Методы организации, устройства и монтажа электронных приборов и устройств

1.

Методы организации,
устройства и монтажа
электронных
приборов и устройств

2.

Правила оформления лекций
Лекции без даты и темы не будут зачтены!
Тетрадь только для ОДНОГО предмета!
Лекции на листочках/бумажках/распечатанные –
не будут зачтены!

3.

Содержание курса – 8
разделов
основная тема: технология
производства электронных средств

4.

Раздел 1: Основы технологии
производства электронных приборов и
устройств
1.
2.
3.
Современное предприятие. Производственная структура
предприятия.
Производственный процесс. Принципы организации
производственных процессов. Основные стадии производственного
процесса.
Технологические особенности производства электронных приборов
и устройств.

5.

Производственная
структура предприятия
Производство - деятельность по
использованию факторов производства с
целью достижения наилучшего результата.
В узком смысле - это непосредственный
процесс создания благ и услуг за
определенный период.
В широком смысле - непрерывно
возобновляющийся процесс, который
включает распределение, обмен и
потребление созданных благ и услуг.

6.

Производственная
структура предприятия
Промышленное предприятие - это самостоятельный хозяйственный
субъект, имеющий статус юридического лица, созданный для
производства продукции, выполнения работ и услуг промышленного
характера в целях удовлетворения общественных потребностей и
получения прибыли
Структура предприятия – это состав и соотношение его внутренних
звеньев: цехов, отделов, лабораторий и других компонентов,
составляющих единый хозяйственный объект

7.

Производственная
структура предприятия
Под производственной структурой предприятия понимается состав
образующих его цехов, участков и служб, формы их взаимосвязи в
процессе производства продукции. Основным элементом
производственной структуры предприятия являются рабочие места,
которые могут быть объединены в производственные участки и
цеха. Производственные цеха, как правило, создаются на крупных
или средних производственных предприятиях.

8.

Производственная
структура предприятия
Производственная структура малого предприятия отличается простотой, имеет
минимум или не имеет вовсе внутренних структурных производственных
подразделений, аппарат управления незначителен, широко применяется
совмещение управленческих функций.
Структура средних предприятий предполагает выделение в их составе цехов, а
при бесцеховой структуре — участков. Здесь создаются минимально
необходимые для обеспечения функционирования предприятия собственные
вспомогательные и обслуживающие подразделения, отделы и службы аппарата
управления.
Крупные предприятия имеют в своем составе весь набор производственных,
обслуживающих и управляющих подразделений.

9.

Производственная
структура предприятия

10.

Производственная
структура предприятия
Элементы производственной структуры предприятия
• Рабочее место – это часть производственной площади, где рабочий или
группа рабочих выполняют определенные операции по обслуживанию
процесса производства, используя при этом соответствующее оборудование
и технологическую оснастку.
• Участок – первичная структурная производственная единица предприятия,
возглавляемая мастером.
• Производственный цех – обособленное в административном отношении
подразделение, в котором выполняется определенная стадия
технологического процесса, связанная с производственной деятельностью
предприятия.

11.

Производственная структура
предприятия
Рабочее место
Рабочее место — это часть производственной площади, оснащенной необходимым оборудованием,
инструментами и материалами для выполнения работником поставленной задачи. Рабочие места
должны быть взаимосвязаны, чаще всего их размещают на производственном пространстве
последовательно.
Виды рабочих мест в зависимости от числа исполнителей:
•индивидуальные (одно рабочее место — один исполнитель);
•коллективные (одно рабочее место — несколько исполнителей).
Организация рабочих мест должна соответствовать целому ряду технических требований персонала и
требованиям корректных условий труда, поэтому рабочие места подлежат аттестации.
Все рабочие места подвергаются системе обслуживания:
•доставка материалов (инструментов);
•вывоз готовых изделий;
•наладка и ремонт оборудования;
•контроль качества продукции (осуществляет отдел технического контроля).

12.

