ОРГАНИЗАЦИЯПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
Государственными стандартами РФопределен порядок разработки и постановки на производство продукциитехнического назначения, в том числе и ЭА. В частности, Государственнымстандартом установлены следующие стадии разработки:
техническое предложение;
эскизный проект (ЭП);
технический проект.
Основой для разработки являетсятехническое задание (ТЗ), содержание которого устанавливает ГОСТ. В ТЗизлагаются назначение и область применения разрабатываемой ЭА, технические,конструктивные, эксплуатационные и экономические требования к ЭА, условия по еехранению и транспортированию, требования по надежности, правила проведенияиспытаний и приемки образцов в производстве.
На стадии технических предложенийпроводится анализ существующих технических решений, патентные исследования,проработка возможных вариантов создания ЭА, выбор оптимального решения, макетированиеотдельных узлов ЭА, выработка требований для последующих этапов разработки.
На стадии эскизного проектированияосуществляют конструкторскую и технологическую проработку выбранного вариантареализации ЭА; изготавливается действующий образец или серия ЭА; проводятся ихиспытания в объеме, достаточном для подтверждения заданных в ТЗ технических иэксплуатационных параметров; организуется разработка в полном объеменеобходимой конструкторской документации, которой присваивается литера «Э»;прорабатываются основные вопросы техноло-гии изготовления, наладки и испытанияэлементов, узлов, устройств и ЭА в целом.
На стадии технического проектапринимаются окончательные решения о конструктивном оформлении ЭА и составляющихее узлов, разрабатывается полный комплект конструкторской и технологическойдокументации, которой присваивается литера «Т», изготавливается опытная серияЭА, проводятся испытания ЭА на соответствие заданным в ТЗ техническим иэксплуатационным требованиям. Результаты технического проектирования являютсяосновой для разработки полного комплекта рабочей конструкторской документации,которой присваивается литера «О».
В последующем осуществляетсятехнологическая подготовка производства, выпуск установочной серии иорганизация серийного (массового) выпуска ЭА.
Стадии разработки ТЗ, техническихпредложений и ЭП включаются, как правило, в научно-исследовательскую работу(НИР), а стадии разработки технического проекта и технологической подготовкипроизводства — в опытно-конструкторскую разработку (ОКР).
В последние годы применительно кпродукции технического назначения используется термин жизненный цикл, подкоторым понимаются все этапы создания изделия, начиная с разработки ТЗ и кончаяэксплуатацией готовых изделий с последующей утилизацией. Жизненный цикл ЭА,разделенный на этапы ее разработки, изготовления и эксплуатации.
Все вышесказанное относится к вновьсоздаваемой ЭА, основанной на использовании принципиально новых техническихрешений. В настоящее время в связи с развитием предприятий, специализирующихсяна разработке и производстве отдельных узлов и устройств ЭА, появиласьвозможность существенного сокращения трудовых и временных затрат на созданиекрупносерийных или массовых изделий (так называемые сборочная или«отвер-точная» технология). В этом случае разработчикам ЭА необходимо тщательноподобрать комплектующие изделия, чтобы созданная ими аппаратура былатехнологичной в изготовлении, удобной в эксплуатации и конкурентоспособной.
С развитием сети INTERNET широкиевозможности для создателей ЭА открывает CALS-технология (Computer-Aided ofLogistics Support) — стратегия промышленности, направленная на эффективноесоздание, обмен, управление и использование баз данных, поддерживающихжизненный цикл создаваемого изделия.
На всех этапах жизненного цикла(разработка — производство — эксплуатация) ЭА сопровождает техническаядокументация (ТД). Состав этой документации и ее содержание регламентируетсяГосударственными стандартами. В настоящее время в стране действует большоеколичество стандартов, которые сгруппированы по направлениям жизненного циклаизделий в следующие комплексы:
единая система конструкторскойдокументации (ЕСКД);
единая система технологическойдокументации (ЕСТД);
единая система программной документации(ЕСПД);
единая система технологическойподготовки производства (ЕСТПП);
единая система защиты изделий иматериалов от коррозии, старения и биоповреждений (ЕСЗКС) и др.
