Балашов В.М., Добросельский М.А. Современные технологии производства при управлении качеством продукции

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 3.1. Манипулятор MPP-11

Рис. 3.2. Манипулятор MPP-21

с системой MPP-VС

Рис. 3.3. Устройство ручной тра-

фаретной печати SPR-20

Рис. 3.4. Автоматическое ус-

тройство трафарет-

ной печати SPR-45

состав видеосистемы входит цветной монитор, CCD,камера, видео,

контроллер, держатель для схем.

3.2. Оборудование для нанесения припойных материалов

Устройства трафаретной печати фирмы APS (США)

Устройство трафаретной печати SPR,20 предназначено для ручного

нанесения припойной пасты на печатные платы при помощи ракеля в

условиях единичного и мелкосерийного производств (рис. 3.3).

Автоматическое устройство трафаретной печати SPR,45 предназ,

начено для нанесения припойной пасты на печатные платы в услови,

ях среднесерийного производства (рис. 3.4). Максимальный размер

печатной платы (область работы) – 406 × 457 мм.

Тонкая настройка по осям X, Y, Z и углу Θ обеспечивает очень

точную выставку трафарета относительно печатной платы и каче,

ственное нанесение паяльной пасты на плату. Имеется возможность

регулирования давления двойного ракеля на плату. Жесткая конст,

рукция устройства позволяет достигать высокой точности и повто,

ряемости процесса нанесения паяльной пасты.

Характеристики:

– двойной ракель (прямого и обратного хода) для чистой и удобной

работы с припойной пастой позволяет избежать лишних перемещений;

– регулируемая скорость перемещения ракеля для одиночного и

двойного прохода;

– автоматическое поднятие верхней рамки;

– внешние размеры рамки – до 584 × 584 мм;

– работа с двухсторонними печатными платами – с набором SPR,

DNK;

– диапазон регулировки по осям X, Y – ± 12,7 мм;

– диапазон регулировки по оси Z – 16 мм;

– диапазон регулировки по углу Θ – ± 5°;

– устройство для быстрой настройки принтера (по X, Y и Θ) Clear Lexan

;

– вес 73 кг;

– вес со столом 94 кг;

– размеры 762 × 900 × 406 мм.

Модель SPR,45V имеет дополнительно устройство вакуумного

крепления платы (для работы с гибкими печатными платами).

Автоматические дозирующие устройства фирмы

MECHAТRONIC SYSTEMS (Германия)

Автоматические дозирующие устройства D20, D40, D60 предназ,

начены для автоматического нанесения паяльной пасты или клея на

печатные платы. Системы работают под управлением микроконтрол,

лера и идеально подходят для мелко, и среднесерийного производ,

ства (рис. 3.5 и табл. 3.2).

Рис. 3.5. Внешний вид автоматичес-

ких дозирующих устройств

D20, D40, D60

Рис. 3.6. R10 – печь камерная

3.3. Оборудование для групповых способов контактирования

Печи для пайки оплавлением предназначены для групповой пай,

ки дискретных электрорадиоэлементов и интегральных микросхем

на монтажно,коммутационные основания (печатные платы) элект,

ронных узлов (рис. 3.6,3.7 и табл. 3.3).

3.4. Оборудование для отмывки смонтированных узлов

Комплексные системы очистки серии CPS

Комплексные системы очистки серии CPS предназначены для очи,

стки печатных плат от остатков флюса после пайки (рис. 3.8). Сис,

темы обеспечивают полную очистку изделия в три (серии CPS3) или

четыре (серии CPS4) стадии:

– ультразвуковая очистка;

– промывка (две ступени для CPS4);

– просушка.

Особенности:

– специализированные ультразвуковые преобразователи фирмы

Sonicor, «BandScanner» с частотой 40 кГц;

Таблица 3.2. Дозаторы фирмы MECHAТRONIC SYSTEMS (Герма-

ния)

ыртемараП

ьледоМ

02D04D06D

мм,ьтсоншергоП

070,0±070,0±050,0±

ч/кечот,ьтсоньлетидовзиорП00051оД00051оД00003оД

мм,ьтсомеяротвоП520,0±520,0±51

0,0±

мм,анозяачобаР053 ´ 013053 ´ 085053 ´ 08

роткадер,DAC

аДаДаД

роткадерйиксечифарГОяицпОяицпОяицп

итупротазимитпойиксечи

тамотвАТежоТежоежоТ

ялортнокогоньлаузиваметсиС–"––"––"–

яинечубоаметсиС

–"––"––"–

хынрепперяинавонзопсараметсиС

коте

–"––"––"–

яинаворизодоговотнивакволоГ

Ояицп–"––"–

яицаснепмокяаксечитамотвА

ыдерсйещюажуркоырутарепмет

аД–"––"–

иняотссареинеремзиеонткатноксеБОяицпОяицпОяицп

аметсисяанноицарепО®swodniW®swodniW®swodniW

сйефретниAMEMS

ОяицпОяицпа

Таблица 3.3. Печи для пайки оплавлением фирмы MECHATRONIC

SYSTEMS (Германия)