Производственная структура
предприятия
Производственные участки
Рабочие места объединяют в производственные участки. За каждым участком закрепляют бригаду
рабочих (7–12 человек) и начальника участка (старшего мастера, бригадира).
Бригады формируют исходя из специализации рабочих, то есть в одну бригаду включают рабочих одной
и/или смежных профессий, занятых на однородных технологических процессах. Бригады могут
формироваться и комплексно — из рабочих разных профессий для выполнения однородных
технологических процессов.
Производственные цеха
Все производственные участки группируются определенным образом и входят в состав цехов. Следует
отметить, что производственные цеха формируются не на всех предприятиях. Если предприятие небольшое,
объем производства невысокий, то на нем создают только производственные участки (бесцеховая структура).
Как правило, все производственные цеха возглавляют начальники цехов по наименованию или по нумерации
(начальник сборочного цеха или начальник цеха 1).

13.

Производственная
структура предприятия

14.

Производственный процесс
Производственный процесс — это совокупность действий работников
и орудий труда, осуществляемых на предприятии для изготовления
конкретных видов продукции
Основа
производственного процесса
Технологический процесс
Технологический процесс – часть производственного процесса,
содержащая целенаправленные действия по изменению и (или)
определению состояния предмета труда

15.

Производственный процесс
Нижний уровень производственного процесса - Операция
Операция – часть производственного процесса, выполняемая на
одном рабочем месте (станке, агрегате), состоящая из ряда
действий над предметом труда (группой предметов) без
переналадки средств труда с участием или/и под контролем одного
или нескольких работников (бригада, команда)
Основными элементами технологических операций являются
установ, технологический переход (переход), вспомогательный
переход, рабочий ход, вспомогательный ход и позиция.

16.

Производственный процесс
Установ – часть технологической операции, выполняемая при
неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или
собираемой сборочной единицы.
Переход – законченная часть технологической операции,
выполняемая одними и теми же средствами технологического
оснащения при постоянных технологических режимах и установке.
Вспомогательный переход – законченная часть технологической
операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования,
которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда,
но необходимы для выполнения технологического перехода.
Например, закрепление заготовки, смена инструмента и т. д.

17.

Производственный процесс
Рабочий ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из
однократного перемещения инструмента относительно заготовки,
сопровождаемого изменением формы, размеров и качества поверхности
или свойств заготовки.
Вспомогательный ход – законченная часть технологического перехода,
состоящего из однократного перемещения инструмента относительно
заготовки и необходимого для подготовки рабочего хода.
Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно
закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной
единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или
неподвижной части оборудования для выполнения определенной части
операции. Например, обработка в поворотном приспособлении

18.

Производственный процесс
Разновидности производственных процессов.
По своему назначению и роли в производстве процессы подразделяются на основные,
вспомогательные и обслуживающие.
Основными называются производственные процессы, в ходе которых осуществляется изготовление
основной продукции, выпускаемой предприятием. Результатом основных процессов в
машиностроении являются выпуск машин, аппаратов и приборов, составляющих производственную
программу предприятия и соответствующих его специализации, а также изготовление запасных
частей к ним для поставки потребителю.
К вспомогательным относятся процессы, обеспечивающие бесперебойное протекание основных
процессов. Их результатом является продукция, используемая на самом предприятии.
Вспомогательными являются процессы по ремонту оборудования, изготовлению оснастки, выработка
пара и сжатого воздуха и т. д.
Обслуживающими называются процессы, в ходе реализации которых выполняются услуги,
необходимые для нормального функционирования и основных, и вспомогательных процессов. К ним
относятся, например, процессы транспортировки, складирования, подбора и комплектования
деталей и т. д.

19.

Производственный процесс

20.

Производственный процесс
Простой процесс -процесс в котором предмет труда подвергается
ряду последовательных связанных между собой операций, в
результате чего получается продукт
Сложный процесс - в котором готовый или частичный продукт
получается путем соединения нескольких частичных продуктов
(полуфабрикатов)

21.

