CC BY
42
№
УДК 658.512
Т. О. Гогоберидзе, В. И. Классен, В. В. Кондратьев,
П. В. Новиков, П. А. Тушнов Lego-технологии при изготовлении шкафов электропитания современных радиолокационных станций
Рассмотрены способы повышения производительности труда при производстве составных частей радиоэлектронных комплексов. С использованием методологии системного инжиниринга разработан новый подход к описанию технологических процессов, позволяющий сократить длительность процесса сборки. Предложена перспективная технология описания технологических процессов мелкосерийного производства на базе компьютерного 3D-моделирования и подхода Lego к созданию инструкций по сборке детских конструкторских наборов.
Ключевые слова: технологический процесс, технологическая карта, 3D-модель, 3D-сборка, Lego-карта, Lego-технология.
Введение
С момента становления радиоэлектронной промышленности по сегодняшний день производство составных частей мощных радиоэлектронных комплексов (РЭК) остается высокозатратным процессом в первую очередь из-за характера продукта. Типичные устройства из состава комплекса содержат сотни или даже тысячи отдельных деталей и сборочных единиц, при этом объем выпуска таких устройств может составлять несколько десятков штук в год. В этом случае стоит говорить о мелкосерийном и, более того, единичном производстве.
Тип производства определяется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования (коэффициентом серийности) [1]:
К3 0 = —,
3.0 р ■>
где О - число различных операций;
Р - число рабочих мест, на которых выполняются операции.
Существующие типы производства характеризуются значениями коэффициентов Кзо, представленными в табл. 1.
Чем ниже значение Кзо, тем уже специализация сотрудника, выше возможная степень автоматизации производства и, как следствие, производительность труда. Сегодня на каждом рабочем месте массового производства для выполнения одной элементарной операции привлекаются исполнители невысокой квали-
© Гогоберидзе Т. О., Классен В. И., Кондратьев В. В., Новиков П. В., Тушнов П. А., 2018
Таблица 1
Зависимость коэффициента закрепления операций от типа производства
Тип производства Кз.о
Массовое 1
Серийное: крупносерийное; среднесерийное; мелкосерийное Свыше 1...10 Свыше 10.20 Свыше 20.40
Единичное Свыше 40
фикации. При этом используется специальное высокопроизводительное оборудование, которое размещается по ходу технологического процесса (ТП) и связывается конвейерами в единую поточную линию.
По мере снижения серийности включаются принципы концентрации операций с выполнением групп операций на одном рабочем месте и все активнее используется универсальное многоцелевое оборудование. Для многономенклатурного среднесерийного производства экономически выгодно применять гибкие производственные системы, для которых используются автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП) и автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП).
При производстве устройств из состава РЭК значение Кзо часто достигает сотен операций на рабочее место, а количество выпускаемых изделий и размеры операционных партий комплектующих изделий, поступающих на рабочие места, исчисляются единицами и десятками штук. Наработанные методы достижения высокой производительности труда для такого
ф о о.
I-
Ü о
Э
те
о см
<
I
о та
г |
0 ^
со та
1
о.
<и
3
и <и со
см ■ч-ю
с?
см ■ч-ю см
(П (П
типа производства практически неприменимы, поскольку при непоточном производстве технологические границы дифференциации определяются необходимостью получить законченную сборочную единицу в результате выполнения серии операций на рабочем месте, а не требуемым ритмом.
На рабочих местах выполняются технологические операции, повторяющиеся нерегулярно, используется универсальное оборудование, при этом 60 % времени и более уходит на механосборочные и электромонтажные операции. Для этого требуется высококвалифицированный персонал, от которого зависит качество выпускаемой продукции, что в конечном счете является причиной высокой себестоимости аппаратуры. В табл. 2 представлены трудоемкость и стоимость сборки ячейки распределительной, выполненной (800 элементарных операций) персоналом разной квалификации: электромонтажниками 2-5-го разряда.