ьледоМяанремак,01R

,рейевнок,02R

яан

,рейевнок,04R

яан

,рейевнок,06R

яан

нозовтсечилоK

аверган

1 333

яаньламискаМ

ыталпанириш

002 ´ мм003мм002мм004мм064

аверганбосопС,ицкевнокизавK

КИ+йынно

,ноицкевноK

йын

,ноицкевн

оK

йын

,ноицкевноK

йын

яаньламискаМ

арутарепмет

034 °С034 °С034 °С034 °С

ьтямаП

икйапйелифорп

8999999

ьтсорокС

арейевнок

–

,1–2,0

ним/м

8,1–2,0

ним/м

8,1–2,0

ним/м

анилД

арейевнок

–мм0021мм0061мм0561

еинатиП,цГ05В022

тВк2,2

цГ05В022цГ05В022ц

Г05В022

ичепыремзаР009 ´ 025 ´ 053

мм

–––

сеВ

гк03 –––

сйефретнИ

–232SR232SR232SR

Рис. 3.7. R40 – печь конвейер-

ная

Рис. 3.8. Внешний вид систе-

мы очистки серии

CPS

– таймеры для всех участков очистки;

– цифровое управление температурой во всех ваннах;

– регулировка уровня переполнения ванны;

– фильтрующая система на первом этапе ультразвуковой очистки;

– двухступенчатая промывка с противотечением (только CPS4);

– конструкция из нержавеющей стали.

Cистемы могут работать в двух режимах: в ручном и автоматизи,

рованном.

4. ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОЙ МЕТОДОЛОГИИ СОЗДАНИЯ

СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА СЛОЖНЫХ

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

4.1. Основные понятия

Одним из основных подходов определения качества изделий элек,

троники является многоуровневое представление радиоэлектронных

блоков с формированием соответствующих моделей и описаний. Дей,

ствительно, говорить о качестве сборки блоков и устройств невоз,

можно, не рассматривая при этом состояние компонентной базы,

правила и приемы проектирования монтажно,коммутационных ос,

нований, наличие (или отсутствие) технологического оснащения,

уровень технологической дисциплины и многое др. Качество сборки

радиоэлектронных изделий, таким образом, является одним из эле,

ментов в достаточно сложной системе взаимосвязанных и взаимо,

обусловленных явлений и процессов, формирующих технические,

эксплуатационные и другие параметры изделия, характеризующие в

своей совокупности его качество. В проблеме обеспечения качества

на одном из первых мест находится методология структурирования

потребности потребителя по горизонтали и вертикали для всех уров,

ней проблемы. Эта методология получила название «структурирова,

ние функций качества».

Методология структурирования функций качества (СФК) основа,

на на 6 основных понятиях [10]:

1. СФК является общей концепцией, позволяющей переводить

потребительские требования в соответствующие технические требо,

вания на каждом этапе жизненного цикла продукции от маркетинга

до эксплуатации.

2. Голос потребителя (ГП) – требования потребителя, включаю,

щие характеристики, соответствующие его запросам и ожиданиям.

3. Характеристики,двойники – выражение запросов и ожиданий

потребителя в технических характеристиках изготовителя.

4. Структурирование функции изделия – конкретный перевод ГП

в характеристики,двойники.

5. Структурирование функций качества,действия, необходимые

для достижения качества, которое требует потребитель и осуществ,

ляемые через распределение конкретной ответственности за качество

между всеми подразделениями,исполнителями организации.

6. Серии матриц для определения соответствия между ГП и тех,

ническими характеристиками.

Для практики применения методов СФК характерен перенос цен,

тра тяжести работ по обеспечению качеством с этапа производства на

этапы разработки продукции, что приводит к необходимости пере,

смотра идеологии производства в целом и диктует необходимость

выполнения двух условий:

– цели разработки продукции, сформированные на основе ГП, не

должны искажаться на всех этапах разработки и изготовления;

– необходимо выбрать такие точки контроля интегрального про,

цесса создания изделия, которые не только бы не искажали инфор,

мацию, но и служили основой для корректирующих воздействий,

направленных на повышение технического уровня продукции.

Дополнительно следует отметить, что СФК эффективно по отно,

шению не только к сфере материального производства, но и к созда,

нию программных средств, разработок в области информационных

технологий и вплоть до сферы оказания услуг.

СФК реализуется на основе последовательности четырех докумен,

тов:

1. Плановая матрица, которая переводит ГП в контрольные ха,

рактеристики,двойники.

2. Матрица структурирования характеристик продукции, кото,

рая переводит выходные данные плановой матрицы в характеристи,

ки продукции на предыдущих этапах, т.е. задает требования к про,

дукции в точках контроля при проектировании и производстве.

3. План процесса и контрольные карты, предусматривающие пла,

нируемые характеристики и средства их контроля.

4. Технологические инструкции, основанные на параметрах про,

дукции или процесса и определяющие те операции, которые надо про,

водить персоналу при измерениях в точках контроля.

