Вопросы для самоконтроля 7 страница

Таблица 1. 7 Отношение объема узла V_y к полезному объему V_n элементов более низкого уровня иерархии для ЭВМ БС-1022

ИС	Типовой элемент замены (ТЭЗ)	Панель	Рама	Стойка	ЭВМ
				1, 6

1. При увеличении степени интеграции ИС сверх экономически целесообразной резко растет процент брака и соответственно стоимость производства; часто принимают, что допустимый процент выхода годных вновь запускаемых в производство интегральных схем должен быть не ниже 10%. При более низком проценте выхода годных ИС следует снизить степень интеграции ИС и для их объединения усложнить конструкторскую иерархию.

2. При разделении всей конструкции на отдельные конструктивно законченные части появляется возможность организовать одновременное изготовление отдельных частей и тем самым сократить длительность общего цикла изготовления; кроме того, создаются условия для разбраковки на уровне отдельных узлов.

3. Облегчаются доступ к отдельным частям конструкции при изготовлении и ремонтопригодность при эксплуатации.

Характер конструкторской иерархии определяется: экономически целесообразной функциональной сложностью РЭС и числом уровней разукрупнения РЭС, общим числом объединенных узлов (ячеек, блоков, шкафов); характером конструкторско-технологических решений, принятых для данного вида иерархии. Конструкторская иерархия позволяет улучшить технологичность конструкции путем сокращения числа уровней разукрупнения, их типизации и унификации, организации хорошо оснащенных специализированных производств, типовых ТП для каждого уровня, автоматизации конструирования и изготовления с использованием ЭВМ и роботов. Однако конструкторская иерархия приводит к потере плотности компоновки (см. табл. В. 2 и 1. 7), увеличению массы, габаритов и стоимости РЭС (необходимы дополнительные работы по сборке и электромонтажу конструкции), снижению надежности из-за введения дополнительных несущих и монтажных элементов.

При разработке конструкции должны учитываться особенности ТП, особенно высокопроизводительных. Форма, размеры, точность изготовления, шероховатость поверхности деталей и узлов выбираются с учетом особенностей используемых ТП. Так, при задании допусков на литые керамические или ферритовые детали не обходимо учитывать усадку при обжиге, колебания которой могут достигать несколько процентов. Если проводится пайка нескольких последовательных участков одного проводника, то пайка последующего участка должна осуществляться более легкоплавким припоем во избежание нарушения предыдущих паек или необходимо осуществлять теплоотвод от мест предыдущей пайки. Для деталей, получаемых литьем под давлением, необходимо предусматривать литейные уклоны, исключать различные выемки, выбирать минимальную толщину стенок с учетом возможностей оборудования. Ряд ограничений на конструкцию накладывают ТП штамповки, заливки компаундом и пр. Неучет этих ограничений может сильно осложнить производственный процесс, увеличить объем доделочных и подстроечных работ.

Конструктор, ориентируясь на тот или иной ТП, должен учитывать его надежность. Наибольшей надежностью обладают автоматизированные операции изготовления и контроля изделий, обеспечивающие высокую точность поддержания режимов ТП изготовления и контроля. На неавтоматизированных этапах изготовления изделий, где определяющими являются действия операторов, возникает большинство дефектов готовой продукции. Особенно важно автоматизировать и обеспечить точность соблюдения режимов таких операций, результаты которых не могут быть выявлены непосредственно после их осуществления; несоблюдение режимов операций в свою очередь, может привести к появлению скрытого брака изделий. Примером операции, результат которой трудно проконтролировать непосредственно, является создание неразъемных контактных соединений на всех уровнях конструкции РЭС (пайка электрорадиоэлементов на платах, пайка или накрутка монтажных проводов на монтажных панелях и т. д. ). При выполнении пропиточных работ возможны отклонения вакуума, давления, температуры, времени. Если из-за недостаточной температуры в процессе сушки в обмотке останется влага, то может произойти обрыв провода вследствие электрохимической коррозии. Если при опрессовке ИС полимером малы температура или время выдержки, то полимеризация будет неполной и влагозащитные свойства полимерной оболочки ухудшатся.

Принятые конструктивные решения во многом определяют надежность изделий. При этом стремятся к максимально возможной типизации и унификации конструкций, использованию нормированных геометрических размеров, что позволяет создать универсальную оснастку для различных по назначению узлов. Это сокращает время подготовки производства при запуске новых видов изделий. Под типизацией понимается сведение всего возможного многообразия конструктивных решений к небольшому числу. Унификация (от лат. unito — единство, facere — делать) означает использование одних и тех же конструкций для создания аппаратуры различного назначения, т. е. расширение-области использования типовых решений.