В настоящей статье предлагается подход к формированию ТП для единичного и мелкосерийного производства, при использовании которого можно заметно сократить время изготовления изделий в том числе при привлечении среднеквалифицированного персонала. Для этого рассмотрим жизненный цикл систем и обратим внимание на стадии разработки, затем напомним о детских конструкторах и инструкциях по их сборке и наконец на основе методики создания таких инструкций сформулируем концепцию технологии создания ТП для мелкосерийного производства. Первые результаты применения новой технологии выглядели ошеломляюще: при партии 10 шт.
средние трудозатраты сборщика средней квалификации на сборку ячейки с использованием стандартных операционных карт составили около 36 человеко-часов, но при использовании технологических карт нового типа сборка ячейки осуществлялась в течение одного двухсменного рабочего дня. Результатам и рассмотрению ближайших перспектив предложенной технологии посвящен раздел «Создание 3D технологической документации и производительность сборки». Стадии жизненного цикла систем Универсальным ответом на растущие потребности современной экономики в технически сложном оборудовании и системах стало формирование принципиально новой дисциплины - прикладного системного инжиниринга, предметом которой являются методология разработки и внедрение таких систем. В России используется понятие «системная разработка», представляющее собой единый подход к проектированию, созданию и функционированию системы. В основе этого подхода лежит редукционизм, декомпозиция сложных проблем на более простые, изделий - на составные части, а проектов (систем) в целом -на фазы реализации или жизненного цикла [2].
Используем схему деления, представленную на рис. 1, для определения резервов снижения себестоимости материального продукта (устройств из состава РЭК) и в качестве скелета процесса при создании нового интеллектуального продукта.
При постоянных затратах на исследование себестоимость устройств будет определяться в основном производственными за-
Таблица 2
Трудоемкость и стоимость сборки ячейки распределительной, выполненной персоналом разной квалификации
Наименование параметра Количество изделий Разряд исполнителя
1 2 5 10 30 100 (прогноз) (электромонтажник)
Время сборки партии, ч 48 91 202 364 920 2800 2, 3
35 66 149 273 700 2133 4, 5
Время выполнения 3,60 3,41 3,03 2,73 2,30 1,84 2, 3
элементарной операции, 2,63 2,48 2,24 2,05 1,75 1,45 4, 5
мин
Стоимость элементарной 7,56 7,16 6,36 5,73 4,83 3,86 2, 3
операции (ОЗП), руб. 7,23 6,82 6,16 5,64 4,81 3,99 4, 5
Примечание. ОЗП — основная заработная плата.
Исследование
О
Разработка
О
Проектирование
О Создание О Применение О
Модернизация (утилизация)
1. Понимание задачи.
2. Сбор данных, структурирование.
3. Анализ и оценка.
1. Разработка критериев оценки.
2. Создание оптимальной архитектуры.
3. Разработка инструментов и методов.
4. Разработка финального продукта.
1. Детальное определение проекта.
2. Генерация требований к продукту.
3. Завершение детального проектирования систем и подсистем с использованием аппаратно-програмных средств.
1. Распечатка, сборка составных частей.
2. Проверка соблюдения требований
и соответствия критериям оценки.
1. Внедрение продукта
в производство.
2. Тестирование и сдача продукта в эксплуатацию.
3. Эксплуатация продукта
в соответствии с производственным планом.
1. Реализация плана модернизации продукта согласно новым требованиям или плану утилизации.
2. Анализ данных, полученных
в процессе жизненного цикла.
Рис. 1. Стадии жизненного цикла высокотехнологичного продукта
тратами (фаза «создание») и затратами на подготовку производства на стадиях проектирования и отчасти разработки.
Решающую роль в достижении производственных целей играют разработка и эффективное описание ТП, т. е. последовательности и содержания действий (технологических операций) для получения готового продукта. Степень детализации описания ТП зависит от типа производства. Для массового производства требуется полное описание всех технологических операций в очередности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов в операционных картах. Высокая стоимость технологической подготовки производства при этом окупается снижением затрат непосредственно на производственный процесс. Со снижением серийности и повышением концентрации производства доля затрат на подготовку растет, и приходится принимать меры к их снижению, в том числе за счет средств на разработку ТП.
