ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СВЧ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ (стр. 9 из 10)

Автоматизация проектирования сборочно-монтажного и механосборочного производства

Принципы построения и общая структура системы автоматизированного проектирования сборочно-монтажных процессов РЭС. В общем объеме трудовых затрат на изготовление РЭС сборка и монтаж РЭМ-1, РЭМ-3 занимает от 45 до 80%. В состав ТП сборки и монтажа РЭС входят процессы: РЭМ-1 – изделия на печатных платах; РЭМ-2 – изделия без кинематики с объемным монтажом, с кинематикой, а также изделия из проводов и кабелей или с обмотками; РЭМ-3 – изделия с приводным монтажом.

Технологический процесс сборки и монтажа РЭС включает совокупность операций установки, соединения, формообразования, в результате выполнения которых элементы конструкции занимают относительно друг друга требуемое положение и соединяются способами, указанными в чертежах изделия. Составными частями сборки и монтажа являются разнообразные и физически разнородные процессы. Сборка и монтаж – завершающий этап изготовления изделия (РЭС). Требования к элементам конструкции, поступающим на сборку, отражаются на содержании ТП изготовления конструкций изделия в целом. Поэтому проектирование ТП сборки и монтажа РЭС должно учитывать факторы, которые затрагивают почти всю производственную систему предприятия.

Сборочно-монтажные работы являются многовариантными как по возможному составу и последовательности операций технологического процесса, так и по составу применяемой оснастки, оборудования, инструмента. Проектирование оптимального технологического процесса и оснащения сборки и монтажа требует трудоемких вычислений, и поэтому его целесообразно осуществлять с применением ЭВМ. Автоматизация технологического проектирования базируется на математическом моделировании производства, отражающем закономерности и связи между свойствами изделия и производственной системы в виде математических отношений. Эти отношения отражают реальное физическое содержание процессов производства. Не все факторы физического содержания сборки поддаются формализации и математическому моделированию, поэтому велика роль диалогового проектирования при разработке технологических процессов сборки и монтажа.

По содержанию решаемых задач автоматизированное проектирование ТП сборки и монтажа разделяется на три этапа: формализованное описание структуры и конструкторско-технологических свойств оценки сборки и монтажа; выбор схемы базирования и определение условий собираемости изделия на АСТО; синтез структуры ТП сборки и монтажа.

Указанные задачи решаются при условии, что состав сборочной единицы и схема ее сборки и монтажа уже определены. Однако выбор схемы технологического членения, сборки и монтажа связан с проектированием технологического процесса сборки. Поэтому возможны такие схемы технологического членения изделия и схема сборки и монтажа, при которых технологический процесс сборки и монтажа может быть реализован. Следовательно, выбор схемы технологического членения изделия осуществляется так: формируется состав сборочных единиц, входящих в изделие, и для каждой сборочной единицы проектируется ТП сборки и монтажа.

Если для сборочной единицы существует хотя бы один вариант технологического процесса сборки и монтажа, то такая схема технологического членения изделия возможна. Для выбора оптимальной схемы технологического членения РЭС сравнивают различные схемы членения изделия по технико-экономическим показателям, принятым в качестве критериев оптимальности. В этом случае необходим анализ всех возможных вариантов ТП сборки и монтажа для каждой сборочной единицы изделия. Таким же образом связан с проектированием ТП сборки и монтажа выбор схем сборки, базирования и оснащения сборочных работ. Все эти задачи должны решаться комплексно, на основе единой системы математического моделирования конструктивно-технологических свойств изделия, свойств технологических процессов и оснащения сборочно-монтажных работ. Исходными данными при решении задач являются данные о структуре и конструктивно-технологических свойствах изделия.

Программный модуль МП1 осуществляет контроль, кодирование и первичную обработку входящей в систему информации. Информация, поступающая с чертежами изделий и планово-производственными документами, сортируется, кодируется по видам типового элемента сборки (ТЭС), т.е. преобразуется из текстовой или графической в приемлемую для ЭВМ буквенно-цифровую форму в виде конструкторско-технологического кода (КТК). Технологические модули ПМ2 – ПМ10 проектируют процессы сборки и монтажа индивидуальные и типовые (групповые). Модуль ПМ2 формирует КТК изделия в целом на уровне ТЭС. Модуль ПМ3 обеспечивает проектирование микромаршрута i-го ТЭС, модуль ПМ4 – технологического сборочного маршрута в целом по совокупности ТЭС (

).