Основная задача стандартизации —обеспечить единую нормативно-техническую, информационную, методическую иорганизационную основу проектирования, производства и эксплуатации изделий.
При этом обеспечивается использованиеединого технического языка и терминологии, взаимообмен документацией междупредприятиями без ее переоформления, совершенствование организации проектныхработ, возможность автоматизации разработки ТД с унификациеймашинно-ориентированных форм документов, совершенствование способов учета,хранения и изменения документации и др.
Государственные стандарты, входящие вЕСКД, устанавливают взаимосвязанные единые правила и положения по порядкуразработки, оформления и обращения конструкторской документации на изделия,разрабатываемые и выпускаемые предприятиями всех отраслей промышленности.
Конструкторские документы (КД) —графические и текстовые документы, в отдельности или в совокупностиопределяющие состав и устройство изделия и содержащие необходимые данные дляего разработки и изготовления, контроля, приемки, эксплуатации, ремонта,утилизации.
Стандартам ЕСКД присваивают обозначенияпо классификационному принципу. Номер стандарта составляется из цифры,присвоенной классу стандартов ЕСКД, одной цифры после точки, обозначающейклассификационную группу стандартов в соответствии с табл. 1, числа,определяющего порядковый номер стандарта в данной группе, и двузначной цифры(после тире), указывающей год регистрации стандарта.
Например, обозначение стандарта ЕСКД«ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению» имеет вид: ГОСТ2.701—84, т. е. ГОСТ — категория нормативно-технического документа(государственный стандарт), 2 — класс (стандарты ЕСКД), 7 — классификационнаягруппа стандартов, 01 — порядковый номер стандарта в группе, 84 — годрегистрации стандарта.
Таблица 1.
Классификационные группы стандартов вЕСКДШифр Содержание стандартов в группе группы Общие положения 1 Основные положения 2 Классификация и обозначение изделий в КД 3 Общие правила выполнения чертежей 4 Правила выполнения чертежей изделий машиностроения и приборо- строения 5 Правила обращения КД (учет, хранение, дублирование, внесение из- менений) 6 Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации 7 Правила выполнения схем 8 Правила выполнения документов строительных, судостроительных и горных дел 9 Прочие стандарты
К графическим конструкторским документамотносятся:
чертеж детали — изображение детали идругие данные, необходимые для ее изготовления и контроля;
сборочный чертеж (СБ) — изображениесборочных единиц и другие детали, необходимые для сборки и контроля;
чертеж общего вида (ВО) — определяетконструкцию изделия, взаимодействие его основных частей и поясняет принципработы изделия;
теоретический чертеж (ТЧ) —геометрическая форма (обводы) изделия и координаты расположения основныхчастей;
габаритный чертеж (ГЧ) — контурноеизображение изделия с габаритными, установочными и присоединительнымиразмерами;
электромонтажный чертеж (ЭМ) — данныедля электрического монтажа изделия;
монтажный чертеж (МЧ) — контурноеизображение изделия и данные для его установки на месте эксплуатации;
установочный чертеж (УЧ) — данные дляустановки изделия;
схема — составные части изделия в видеусловных изображений или обозначений и связи между ними;
К текстовым конструкторским документамотносятся:
спецификация — определяет составсборочной единицы, комплекса, комплекта;
ведомость спецификаций (ВС) — переченьвсех спецификаций составных частей изделия с указанием их количества ивходимости;
ведомость ссылочных документов (ВД) —перечень документов, на которые имеются ссылки в КД на изделие;
ведомость покупных изделий (ВП) —перечень покупных изделий, примененных в разрабатываемом изделии;
ведомость разрешений применения покупныхизделий (ВИ) — перечень покупных изделий, разрешенных к применению по ГОСТу;
ведомость держателей подлинников (ДП) —перечень организаций-хранителей подлинников примененных в изделии документов;
ведомость технического предложения (ВТ)— перечень документов, вошедших в техническое предложение;
ведомость эскизного проекта (ЭП) —перечень документов, вошедших в эскизный проект;
ведомость технического проекта (ТП) —перечень документов, вошедших в технический проект;