Экономически выгодным становится отображение последовательности действий контурно с минимальными подробностями. Для мелкосерийного производства используются маршрутное или маршрутно-операционное описание ТП, а в качестве основных технологических документов - маршрутные карты. В первом случае в маршрутной карте приводится порядок и сокращенное описание операций без указания переходов и технологических режимов, во втором оно дополняется полным описанием некоторых операций в других документах (например, картах типовых операций) [3]. Для дальнейшего снижения себестоимости на
стадии проектирования используются системы автоматизированного проектирования ТП [4]. Как правило, в них содержатся собственные базы данных (справочники, чертежи деталей, библиотеки оборудования, наборы типовых ТП) или используются внешние, и после диалоговой постановки задачи в автоматическом режиме формируется требуемая технологическая документация (ТД).
В существующей форме оба рассмотренных выше подхода не дают кардинального улучшения ситуации, если речь идет о мелкосерийной сборке сложных устройств. Для этого нужен новый интеллектуальный продукт, который позволил бы нанести удар по кажущемуся неприступным бастиону - себестоимости самого процесса мелкосерийной сборки. Чтобы осуществить это, необходимо пройти все стадии жизненного цикла этого продукта. Для начала проанализируем имеющиеся альтернативы и создадим подходящую модель для разрабатываемого будущего ТП. Исследование. Игра в кубики как модель ТП История конструкторских наборов берет начало в 1880 г., когда будущие пионеры воздухоплавания Отто и Густав Лилиентали придумали комплект миниатюрных строительных блоков трех типов (цветные кирпичики, брикеты и кровля) для детей. Наборы Anker содержали инструкции, по которым ребенок мог собрать модель здания (рис. 2, а). Один из таких наборов, насчитывавший 160 блоков, принадлежал А. Эйнштейну.
К сегодняшнему моменту одними из наиболее популярных стали конструкторские наборы Lego на основе полых пластиковых
V
о о.
I-
Ü о
Э
те
кирпичиков, защелкивающихся друг с другом цилиндрическими шипами и трубками. В наборы входит множество других деталей: панели, конусы, колеса, шестерни. Высокая точность изготовления (10 мкм) деталей Lego позволяет легко и надежно стыковать их друг с другом и собирать модели автомобилей, поездов, зданий, роботов.
Флагманские наборы, рассчитанные на детей 4-7 лет, содержат десятки деталей различных форм, а для детей 10-14 лет разраба-
тываются комплекты для сборки технически сложных объектов из тысячи и более деталей (рис. 3). При рассмотрении процесса их сборки с производственной точки зрения можно заметить, что коэффициенты закрепления операций за детскими «рабочими местами» грубо совпадают с типичными значениями для производства РЭК.
Подобно сборке конструкций из детских наборов, сборка устройств из состава РЭК представляет собой процесс механического
о см
<
I
(0
0 ü СО та
1
о.
ф
£
и
V
со
см ■clin 9 см ■clin см
(П (П
Рис. 3. Набор LegoTechnic 42052 (а) и перечень деталей в наборе с указанием их количества каждого типа (б)
(или электрического, если речь идет об электромонтаже) соединения деталей и электрорадиоэлементов.
Что же позволяет детям справляться с задачами, требующими во «взрослой» производственной жизни привлечения высококвалифицированных специалистов?
Проблема заключается в том, что, получив комплект маршрутных (и даже операционных) карт стандартного образца, неквалифицированный исполнитель оказывается абсолютно беспомощным перед кипой малопонятных инструкций.