Основные принципы организации
производственных процессов
•Специализация - это расчленение производственного процесса (ПП) на составные
части и закрепление за каждым подразделением (цехом, участком, рабочим местом)
выпуска определенного изделия (предметная специализация) или определенной
операции (технологическая специализация). Специализация позволяет использовать
высокопроизводительное оборудование, передовые технологии и формы организации
производства.
Сокращение номенклатуры выпускаемых изделий, как правило, приводит к
улучшению всех экономических показателей, в частности к повышению уровня
использования основных фондов предприятия, снижению себестоимости
продукции, улучшению качества продукции, механизации и автоматизации
производственных процессов. Специализированное оборудование при всех прочих
равных условиях работает производительнее.

22.

Основные принципы организации
производственных процессов
Пропорциональность - это равная пропускная способность всех
производственных подразделений, выполняющих все основные,
вспомогательные и обслуживающие процессы. Этот принцип
предусматривает равномерную и полную загрузку всех видов
оборудования. Нарушение этого принципа приводит к возникновению
«узких» мест в производстве или, наоборот, к неполной загрузке отдельных
рабочих мест, участков, цехов, к снижению эффективности
функционирования всего предприятия.

23.

Основные принципы организации
производственных процессов
Параллельность - одновременное выполнение частичных производственных
процессов и отдельных операций над аналогичными деталями и частями
изделия на различных рабочих местах, т.е. осуществление процессов с
«совмещениями» и «перекрытиями». Производительность при этом
увеличивается за счет уменьшения длительности выполнения работ на
время «перекрытия» операций между собой. Этот принцип обеспечивает
значительное сокращение продолжительности производственного цикла, и
как следствие, позволяет снизить потребность в оборотных средствах,
увеличить выработку и эффективность производства.

24.

Основные принципы организации
производственных процессов
•Ритмичность производственного процесса означает равномерный выпуск
продукции в определеннее промежутки времени. Главные предпосылки ритмичности это:
а) должное обеспечение внутризаводской организации производства, что
предусматривает создание и регулирование незавершенного производства,
своевременность и комплектность материально-технического снабжения;
б) равномерность и высокое качество работ ремонтного, энергетического, складского и
обслуживающего хозяйств предприятия.
При узкой специализации производства и устойчивой номенклатуре изделий
ритмичность может быть обеспечена непосредственно по отношению к
отдельным изделиям и определяется количеством обрабатываемых или
выпускаемых изделий за единицу времени. В условиях широкой и изменяющейся
номенклатуры выпускаемых производственной системой изделий ритмичность
работы и выпуска продукции может измеряться только с помощью трудовых или
стоимостных показателей.

25.

Основные принципы организации
производственных процессов
Прямоточность означает обеспечение кратчайшего пути прохождения деталей
по всем стадиям и операциям - от запуска в производство исходных
материалов до выпуска готовой продукции. Поток материалов,
полуфабрикатов должен быть поступательным и кратчайшим, без встречных и
возвратных движений. Это обеспечивается соответствующей планировкой
расстановки оборудования по ходу технологического процесса.
Принцип применяется в масштабах, как всего предприятия, так и цеха или
участка при решении вопросов планирования числа, вида оборудования и его
размещения.

26.

Основные принципы организации
производственных процессов
Непрерывность означает сокращение времени перерывов при
производстве определенных изделий, выбор оптимального вида движения
предметов труда в производстве. Принцип означает, что рабочий
трудится без простоев, оборудование работает без перерывов,
предметы труда не пролеживают на рабочих местах. Этот принцип
обеспечивает сокращение цикла изготовления изделия и тем самым
способствует повышению интенсификации производства.

27.