пояснительная записка (ПЗ) — описаниеустройства и принципа действия разработанного изделия, а также обоснованиеразработки;
технические условия (ТУ) — требования кизделию, его изготовлению, контролю качества, приемке и поставке;
программа и методика испытаний (ПМ) —технические данные, подлежащие проверке при испытании изделия, порядок и методыих контроля;
таблица (ТБ) — данные, сведенные втаблицу;
расчет (РР) — расчеты параметров ивеличин, например, расчет размерных цепей, расчет на прочность, расчеттеплового режима и др.;
эксплуатационные документы — документыдля использования при эксплуатации, обслуживании и ремонте изделия в процессеэксплуатации;
ремонтные документы — данные для проведенияремонтных работ на специализированных предприятиях;
инструкция (И) — указания и правила,используемые при изготовлении изделия (сборке, регулировке, контроле и т. п.);
патентный формуляр (ПФ) — документ,содержащий результаты патентного поиска, осуществленного при разработкеизделия. В нем содержится оценка патентоспособности, патентная чистота итехнический уровень разработанного изделия, материала, процесса, метода.
Государственные стандарты, входящие вЕСТД, устанавливают взаимосвязанные единые правила и положения по порядкуразработки, оформления и обращения технологической документации,разрабатываемой и применяемой на предприятиях всех отраслей промышленностистраны.
Технологические документы (ТД) —текстовые и графические документы, в отдельности или в совокупностиопределяющие порядок изготовления изделия, проведения процессов и содержащиенеобходимые данные для контроля и приемки изделий.
Так же как в ЕСКД стандартам ЕСТДприсваиваются обозначения на основе классификационного принципа. Номер стандартасоставляется из цифры 3, присвоенной классу стандартов ЕСТД, одной цифры послеточки, обозначающей подкласс (цифра 1 для изделий машино- и приборостроения),одной цифры, соответствующей классификационной группе стандартов, числа,определяющего порядковый номер стандарта в данной группе, и двузначной цифры(после тире), указывающей год регистрации стандарта. Например, обозначениестандарта «ЕСТД. Правила оформления документов контроля. Журнал контролятехнологического процесса» имеет вид: ГОСТ 3.1505—75, то есть ГОСТ — категориянормативно-технического документа (государственный стандарт), 3 — класс(стандарты ЕСТД), 1 — изделие машино- или приборостроения, 5 —классификационная группа стандартов, 05 — порядковый номер стандарта в группе,75 — год регистрации стандарта.
Виды и правила проектирования ТДопределяются видом производства, на котором будут изготовляться илиремонтироваться изделия и его составные части. В машино- и приборостроении взависимости от назначения производства можно разделить на основное,вспомогательное и опытное.
Основное производство — производствотоварной продукции, вспомогательное — производство средств, необходимых дляобеспечения функционирования основного производства.
Опытное производство — производствообразцов, партий и серий изделий при проведении научно-исследовательских работ.
По типу производства разделяются наединичное, серийное и массовое.
По организации производства разделяют напоточное, групповое и установившееся.
По уровню применяемых средствавтоматизации и механизации производства разделяют на автоматизированное имеханизированное.
По виду или признаку применяемого методадля изготовления (ремонта) изделия различают: литейное, прессовое,механообрабатываю-щее, термическое, сборочное, сварочное, гальваническое,лакокрасочное, полупроводниковое, вакуумное и другие производства.
Стадии разработки ТД определяютсяэтапами разработки КД на изделие. На конструкторском этапе «Техническоепредложение» ТД не разрабатывается, на конструкторских этапах «Эскизный проект»и «Технический проект» ТД разрабатывается как «Предварительный проект». Вотдельных отраслях промышленности существует «Директивная технологическаядокументация», предназначенная не для изготовления, а для выполненияпредварительных расчетов различного рода задач (инженерно-технических,планово-экономических, организационных) в целях определения возможностиразмещения соответствующего заказа на том или ином предприятии.