Для решения этой проблемы в состав ТД стали включать графические иллюстрации к технологическим картам (чертежи деталей с нумерацией всех поверхностей, эскизы операций в том числе с изображением используемого инструмента). Иллюстрации оформляются отдельно в виде карт эскизов либо располагаются непосредственно в поле операционной карты на специально отведенном месте (рис. 4, а).
Использование эскизов облегчает процесс восприятия сложной информации, однако не меняет ситуации кардинально в первую очередь из-за половинчатости решения: 2D-черте-жи в черно-белой графике представляют собой бледный отпечаток реальности и являются всего лишь дополнением к формализованному тексту.
Разработчики развивающих конструкторских наборов изначально отталкиваются не от формального описания мира, но обращаются
к детскому образному, невербальному мышлению. Дети от двух лет легко воспринимают яркие объемные изображения. Они могут собирать модели довольно сложных объектов по инструкциям, состоящим из одних «картинок». 10-летний ребенок, имея только графическую инструкцию (рис. 4, б), способен за несколько часов собрать модель вертолета Lego, совершив более 300 законченных механических операций.
У взрослого человека визуальный канал восприятия информации имеет наибольшую пропускную способность, поэтому можно ожидать, что операционное описание ТП в максимально иллюстративной форме позволит сократить время сборки в сравнении с традиционными формами оформления ТП. Однако конечная эффективность такого подхода сильно зависит от затрат на разработку Lego-по-добной ТД.
Разработка. Поиски инструментария
На следующем этапе, после анализа и постановки задачи, необходимо разработать инструменты и определить методологию ее решения. В данном случае речь идет о том, как и какими инструментами следует вести разработку ТД нового типа.
Использование систем автоматизированного проектирования (САПР) ТП для разработки ТП ограничивается индивидуальностью порядка сборки, а значит, и схем ТП, а также в отличие от техпроцессов обрабатывающего
а б
Рис. 4. Технологическая документация (ТД): а - операционная карта (обработка резанием на токарном автомате) ТП изготовления штуцера; б - лист 36 инструкции по сборке вертолета из набора Lego Technic 42052
<D
о о.
I-
Ü о
Э
те
ш
производства отсутствием формализованных описаний большинства переходов. Кроме того, все САПР ТП ориентированы на выдачу технологических карт стандартизованной формы.
Для того чтобы сформировать комплект Lego-подобной ТД, необходимо понять, как создаются инструкции Lego. Комбинируя Lego-элементы, можно самостоятельно собрать нестандартную конструкцию и даже составить инструкцию по ее сборке. В книге [5] для этого рекомендуется использовать цифровую фотокамеру. Прежде всего предлагается сделать снимки всех необходимых для сборки деталей. Затем фотографировать каждый шаг процесса установки и стыковки деталей, т. е. снимать сборку операцию за операцией: отдельных узлов (сборочных единиц) и конструкции в целом. После этого импортировать фотографии в текстовый редактор или программу видеомонтажа. Однако большинство изображений создается с помощью программ компьютерного проектирования, используя которые можно спроектировать всю конструкцию [5].
Современные CAD-системы - это мощный инструмент по созданию конструкторской документации на основе 3D-моделирования [6]. 5 При этом на одних и тех же стадиях жизнен™ ного цикла работа конструкторского коллек-Ц тива моделирует работу персонала, занятого j в основном производстве. Сначала на основе ь эскизов (обработка заготовок) или импортиру-< ются из баз данных (закупка комплектующих) м создаются 3D-модели элементов, затем произ-J водится 3D-сборка моделей сборочных единиц » (узловая сборка) и 3D-конструкции изделия в целом (общая сборка), только в качестве сред-я ства производства вместо инструментов и тех-о нологического оборудования, применяемых S в реальном производстве, используются кон-ü структорские САПР.