Основные принципы организации
производственных процессов
Интегративность. Предполагает системную интеграцию составляющих для
достижения целей системы с максимальной эффективностью. Достигается за
счет системной организации и интегрированного управления всеми
частичными процессами в системах производства (сервиса).
Гибкость. Предполагает проведение внутренних изменений в системах
производства/сервиса с максимальной эффективностью. Обеспечивает
возможность реакции системы на разнообразные изменения в ее внутреннем
состоянии (например, сбои в ходе работ) или во внешней среде (например,
колебания спроса). Чем больше гибкость системы, тем шире диапазон
разнообразных изменений, на которые в состоянии отреагировать система.

28.

Основные принципы организации
производственных процессов
Адаптивность. Предполагает приспособление систем производства
(сервиса) к изменениям во внешней экономической среде с максимальной
эффективностью. Достигается посредством внутренних изменений в
системе. Чем адекватнее система реагирует на текущее состояние внешней
среды (спрос, налогообложение, конкуренцию, научно-технический
прогресс и т. д.), тем более она адаптивна.

29.

Основные принципы организации
производственных процессов
Адаптивность. Предполагает приспособление систем производства
(сервиса) к изменениям во внешней экономической среде с максимальной
эффективностью. Достигается посредством внутренних изменений в
системе. Чем адекватнее система реагирует на текущее состояние внешней
среды (спрос, налогообложение, конкуренцию, научно-технический
прогресс и т. д.), тем более она адаптивна.

30.

Основные принципы организации
производственных процессов

31.

Основные стадии производственного
процесса
Совокупность основных процессов образует основное производство.
Производственный процесс включает в себя:
Производственную стадию - это обособленная часть производственного
процесса, когда предмет труда переходит из одного качественного
состояния в другое, в результате одного или нескольких частичных
процессов труда. Например, материал переходит в заготовку, заготовка - в
деталь и т. д.Основные производственные процессы протекают в
следующих стадиях: заготовительной, обрабатывающей, сборочной и
стадии испытаний.

32.

Основные стадии производственного
процесса
Совокупность основных процессов образует основное производство.
Производственный процесс включает в себя:
Заготовительную стадию, которая предназначена для производства заготовок
деталей. Особенность развития технологических процессов на этой стадии
заключается в приближении заготовок к формам и размерам готовых деталей.
Обрабатывающую стадию - вторую по ходу выполнения производственного
процесса. Предметом труда здесь являются заготовки деталей. Орудиями труда
на этой стадии в основном являются металлорежущие станки, печи для
термической обработки

33.

Основные стадии производственного
процесса
Совокупность основных процессов образует основное производство.
Производственный процесс включает в себя:
Сборочную стадию - это часть производственного процесса, в результате
осуществления которой получаются сборочные единицы или готовые изделия.
Предметом труда на данной стадии являются узлы и детали собственного
изготовления, а также полученные со стороны (комплектующие изделия).
Стадию испытаний - заключительная стадия процесса производства, целью
которой является получение необходимых параметров готового изделия.
Предметом труда здесь являются готовые изделия, прошедшие все
предыдущие стадии.

34.

Производство
Построение технологического процесса и степень его детализации зависят
от типа производства – единичного, серийного и массового.
Единичное производство характеризуется малым объемом
выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых,
как правило, не предусматриваются.
Серийное производство характеризуется изготовлением или
ремонтом изделий, периодически повторяющимися партиями. В
зависимости от количества изделий в партии различают мелкосерийное,
среднесерийное и крупносерийное производство.
Массовое производство характеризуется большим объемом
выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых
продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест
выполняется одна рабочая операция

35.

Производство

36.

Производство

37.

Производство
Важной
характеристикой
является
коэффициент
закрепления операции:
Кз.о =O/Р,
где О – число различных технологических операций,
выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца;
Р – число рабочих мест.
При Кз.о=20 – 40 производство мелкосерийное;
при Кз.о = 10 – 20 – среднесерийное;
при Кз.о свыше 1 – 10 – крупносерийное.
Для единичного производства Кз.о не регламентируется; для
массового производства К3.о=1.