Программный модуль ПМ5 осуществляет выбор стандартных АСТО и промышленных роботов, модуль ПМ6 – выбор станочных приспособлений и оснастки, модуль ПМ7 – вспомогательных и измерительных инструментов. Если в связи с особенностями изделий (объектов сборки) требуются специальные роботы или оснастки, то формируются заказы подсистемам проектирования специальной технологической оснастки, инструмента, оборудования.

Программный модуль ПМ8 служит для определения режимов и параметров сборочно-монтажных операций, ПМ9 – для нормирования технологических операций. Модуль ПМ10 формирует управляющие программы для функционирования АСТО и роботов.

Автоматизация проектирования настроечно-регулировочных и контрольно-испытательных процессов

Математические модели контроля и диагностики РЭС и их элементов. Под объектом контроля и диагностики (ОКД) понимается РЭ изделия или его составная часть (РЭМ), техническое состояние которых определено ГОСТ 20911 – 75.

Настроечно-регулировочные и контрольно-испытательное (НРКИ) процессы охватывают все этапы производства РЭС и составляет в общем объеме работ 20 – 40%. Процессы контроля обеспечивают выявление групп ОКД, которые соответствуют техническим условиям (ТУ). В ходе регулирования РЭС обеспечивается доведение эксплуатационных показателей ОКД до их значений, заданных по ТУ, на основе изменения регулировочных параметров. Процесс настройки направлен на поиск (обнаружения) дефектов и их устранения. Контрольно-испытательные работы связаны с проведением технологического прогона РЭС, в ходе которого «проявляются» дефекты в ОКД, характеризующие отказами по показателям качества.

Указанные процессы реализуются с помощью производственной системы (ПС) НРКИ работ. Технологическое проектирование НРКИ процессов и реализующих их ПС, особенно в рамках систем автоматизированного проектирования, требует разработки комплексов математических моделей ОКД и НРКИ процессов и систем. Остановимся на рассмотрении указанных комплексов моделей подробнее.

Под формализованным описанием (математическая модель или комплекс моделей) ОКД будем понимать знаковые или другие модели описания, используемые при определении изменения показателей назначения и дефектов в изделии, которые задаются исходной конструкторской документацией (принципиальные электрические, структурные и математические схемы, конструкторские чертежи, технологическая документация и др.). Анализ основных моделей, применяемых при формализованном описании ОКД, показывает, что существует аналитические, функциональные, функционально-логические, логико-вероятностные и другие классы моделей, которые используются далее.

При формализованном описании ОКД необходимо учитывать параметры и свойства, присущие им на этапе производства: наличие неодиночных дефектов; свойства изделий, которые являются источниками дефектов в нем; структуру изделий как объектов сборки, что определяет возможность замены дефектных элементов РЭС.

В связи с этим при построении математических моделей ОКД необходимо: определить структуру ОКД, являющуюся адекватным отображением принципиальных, функциональных схем, а также сборочного чертежа РЭС; описать функционирование элементов декомпозиционного множества, на котором задана структура ОКД, и определить понятия их технического состояния; определить вероятностное описание состояний ОКД и их элементов на любом уровне глубины поиска; построить информационную модель ОКД, содержащую перечень сведений, достаточных для их использования в задачах автоматизированного проектирования НРКИ процессов (систем) производства РЭС.

Для описания структуры ОКД, подлежащего определению его технического состояния, введем понятие типовых элементов диагностики (ТЭД) и замены (ТЭЗ).

Под ТЭД понимается элемент принципиальной электрической функциональной схемы, определяющей операцию преобразования или передачи сигнала А и являющийся объектом контроля или диагностики.

ТЭЗ представляет собой элемент конструкции РЭС того или иного уровня сложности (деталь, сборная единица), используемый при замене дефектного элемента в процессе его устранения.

Как показывают определения, ТЭД и ТЭЗ являются элементами декомпозиционных множеств, однозначно связанных друг с другом. Тем самым в зависимости от частных задач, возникающих при прогнозировании и управлении качеством, может быть использованы различное структурное и функциональное описание ОКД, заданное на введенных декомпозиционных множествах и зависящее от определения его технического состояния. Так в задачах контроля и диагностики должны быть использованы ТЭД и модели, построенные на их основе, а в задачах устранения дефектов – ТЭЗ и соответствующие модели. При функциональном описании ОКД в различных задачах технологии РНКИ работ могут быть использованы различные модели ОКД в зависимости от того, какие используются виды технического состояния (работоспособность и неработоспособность, исправность и неисправность, правильное и неправильное функционирование). Количественно все виды технического состояния ОКД определяется заданием в НТД технических требований на контролируемые параметры (показатели качества) ОКД.