¡E Отличие виртуального процесса сбор-
ен ки от реального заключается в том, что конструктор способен сохранить промежуточные SÍ результаты (состояния материального продук-9 та) после каждой операции, и, следовательно, 5 эти 3D-модели могут стать основой для новой z технологии описания техпроцессов, которую 41 в дальнейшем будем называть Lego-техноло-
гией. Другое дело, что последовательность виртуальных операций по 3D-сборке может отличаться от предписываемой техпроцессом создания материального продукта. В данной ситуации можно разобрать законченную 3D-модель изделия на элементы и собрать заново в соответствии с разработанным традиционным образом ТП (или просто скрыть ненужные элементы). Однако еще лучше сразу после появления концепции нового устройства начать проектировать ТП, параллельно создавая конструкторскую документацию. Создание 3D ТД и производительность сборки После того как найден подходящий инструмент и определено, как его использовать, была предпринята попытка разработать техпроцесс сборки реального устройства двумя способами.
Начало разработки было общим. Порядок действий обычный, как при разработке стандартного ТП:
• разработка маршрута изготовления в форме структурированного иерархического дерева;
• построение схемы операций по маршруту ТП;
• выбор инструментов и оснастки, определение технологических режимов.
Затем необходимо подготовить два вида технологических карт: операционные стандартного образца ^1.0) и Lego-подобные (у2.0) по спроектированному макету. Для создания карт нового типа использованы обычные конструкторские САПР (рис. 5) и 3D-модели из состава электронной конструкторской документации. Поместив 3D-модель сборочной единицы в рабочую область, разработчик выставлял нужное освещение и угол обзора, скрывал часть деталей, оставляя только установленные по состоянию на начало (или конец) операции, и проводил рендеринг объекта. Для полного описания операции добавлялись 3D-мо-дели устанавливаемых деталей с указателями места монтажа, а также перечни деталей -в верхнюю зону карты. Маршрут сборки и Lego-карты v2.0 магистральной ветви представлены на рис. 6. При этом среднее время изготовления карты v2.0 составило около 20 мин на одну Lego-карту (чуть более полминуты
ff
Рис. 5. Установка светильника КШа1 4139.159 на шкаф ТБ8 КШа1 8865.500: а - производство; б - 3Б-моделирование
на элементарную операцию), что сравнимо со временем изготовления операционных карт v1.0 стандартного образца на специализированных САПР и значительно меньше времени подготовки технологических карт вручную.
Для проверки сформулированных ранее предположений и оценки эффективности Lego-технологии было решено передать документацию обоих типов сборщикам средней
квалификации и сравнить результаты ее использования.
Получены ошеломляющие результаты: при партии 10 шт. средние трудозатраты на сборку ячейки с использованием обычных операционных карт составили около 36 человеко-часов; при использовании Lego-карт сборка ячейки осуществлялась в течение одного двухсменного рабочего дня. Отчасти это мож-
ф о о.
I-
Ü о
Э
те
/
сз - СЗ - **
13
* Ш
г >
ч 15.
Г Л / * 5 — <
— /■ \ «А
_Щ>
и
1
1 Щ X
с ✓ и — « — г \ ** ®
С * ** — ^ > ^ И —
о см
<
I
(0 та
г |
о ^
со та г о.
<и
3
и <и со
см ■ч-ю
с?
см ■ч-ю см
(П (П
«»в у/^ а ■■ ^ »39
✓ / ЯВ' » ■ V» / 5
о ^^^^ у'^к1 г У* 1 ** У*
фл ««* о- йив
.и *
10 И 12
£ »3 \ «4 щЛ
22 23
N »1« # ^
б
Рис. 6. Описание технологического процесса ячейки распределительной: а - маршрут сборки; б - Lego-карты (у2.0) магистральной ветви маршрута сборки ячейки распределительной
а
ff
35
б
Рис. 7. Lego-карты (у2.1): а - установка шин силовых; б - установка ячейки распределительной
v о
.
