Технико-экономическое обоснование внедрения нового технологического оборудования на предприятии

Рис. 2.1 Ручной трафаретный принтер SR-2300

Стоимость принтера составляет 150 000 руб.

2.5.2 Выбор автомата укладчика SMD-компонентов

Для автоматизированной установки на печатную плату электронных компонентов необходимо выбрать наиболее подходящий робот-укладчик.

1.      Автомат Quadra Basic.

Автомат Quadra Basic предназначен для установки компонентов поверхностного монтажа в условиях многономенклатурного мелко и среднесерийного производства. Quadra basic имеет две установочные головки, которые устанавливают до 3600 компонентов в час, и может быть дополнительно оснащен дозатором для нанесения паяльной пасты/клея. Рабочие программы установки и дозирования создаются с помощью видеосистемы для программирования методом обучения, а также с использованием программного обеспечения для обработки CAD-файлов поставляемым в базовом комплекте. ПО автомата логично и доступно, что позволяет легко и быстро создавать программы установки компонентов.

На автомате может быть одновременно размещено до 120 интеллектуальных ленточных питателей, которые устанавливаются по всем 4-м сторонам машины. Ленточные и пенальные питатели располагаются в базах (блоках), что позволяет быстро менять комплект питателей и перенастраивать автомат для работы с новым изделием. Базы пенальных питателей - пневматического типа: сжатый воздух подается индивидуально в каждый ручей и обеспечивает надежную подачу компонентов без подбрасываний и переворотов.

Автомат Quadra Basic представлен на рисунке 2.3.

Рис. 2.3 Автомат Quadra Basic

2. Автомат Quadra DVC.

Автомат Quadra DVC оснащен двумя установочными головками  и может быть дополнительно укомплектован дозирующей головкой для нанесения паяльной пасты или клея на печатные платы.  Рабочие программы создаются с помощью видеосистемы для программирования методом обучения, а также с использованием программного обеспечения для обработки CAD-файлов поставляемым в базовом комплекте. Прогрессивное ПО автомата на базе ОС LINUX обеспечивает надежную бесперебойную работу установщика и позволяет легко и быстро создавать программы установки компонентов.

В автомате Quadra DVC применяется бесконтактное видеоцентрирование компонентов «на лету», которое позволяет устанавливать компоненты от 0402 до BGA и QFP размером до 36х36мм. Коррекция реперных знаков и смена насадок для захвата компонентов происходит автоматически. Линейные энкодеры осей X/Y обеспечивают высокую точность и повторяемость установки компонентов.

На автомате может быть одновременно размещено до 120 интеллектуальных ленточных питателей, которые устанавливаются по всем 4-м сторонам машины. Ленточные и пенальные питатели располагаются в базах (блоках), что позволяет быстро менять комплект питателей и перенастраивать автомат для работы с новым изделием.

Автомат Quadra DVC представлен на рисунке 2.4.

Рис. 2.4. Автомат Quadra DVC

3. Автомат Quadra Laser

Автомат Quadra Laser предназначен для установки компонентов поверхностного монтажа в условиях многономенклатурного мелко и среднесерийного производства. Quadra Laser имеет две установочные головки, которые устанавливают до 4000 компонентов в час, и может быть дополнительно оснащен дозатором для нанесения паяльной пасты/клея. Рабочие программы установки и дозирования создаются с помощью видеосистемы для программирования методом обучения, а также с использованием программного обеспечения для обработки CAD-файлов поставляемым в базовом комплекте. ПО автомата логично и доступно, что позволяет легко и быстро создавать программы установки компонентов.

В Quadra Laser применяется два типа центрирования компонентов: лазерное центрирование «на лету» и видеоцентрирование. Это дает широкие возможности для центрирования большого диапазона корпусов от чипов 0402 до микросхем размером 36х36мм с шагом выводов 0,5мм, в том числе и BGA. Коррекция реперных знаков и смена насадок происходит автоматически.