Типизация узлов осуществляется либо только по конструктивно-технологическим ограничениям (габариты и форма частей, число контактов разъемов, тип электромонтажа, число слоев коммутации и т. д. ), либо и по конструктивно-технологическим, и по функциональным признакам (регистр, дешифратор, микропроцессор, запоминающее устройство, модулятор, компаратор, генератор и т. д. ). В первом случае конструктивная типизация позволяем уменьшить до минимума число уровней разукрупнения и, следовательно, число ТП и количество технологической оснастки, лучше оснастить ТП и более тщательно его отладить (создать типовой ТП). Во втором случае использование функционального принципа упрощает и обслуживание аппаратуры при эксплуатации, уменьшает номенклатуру блоков, контрольного оборудования, запасного комплекта. Негативной стороной любой типизации является возможность появления избыточности. При конструктивно-технологической типизации возможно неполное заполнение узлов элементами из-за ограниченного числа контактов в соединителях. Функциональная типизация может привести к неполному использованию всех элементов из-за того, что часть их (например, выход дешифратора или каскадов усилителя) в некоторых узлах может не использоваться. Кроме потерь объема это приводит к увеличению потребляемой мощности и уменьшению надежности.

Одной из задач типизации является рациональный выбор ограниченного параметрического ряда базовых конструкций ич исходного ряда, определенного государственным или отраслевым стандартом. Исходными данными для выбора являются: 1) функция спроса (потребности) базовой конструкции того или hhoi о типоразмера 2) функция стоимости (затрат) на базовую конструкцию того или иного типоразмера 3) функция потерь на адаптацию при использовании базовых конструкций большего или меньшего размера . Здесь - соответственно спрос, стоимость, затраты на адаптацию той или иной базовой конструкции. При выборе оптимального параметрического ряда базовых конструкций критерием оптимальности являются наименьшие суммарные затраты .

Более общим критерием оптимальности является максимум среднего экономического выигрыша от упорядочения производства РЭС при проектировании и внедрении параметрического ряда. Выбор оптимального ряда блоков производится сопоставлением годовой суммы затрат в производстве и эксплуатации при исходном, разреженном и уплотненном рядах. При этом используются ряды предпочтительных чисел и ряды линейных размеров. Таким способом построены различные конструкционные-системы РЭС (см. § 1. 7). Особое внимание при разработке конструкции следует обращать на ограничение номенклатуры материалов, уменьшение дефицитных и токсичных материалов, драгоценных металлов, материалоемкости изделий. Так, целесообразно коммутацию элементов ИС выполнять не золотом, а алюминием или медью. Это, однако, не исключает применения при необходимости подложки из сапфира или других дефицитных материалов. Нежелательно использовать в конструкции такие токсичные материалы, как оксид бериллия и некоторые компаунды (например, КТ-102), так как меры по обеспечению техники безопасности усложняют подготовку производства, но в технически (обоснованных случаях они могут быть использованы.

Технологичность конструкции РЭСобеспечивается на всех этапах разработки. При согласовании ТЗ определяют требования По технологичности РЭС в целом (унификация, типизация, преемственность), устанавливается связь показателей РЭС и технико-экономических требований с использованием новых материалов и ТП. На этапе технического предложения разрабатываются варианты членения конструкции РЭС (разбивка конструкции на составляющие детали, разделение), определяются заимствованные и оригинальные детали, ожидаемый уровень технологичности конструкции. На этапе эскизного проекта более детально уточняются членение конструкции, используемые типовые конструкции, параметры материалов, способы базирования деталей и регулировки узлов, возможности использования типовых технологических процессов, мероприятия по удобству обслуживания, номенклатура сменных и ремонтных деталей. На этапе технического проекта выявляется возможность применения покупных изделий, стандартных, освоенных производством деталей и узлов и обеспечение технологичности сложных деталей; определяются методы обработки деталей, возможность параллельной и независимой сборки узлов и деталей; оценивается возможность применения типовых и групповых ТП; отрабатывается конструкция деталей, предназначенных для обслуживания и ремонта; обеспечивается минимизация пригоночных и наладочных работ. На этапе рабочей документации уточняется номенклатура унифицированного крепежа и типовых элементов; анализируется возможность обеспечения технологичности сборки (исключение промежуточной разборки, выбор способов базирования и фиксирования, методов регулировки); устанавливаются экономически целесообразные способы получения заготовок; производится поэлементная отработка конструкции деталей и узлов на технологичность.

На всех этапах разработки конструкции начиная с технического предложения производится контроль конструкторской документации на технологичность. На этапе технического предложения проверяется правильность выбора членения конструкции на узлы и детали в соответствии с требованиями технологичности; на этапе эскизного проекта уточняется компоновка (простота, преемственность конструкции, удобство изготовления, монтажа, регулировки, соответствие марок используемых материалов установленному перечню); на этапе технического проекта оценивается возможность параллельной сборки и контроля узлов изделия и всего изделия в целом, технологичность сборки изделия и его узлов, обеспечение взаимозаменяемости сборочных узлов и деталей; минимизируется объем доделочных работ. На этапе рабочей документации следует обращать внимание на наличие сборочных баз деталей и узлов, требования точности выполнения размеров и обеспечение необходимой шероховатости поверхности деталей, технологичность используемых видов производств.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