I-
ü о
Э
те
а
Таблица 3
Производственные затраты при использовании Lego-технологии
Наименование параметра Значение Разряд исполнителя
Время сборки, ч 80 128 Электромонтажник 2-3-го разряда по Lego-картам Электромонтажник 4-5-го разряда
Разработка ТП по Lego-технологии, ч 36 Технолог (разработка Lego-карт)
Время выполнения элементарной операции, мин 1,85 2,95 0,83 Электромонтажник 2-3-го разряда по Lego-картам Электромонтажник 4-5-го разряда Технолог (разработка Lego-карт)
Стоимость элементарной операции (ОЗП), руб. 7,38 8,11 Электромонтажник 2-3-го разряда и технолог (разработка Lego-карт) Электромонтажник 4-5-го разряда
о см
<
I
о
0 ü CQ та
1
О.
ф
£
и
V
со
см
■Clin
с?
см
■Clin см
(П (П
но объяснить использованием деталей с допусками, характерными для проведения сборки методом полной заменяемости (серийные заводские реле, автоматы, контакторы, элементы корпуса и т. п.), и применением компенсаторов.
По итогам первых практических проверок сборщики и представители военной приемки высказали пожелания о необходимости дополнительных текстовых комментариев, показа используемого инструмента и многие другие, с учетом которых начался процесс детального проектирования дизайна технологической Lego-карты у2.1. Общее поле листа Lego-ин-струкции с 3D-моделью изделия в начальном и конечном состояниях сохранилось. Также были добавлены все необходимые атрибуты стандартной операционной карты: текстовые пояснения, указания на используемый инструмент, схемы установки деталей и т. п. (рис. 7).
Недостающие изображения (фото, 3D-модели) инструмента и технологического оборудования (паяльных станций и др.) были взяты с сайтов поставщиков или изготовлены самостоятельно. В результате была создана модель ТП с агрегированием таких типов информационных моделей, как образные (фото инструмента, 3D-модели сборочных единиц, деталей и крепежа), смешанные (схемы установки деталей и т. п.) и знаковые (текстовые пояснения).
Lego-карты у2.1 были использованы при сборке более сложного изделия - шкафа распределительного (ШР), ТП которого без учета сборки семи ячеек насчитывает около 2600 элементарных сборочных операций, некоторые из которых требовали пригонки.
Время сборки ШР сборщиком высокой
квалификации с применением обычных операционных карт составляло 128 ч, или 2,95 мин на элементарную операцию. Сборщику средней квалификации при использовании Lego-карт для сборки хватило 80 ч (1,85 мин/операция). Данные по затратам, включая разработку ТП с применением Lego-технологии, сведены в табл. 3.
Из таблицы видно, что использование Lego-технологии для описания технологического процесса сборки окупается уже при размерах партии в 1 шт. Время выполнения операции меньше зависит от размеров партии, нежели при использовании традиционных технологических карт. Тем не менее можно прогнозировать эффективность Lego-технологии не только для единичного производства. Зависимость трудозатрат на одну операцию от размеров партии по результатам сборки ячеек распределительных представлена на рис. 8 (сплошные кривые - результат аппроксимации функциями вида y = b + axc).
Анализ соответствующих кривых для
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Размер партии, шт.
Рис. 8. Зависимость трудозатрат на одну операцию
от размеров партии
сборки персоналом средней и высокой квалификации с использованием традиционных ТК (красная и фиолетовая кривые) и средней квалификации с использованием Lego-карт (голубая кривая) показывает, что последний вариант эффективнее по крайней мере до объемов 100-150 шт.
В соответствии со стратегией CALS (непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла изделий) актуальным представляется создание электронных версий ТП v2.x (на сегодняшний момент реализована версия в Microsoft PowerPoint - рис. 9, б) для планшетов и промышленных ПК, которые можно устанавливать непосредственно на рабочих местах или доступных серверах. На этапах применения и модернизации жизненного цикла изделий аналогичным интеллектуальным продуктом предстают интенсивно внедряемые в последние 10-15 лет интерактивные электронные технические руководства (ИЭТР). Основная задача ИЭТР состоит в снижении сроков ремонта и обслуживания техники за счет предоставления информации в максимально удобной форме. Такие руководства включают в себя базы данных и электронные системы отображения.