38.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Конструктив – конструктивно законченная часть
изделия определенного назначения (например, печатная
плата, компонент, корпус блока, лицевая панель,
объемный проводник, рама и др.).
Под компоновкой следует понимать взаимную
ориентацию конструктивов ЭС относительно друг друга
в ограниченном пространстве.

39.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Элемент конструктива – неразделимая часть конструктива
(которую нельзя демонтировать и заменить), например, у печатной
платы элементами являются электропроводящие дорожки, отверстия,
тестовые площадки или отверстия, контактные площадки и др.; у
корпусированной ИС элементами являются кристалл, тело корпуса,
выводы и др.
Компонент конструктива – часть конструктива, которая до
его изготовления была самостоятельным изделием и которую можно
демонтировать и заменить при изготовлении конструктива, либо после
его изготовления. Например, ИС, дискретные электрорадиокомпоненты
(ЭРК): резисторы, конденсаторы, транзисторы и др.; объемные
соединители и др.

40.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Объект
производства
представляет
собой
материальный предмет или совокупность предметов, на
которые направлены действия в сфере производства (например,
заготовка, подложка, а также конструктивы различной
сложности) для получения готового изделия. В процессе
изготовления изделия состояние объекта производства
изменяется количественно и (или) качественно преимущественно
на каждой стадии этого процесса.

41.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Деталью следует называть конструктив, который невозможно
разобрать (разъединить) на части без его повреждения (например,
печатная плата, винт, резистор и др.).
Сборочная единица (узел) – конструктив, составные части
которого подлежат соединению на предприятии-изготовителе с
применением сборочных (или сборочно-монтажных) операций.
Периферийное оборудование ЭВМ (или внешние устройства)
представляет
собой
совокупность
технических
средств,
обеспечивающих подготовку, ввод-вывод, хранение и передачу
информации по линиям связи и другие функции.
Совокупность основных и периферийных устройств ЭВМ
называется комплексом ЭС.

42.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Комплект – это несколько изделий, имеющих общее
эксплуатационное назначение вспомогательного характера как при
изготовлении ЭУ, так и при его эксплуатации (например, комплект
фотошаблонов, комплект специальных инструментов или оснастки, комплект
измерительных средств, комплект запасных частей и др.).
Технология (дословно с греческого языка) – это наука об
искусной деятельности, а в общем представлении – это глобальная сфера
научно-прикладной деятельности, направленной на создание эффективной
продукции.
Применительно к сфере производства электронных устройств,
технология является объектом научной и видом практической деятельности,
направленных на создание и реализацию наиболее эффективных и
экономичных методов и средств превращения исходных материальных
предметов в готовое изделие.

43.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
К основным показателям эффективности технологии относятся
• удельный расход материалов на единицу изделия,
• процент выхода годных изделий и их качество,
• уровень производительности труда,
• затраты на производство и себестоимость изделия.
Задачей технологии как науки является теоретическое и теоретикоэкспериментальное выявление сущности и закономерностей
электрофизических, физико-химических и других явлений и
процессов, на базе которых создаются новые (или совершенствуются
имеющиеся) методы и средства воздействия на объект производства
для изготовления перспективных изделий.

44.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Технология производства, например, интеграции схемных
элементов при реализации изделий микро электроники
(ИМЭ),
называемая
микроэлектронной
технологией,
базируется на методах и способах изменения формы,
размеров, физико-химических и электрофизических свойств,
состава и структуры исходных полупроводниковых и других
материалов.

