сохранение установленных технологических режи­мов работы. Время перерывов t_пер устанавливается согласно санитарным нормам и его произвольно не уменьшают.

Для уменьшения Т_пз используют станки с программным управлением, для которых достаточно поменять программы, чтобы начать производство следующей партии изделий. Особенно перспективными являются гибкие производственные ком­плексы, состоящие из гибких производственных модулей с управлением от централизованной АСУ ТП.

Когда существующий ТП уже не дает роста производительности труда, следует его изменять. В противном случае производство станет не конкуренто­способным, морально устаревшим. Например, контроль характеристик печатных узлов ручным способом (прозвонкой) зани­мает много времени, в то же время использование тестового контроля аппара­туры снижает время контрольных операций во много раз.

Однако, можно резко повысить производительность производства и снизить трудоемкость выполнения операций, однако это может вызвать увеличение стоимости готовой продукции. Поэтому основным критерием является себе­стоимость выполнения технологической операции.

Технологическая себестоимость (затраты на изготовление продукции) рассчитывается по выражению

С = А + В/N,

где А - текущие (переменные) затраты, руб; В - единовременные (посто­янные) затраты, руб; N - программа выпуска изделий, шт.

A = С_м + С_з + С_нр,

где С_м - затраты на материал; С_з - затраты на зарплату основных рабо­чих; С_нр - накладные расходы на электроэнергию, воду, ремонт и т. п., ориенти­ровочно берутся от зарплаты основных рабочих и составляют 70-300 %.

C_м = mq – m_оq_о,

где m - норма расхода материала на изделие (кг, м, дм²); q - стоимость единицы материала; m_o - утилизованный остаток материала, руб; q_o - стоимость единицы утилизованного остатка материала.

С_з » 0.02 (T_шт)_i l_i,

где (T_шт)_i - норма штучного времени на i-операцию; l_i - тарифная ставка рабочего в единицу времени.

В = С_н + С_о,

где С_н - зарплата наладчиков оборудования, руб; С_о - стоимость запус­каемого оборудования (оснастки) для производства новой серии (партии) изделий, руб.

С_н » 0.025 T_н l_н,

где Т_н - время наладки оборудования, l_н - тарифная ставка наладчи­ка в единицу времени.

Разработка ТП - задача многовариантная. Например, операция пайки может выполняться паяльником, окунанием в расплавленный припой, пай­кой волной. Основным критерием выбора варианта являются затраты, т. е. себестои­мость данного ТП.

Так, например, можно заложить в ТП более дешевую, но менее производительную оснастку, или дорогую высокопроизводительную. При малой программе дорогая оснастка разложится на себестоимость изделия и резко ее повысит, поэтому ее более выгодно использовать при большей программе выпуска. Однако во втором случае возможно придется больше платить рабочему, так как оснастка сложнее и требуется рабочий с более высоким разрядом, но производительность, т. е. трудоемкость, будет меньше, чем в первом случае.

Чтобы снизить технологическую себестоимость, необходимо умень­шать входящие в нее составляющие: уменьшать отходы за счет правильного раскроя материала, применять роботы-манипуляторы вместо рабочих, применять энергосберегающие ТП и пр.

Литература

1. Ивченко В.Г. Конструирование и технология ЭВМ. Конспект лекций. - /Таганрог: ТГРУ, Кафедра конструирования электронных средств. – 2001. - http://www2.fep.tsure.ru/russian/kes/books/kitevm/lekpart1.doc

2. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов. – М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 528 с. URL: http://slil.ru/22574041/529407141/Konstruktorsko-tehnologicheskoe_proektirovanie_elektronnoj_apparatury.rar

3. Технология приборостроения: Учебник / Под общей редакцией проф. И.П.Бушминского. – М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана. URL: http://www.engineer.bmstu.ru/res/RL6/book1/book/metod/tpres.htm

4. Тупик В.А. Технология и организация производства радиоэлектронной аппаратуры. – СПб: Издательство: СПбГЭТУ "ЛЭТИ" – 2004. URL: http://dl10cg.rapidshare.de/files/31510061/4078542704/tehnologiya.i.organizaciya.proizvodstva.radioelektronnoj.apparatury.pdf.rar