Один из наиболее популярных стандартов в этой области, первоначально разработанный для технических публикаций в авиастроении, ASD S1000D, применяется для модулей данных (каталоги компонентов, описания принципов работы и процедур обслуживания и ре-
монта), объединенных в общую базу. На его основе разработаны и отечественные ГОСТы. В пользовательской зоне окна ИЭТР отображаются графические изображения, текстовая информация и таблицы. Как правило, иллюстрации выполняются в черно-белой векторной графике: сборочные чертежи, изображения в аксонометрии или перспективе (рис. 9, а) [7]. Стандарт позволяет добавлять картинки и 3D-модели, но это относится в первую очередь к индивидуальным модулям и базам отдельных разработчиков, общие базы (в том числе каталоги компонентов) на это не ориентированы.
Черно-белая графика несколько снижает эффективность иллюстративного подхода -стандартные уровни сокращения времени обслуживания и ремонта оцениваются в 25-30 %. Однако с ее помощью можно сделать публикации совместимыми и применять общие базы данных без увеличения времени разработки с использованием специализированных программ. При создании следующих электронных версий ТП на основе Lego-технологии представляется перспективным использовать аналогичные модульные структуры с формированием необходимых баз данных, сохранив в качестве основы для иллюстраций цветные 3D-модели.
При дальнейшем развитии Lego-техноло-гии могут применяться в технологиях сборки узлов антенн и СВЧ-устройств. На рис. 10 приведен пример 3D-модели приемопередающего модуля (ППМ) Х-диапазона активной фазированной антенной решетки (АФАР). АФАР в
а б
Рис. 9. Окно средств просмотра:
а - SiberSafe S1000DIETM Viewer; б - Microsoft PowerPoint + Lego-ТП v2.1
<D О О. I-
ü о
Э
те
ш
о см
<
I
(0
0 ü CQ та
1
О.
ф
£
и ф
CQ
СМ ■clin
с?
см ■clin см
(П (П
Рис. 10. 3Б-модель модуля ППМ Х-диапазона: 1 - заглушка; 2, 10 - крышки; 3, 8 - ребра; 4 - корпус; 5 - микросборка УМ; 6 - микросборка УПрм; 7 - микросборка УПрд; 9 - плата объединенная; 11 - плата разводки; 12 - переход 12ВМА;
13 - стеклоспай; 14 - цанга
своем составе обычно содержит сотни и даже тысячи ППМ, поэтому повышение производительности технологий монтажа ППМ весьма актуально уже на этапе изготовления опытного образца и при серийном производстве. Заключение
Разработана новая технология описания ТП мелкосерийного производства (Lego-техно-логия) на базе компьютерного 3D-моделиро-вания и подхода Lego к созданию инструкций по сборке детских конструкторских наборов.
В результате первой практической проверки Lego-технологии была подтверждена возможность резкого повышения производительности труда по крайней мере на сборке устройств распределения электропитания из состава РЭК при относительно невысоких трудозатратах на разработку ТП. Достигнутые результаты свидетельствуют о несомненных перспективах использования Lego-техноло-гии при разработке ТП. Дальнейшее развитие Lego-технологии может происходить по нескольким направлениям:
• совершенствование формы технологических Lego-карт;
• организация параллельной разработки конструкторской и технологической документации;
• создание баз данных инструментов и оборудования;
• интеграция Lego-подхода с современными САПР ТП;
• создание электронных версий ТП у2.х для планшетов и промышленных ПК, которые можно устанавливать на рабочих местах высококонцентрированного производства. Список литературы
1. ГОСТ 3.1121-84. Единая система технологической документации (ЕСТД). Общие требования к комплектности и оформлению комплектов документов на типовые и групповые технологические процессы (операции). Введ. 1986-01-01. М.: Стандартинформ, 2012. 49 с.