45.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Технология производства ЭС базируется на микроэлектронной
технологии, а также методах и способах создания отдельных конструктивов
с применением перспективных технологий приборостроения и прочих
(например, лазерной, химико-гальванической, компьютерной, сборочной,
монтажной и др.).
Технология монтажа направлена на получение электрических
соединений между конструктивами.
Вещество – простейший вид материи с ненулевой массой покоя.
Материал – вещество или несколько веществ определенного
происхождения и назначения.
Конструкционные материалы – это материалы, из которых
состоит конструкция изделия, включая все его конструктивы

46.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Технологические материалы различают следующие:
• основные, которые непосредственно участвуют в процессе
изготовления изделия, то есть количественно и (или) качественно
изменяют состояние объекта производства (например, клеи,
припои, флюсы, защитные покрытия и др.). Они могут оставаться в
составе конструкции изделия (например, клеи, припои, покрытия и
др.) либо частично или полностью удаляться до завершения
изготовления изделия (например, фоторезисторы, флюсы и др.);
• вспомогательные, которые контактируют с объектом производства
и способствуют реализации технологии, но не влияют на состояние
объекта, например, материалы оснастки (технологической тары,
разных приспособлений, контактирующих устройств и др.), а
также материалы рабочих частей технологического оборудования.

47.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Технологическая среда – совокупность технологических
материалов и воздействий, направленных на требуемое изменение
состояния объекта производства во время изготовления изделия. В
сущности, технологическая среда – это условие реализации технологии.
Внешняя среда – среда, в которой осуществляется
транспортировка, хранение и эксплуатация изделия после передачи его
потребителю.

48.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Окружающая среда – среда, контактирующая с поверхностью
герметизирующей конструкции объекта производства (это, по сути,
производственная среда, ограниченная производственным помещением
и поверхностью герметизирующей конструкции объекта производства
либо готового изделия)
Внутрикорпусная среда – среда, ограниченная стенками,
основанием и крышкой корпуса (в полых корпусах), то есть отделенная
от окружающей и внешней сред.

49.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Окружающая среда – среда, контактирующая с поверхностью
герметизирующей конструкции объекта производства (это, по сути,
производственная среда, ограниченная производственным помещением
и поверхностью герметизирующей конструкции объекта производства
либо готового изделия)
Внутрикорпусная среда – среда, ограниченная стенками,
основанием и крышкой корпуса (в полых корпусах), то есть отделенная
от окружающей и внешней сред.

50.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Микросистема (МС) – объединенная на одной подложке (или в одном
объеме) функциональная система (со сложной функциональной структурой)
или устройство с минимальными размерами всех компонентов.
Термин
микросистема
применим
также
по
многим
суперкомпонентам,
представляющим
собой
гибридную
большую
микросборку (БМСБ) с интегральными или функциональными компонентами
(либо интегральными элементами и ЭРК, либо с функциональными
элементами) многофункционального назначения и много иерархического
применения (например, многокристальные модули, двух-, трехмерные УБИС;
биочипы – группа сенсоров (биосенсоров) на секционированной подложке;
специализированные БМСБ на базе интегральной МЭ, либо опто -, магнито -,
пьезо -, акустоэлектронные и другие устройства на базе функциональной МЭ).

51.

Технологические особенности
производства электронных приборов
и устройств
Техника поверхностного монтажа (ТПМ) –
совокупность
новых
высоконадежных
либо
адаптированных известных, наиболее эффективных
методов и способов проектирования и изготовления
высокоплотно-укомпонованных
ЭС
(включая
технику
корпусирования
поверхностномонтируемых
навесных
компонентов),
с
использованием
компьютерно-интегрированных
технологий.

52.

Домашняя работа
1. Готовиться
к
самостоятельной
работе.
(Самостоятельная работа 15-20 минут, 5 вопросов из
списка)
2. Вклеить(перерисовать) схемы и таблицы в тетрадь.
3. Учить основные определения

53.

Вопросы к самостоятельной работе
1. Дать определение технологии в сфере производства
электронных средств.
2. В чем заключается различие между определениями Деталь
и Сборочная единица?
3. На чём базируется технология производства ЭС?
4. На что направлена технология производства ЭС?
5. Перечислите названия сред, рассматриваемых при
технологическом производстве ЭС.
6. Дать определение производственному процессу.
7. Дать определение технологическому процессу.
8. Какие типы производств вы знаете, перечислите виды.
9. Какие технологические материалы называются основными?
10. Какие
технологические
материалы
называются
вспомогательными?