Так как объем ТД при производствеизделий достаточно велик, все виды технологических документов классифицируют поназначению, носителю информации, виду вносимой информации, по принципупостроения и специализации.
Основные технологические документысодержат различную информацию:
о комплектующих составных частях изделияи применяемых материалах;
о действиях, выполняемых исполнителямипри проведении техноло гических процессов и операций;
о средствах технологического оснащенияпроизводства;
о наладке средств технологическогооснащения и применяемых дан ных по технологическим режимам;
о расчете трудозатрат, материалов исредств технологического ос нащения;
о технологическом маршруте изготовленияи ремонте;
о требованиях к рабочим местам, экологииокружающей среды и т. п.
Основные технологические документыиспользуют, как правило, на рабочих местах. Вспомогательные технологическиедокументы разрабатывают с целью улучшения и оптимизации организации работ потехнологической подготовке производства. Производные технологические документыприменяют для решения задач, связанных с нормированием трудозатрат, выдачей исдачей материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий.
Различают следующие виды технологическихдокументов:
ведомость технологических маршрутов(ВТМ) — сводная информация по технологическому маршруту изготовления изделия иего составных частей;
ведомость материалов (ВМ) — сводныеподетальные нормы расхода материалов (основных и вспомогательных) на изделие;
ведомость специфицированных норм расходаматериалов (ВСН) — сводные данные по специфицированным нормам расходаматериалов на изделие;
ведомость удельных норм расходаматериалов (ВУН) — удельные нормы расхода материалов, применяемых привыполнении процессов на покрытия;
ведомость применяемости деталей(сборочных единиц) в изделии (ВП) — указания о применяемости деталей (сборочныхединиц) в изделии;
ведомость применяемости стандартных,покупных, оригинальных деталей и сборочных единиц (ВП/СОП) — то же, что и ВП;
ведомость сборки изделия (ВП/ВСИ) —порядок сборки изделия с учетом очередности входимости составных частей и ихколичества;
технологическая ведомость (ТВ) —указания по группированию деталей и сборочных единиц поконструкторско-технологическим или технологическим признакам;
ведомость технологических документов(ВТД) — полный состав технологических документов, применяемых при изготовленииизделия;
ведомость оснастки (ВО) — полный составтехнологической оснастки, применяемой при изготовлении (ремонте) изделия;
ведомость оборудования (ВОБ) — полныйсостав оборудования, применяемого при изготовлении (ремонте) изделия;
технологическая инструкция (ТИ) —описание часто повторяющихся приемов работы, действий по наладке и настройкесредств технологического оснащения, приготовлению растворов, электролитов,смесей и др., а также отдельных типовых и групповых технологических процессов(операций);
маршрутная карта (МК) — сводные данныепо составу применяемых операций, оборудованию, технологических документов и потрудозатратам на технологический процесс;
операционная карта (ОК) — операционноеописание единичных технологических операций;
паспорт технологический (ТП) — комплекспроцедур по выполнению технологических операций исполнителями, технологическомуконтролю, контролю представителями заказчика или госприемки;
журнал контроля технологическогопроцесса (ЖКТП) предназначен для контроля параметров технологических режимов,применяемых при выполнении операций на соответствующем оборудовании, и др.
Литература
1. Мальков М.Н., Свитенко В.Н. Устройствафункциональной электроники и электрорадиоэлементы.Консп. лекций, часть I.-Харьков: ХИРЭ,- 2002. – 140с.
2. Волгов В.А. Детали и узлы радиоэлектроннойаппаратуры, Изд.2-е, перераб. и доп. М.:”Энергия”,2007.-656с.
3. Проволочные резисторы. Под ред. М.Т.Железнова,Л.Г.Ширшева.- М.: Энергия.2000.-240с.
4. Справочник конструктора-приборостроителя.В.Л.Соломахо и др.-М: Высш.шк,2008.-271с.
5. Белинский Б.Т., Гондол В.П. и др. Практическоепособие по учебному конструированию РЭА. – К: Вища шк.,2002 – 494с.