2. Романов А. А. Прикладной системный инжиниринг. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. 555 с.
3. Валетов В. А., Помпеев К. П. Технология приборостроения. СПб.: НИУ ИТМО, 2013. 234 с.
ff
4. Андриченко А. Н. Три поколения отечественных САПР технологических процессов // Станкоинструмент. 2017. № 1. 56-63.
5. Bedford A. The Unofficial Lego Builders' Guide: 2nd ed. San Francisco: No Starch Press, Inc., 2013. 240 p.
6. Латышев П. Н. Каталог САПР. Программы и производители. 2017-2018: 5-е изд. М.: Со-лон-пресс, 2017. 800 с.
7. ГОСТ Р 50.1.029-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Общие требования к содержанию, стилю и оформлению. Введ. 2002-07-01. М.: Стандартинформ, 2001. 24 с.
Поступила 27.11.17
Гогоберидзе Тенгиз Омарович - заместитель генерального директора Акционерного общества «Радиокомпания «Вектор», г. Чистополь.
Область научных интересов: техника СВЧ, радиорелейная и спутниковая связь.
Классен Виктор Иванович - доктор технических наук, профессор, заместитель заведующего базовой кафедрой «Радиофизика и техническая кибернетика» Московского физико-технического института, генеральный директор Акционерного общества «Радиокомпания «Вектор», г. Чистополь.
Область научных интересов: теория и техника антенн, спутниковая связь, ГЛОНАСС, системы безопасности.
Кондратьев Вячеслав Владимирович - доктор технических наук, профессор, заместитель заведующего кафедрой «Интегрированные системы» Московского физико-технического института, г. Долгопрудный Московской обл. Область научных интересов: системный инжиниринг, бизнес-модели, конструктор систем менеджмента, индустриальные и цифровые платформы высокотехнологичной деятельности.
Новиков Павел Витальевич - инженер-лаборант Акционерного общества «Радиокомпания «Вектор», г. Чистополь. Область научных интересов: AR/VR--технологии, управление жизненными циклами объектов, бизнес-инжиниринг.
Тушнов Петр Анатольевич - главный технолог Публичного акционерного общества «Радиофизика», г. Москва. Область научных интересов: технологии антенн и СВЧ-устройств.
Lego-like technologies in manufacturing power distribution boxes for contemporary radar station
The paper considers ways of increasing labour productivity in manufacturing radioelectronic system components. We used systems engineering methods to develop a new approach to describing manufacturing processes that makes it possible to reduce assembly duration. We present a promising technology for describing a manufacturing process in small-lot production using digital 3D modelling and a Lego-like approach to design building instructions for children's construction sets.
Keywords: manufacturing process, production flowchart, 3D model, 3D assembly, Lego chart, Lego-like technology.
Gogoberidze Tengiz Omarovich - Deputy Director General, Joint stock company "Vector Radio Company", Chistopol. Science research interests: microwave technology, radio relay systems and satellite communications.
Klassen Viktor Ivanovich - Doctor of Engineering Sciences, Professor, Deputy Head of Joint Department of Radiophysics and Engineering Cybernetics, Moscow Institute of Physics and Technology, Director General, Joint stock company "Vector Radio Company", Chistopol.
Science research interests: antenna theory and engineering, satellite communication, GLONASS, security systems.
Kondratev Vyacheslav Vladimirovich - Doctor of Engineering Sciences, Professor, Deputy Head of Department of Integrated Systems, Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudnyy, Moscow Region.
Science research interests: systems engineering, business models, management system designer, industrial and digital о platforms for high-tech activities.
о
Novikov Pavel Vitalevich - Laboratory Assistant Engineer, Joint stock company "Vector Radio Company", Chistopol. ь
Science research interests: AR/VR technology, object lifetime management, business engineering. g
s
Tushnov Petr Anatolevich - Chief Technology Officer, Joint stock company, "Radiofizika", Moscow. |
Science research interests: antenna and microwave technologies.