В связи с недостатком учебно,методической литературы по СФК

представляется полезным дать пример применения методологии СФК

к процессам проектирования и производства радиоэлектронных бло,

ков, что позволит обеспечить обоснованный и корректный переход

от вербальных и размытых оценок ГП к комплексу технических па,

раметров и характеристик, реализация которых и составит предмет

проектирования и освоения производства продукции с улучшенным

качеством.

4.2. Построение плановой матрицы качества

Плановая матрица (рис. 4.1) состоит из ряда присоединенных друг

к другу матриц [12]. Вследствие оригинального внешнего вида пла,

новую матрицу также называют Домом качества. Схема плановой

матрицы с более подробной разбивкой на подсекции (подматрицы)

включает следующие элементы: 1 – запросы потребителя; 2 – пред,

плановая матрица; 3 – технические отклики; 4 – зависимости;

5 – техническая корреляция; 6 – техническая матрица.

Матрица голоса потребителя (ГП) – секция 1 строится на основе

запросов и пожеланий потребителя. Эти запросы чаще всего пред,

ставляются в виде, далеком от технических терминов (за исключе,

нием требований заказчика, который в большинстве случаях пред,

ставляет проблематику и оперирует техническими требованиями).

Для получения информации ГП используются: опросы покупателей;

анализ технических характеристик и объемов продаж продукции,

выпускаемой конкурентами; оценка отказов собственной продукции,

динамики и содержания рекламаций на поставленную продукцию;

информация по гарантийному ремонту, получаемая из сервисных

организаций и т. п. Естественно, что количество свойств на этом эта,

пе зависит от информации, поступающей непосредственно от поку,

пателей, специалистов по маркетингу, дилеров, отдела сбыта и т.д.

Предплановая матрица (секция 2) связывает качественные и не,

формальные заявления ГП с их количественными оценками [12].

Матрица делится на ряд разделов, основные из которых:

1. Значимость для потребителя (раздел 2–1)

В этом разделе размещается информация трех видов: абсолютная,

относительная или ранжированная значимости запросов потреби,

телей.

Рис. 4.1. Вид плановой матрицы

Абсолютная значимость используется для формирования шкал

значимостей. Размах шкалы может быть от 3 до 10 баллов. Приме,

ром является пятибалльная шкала:

1 – не представляет значимости;

2 – малая значимость для потребителя;

3 – представляет определенный интерес;

4 – весьма значима;

5 – наивысшая значимость.

Баллы расставляются экспертной группой. При условии репре,

зентативности и достоверности исходной информацией остается опас,

ность признания потребителем всех своих запросов одинаково зна,

чимыми. Эксперты, в свою очередь, будут оценивать значимости зап,

росов, исходя из наличных ресурсов для проектирования и производ,

ства продукции. Очевидно, что в случае малой разности баллов для

разных запросов задача установления приоритетов становится дос,

таточно сложной.

Относительная значимость является более удачным методом для

определения значимости для потребителей. Она основывается на

шкале ценностей, равной 100 ед. Потребитель в данном случае не

будет приписывать равные значения и, чаще всего, оценки колеб,

лются от 40 до 85. В табл. 4.1 приведены варианты оценки запросов

к условному радиоэлектронному блоку, производимые разными ме,

тодами. Для определения относительной значимости существует

множество методов. Одним из наиболее широко используемых явля,

ется метод попарного сравнения. Более сложным является метод ана,

лиза иерархий, который сводится к составлению матрицы запросов,

записанных в строках и столбцах с последующим определением зна,

чимости 1 запроса А по строке А в зависимости от столбцов B, C, и

т.д. В табл. 4.2 представлен фрагмент такой матрицы.

В строках указана значимость запроса А–1

по отношению к дру,

гим. Естественно, что В/А будет представлять инверсию.

В ячейках матрицы нормализованных значимостей приводятся

отношение значения в ячейке к сумме по столбцу, все строки опреде,

ляются путем деления суммы строки запроса А на общую сумму всех

строк и т.д.

Ранжированная значимость задает порядок предпочтений, на,

сколько сравниваемые запросы важнее. Этот метод только ранжиру,

ет запросы, не вводя количественных оценок. Предпочтение отдает,

ся запросу с большим номером, который (табл. 4.2) располагается

вверху списка запросов.

2. Исполнение, удовлетворяющее потребителя (раздел 2–2)

Таблица 4.2. Пример матрицы запросов

йетсомичанзеинеледерпО итсомичанзеыннавозиламроН

ысорпаЗ

ABCD

...ысорпаЗ

ABCD

есВ

икортс

%001

1357 61

6,066,05,05,065,0%65

3/11353,9

2,022,03,063,072,0%72

5/13/1115,2...

11,070,01,070,090,0%9

7/15/110 13,2

9,050,01,070,080,0%8

аммуС86,

135,40,010,4112,03

Таблица 4.1. Значимости запросов

№

п/п

асорпазеинажредоСяантюлосбАяаньлетисонтОяаннаворижнаР

1яинаксупорпасолоП4962

2ьтсоньлетивтсвуЧ5296

3ьтсоньлетарибзИ5573

4яинелисутнеициффэоK5494

5мяивтсйедзовминшенвкьтсовичйот

сУ5785

6нозапаидйиксечиманиД5261