На автомате может быть одновременно размещено до 120 интеллектуальных ленточных питателей, которые устанавливаются по всем 4-м сторонам машины. Ленточные и пенальные питатели располагаются в базах (блоках), что позволяет быстро менять комплект питателей и перенастраивать автомат для работы с новым изделием. Базы пенальных питателей - пневматического типа: сжатый воздух подается индивидуально в каждый ручей и обеспечивает надежную подачу компонентов без подбрасываний и переворотов.

Автомат Quadra Laser представлен на рисунке 2.6.

Рис. 2.6. Автомат Quadra Laser

Выбор наиболее подходящего автомата-укладчика производим, на основе сравниваемых показателей предложенных роботов, представленных в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Характеристики автоматов-укладчиков

Автомат укладчик Quadra Laser обеспечивает более высокую точность позиционирования, чем Quadra Basic и Quadra DVC, что важно при установке микросхем с малым шагом и электронных компонентов имеющих малые размеры корпусов, а также имеет более высокую производительность чем Quadra Basic. Таким образом, можно сделать вывод о том, что Quadra Laser является наиболее подходящим роботом для автоматизированной линии автоматического монтажа работающей в условия производства ООО «Феррум».

2.5.3. Выбор печи для оплавления паяльной пасты

Для оплавления припойной пасты после установки на печатную плату электронных компонентов необходимо выбрать печь.

1.      Конвекционная печь BS3020.

Печь конвекционного оплавления, разработанная для серийного производства, имеет четыре температурные зоны (3 зоны предварительного подогрева, 1 зона оплавления). Печь поставляется в настольном варианте или на станине для установки на пол. Конвейерная система имеет регулировку скорости. Печь оснащена системой управления на основе ПК с помощью которой возможно гибко управлять параметрами процесса пайки и графически отображать профиль температур, снимаемый термопарами с поверхности печатной платы.

Все параметры и настройки задаются на консоли управления.

Профиль реальных температур на поверхности печатной платы может быть получен с помощью двух термопар, входящих в комплект поставки печи.

В окне статуса возможно получить полную информацию по изменению температур в зонах печи с момента включения, а также значения температур в текущий момент времени.

Конвекционная печь BS3020 представлена на рисунке 2.7.

Рис. 2.7. Конвекционная печь BS3020

2. Конвекционная печь TOLO R500

Конвекционная печь TOLO R500 среднего класса для пайки в атмосферной среде примечательна своей многофункциональностью и высокими техническими показателями. Возможно автономное использование, либо в линии с одним или двумя SMD монтажными автоматами. Печь имеет независимую регулировку нагревающих и охлаждающих элементов.

Печь оснащена управляющим аналитическим программным обеспечением (под Windows 2000). Для измерения и отображения термопрофилей используются термопары и предустановленное ПО.

Конвекционная печь TOLO R500 представлена на рисунке 2.8.

Рис. 2.8. Конвекционная печь TOLO R500

2.      Конвекционная печь TWS-1250

Конвекционная печь TWS-1250 является прогрессивной полноконвекционной печью конвейерного типа среднего размера, оснащенной напольной подставкой. Это простая в эксплуатации печь имеет рабочий туннель длиной 2 метра и обеспечивает оптимальные режимы пайки при высокой производительности и низких затратах энергии.

Печь имеет четыре зоны нагрева: 3 зоны предварительного нагрева и 1 зону пайки. Конвекция создается вентиляторами, которые направляют горячий воздух в горизонтальном направлении по всей зоне.

Точное поддержание заданной температуры обеспечивается микропроцессором посредством термопар, расположенных в каждой зоне. Печь оснащена профайлером, который может быть подключен к компьютеру для отображения температурных профилей во время процесса пайки.

Благодаря 4 зонам нагрева и цифровой регулировке скорости конвейера можно получить любой термопрофиль. В памяти одновременно может храниться до 14 программ пайки, которые могут быть загружены в любой момент.

Цветной ЖК-дисплей, подключенный к ПК, отображает температуру в каждой зоне и скорость конвейера.

В случае проблем с электропитанием конвейер будет продолжать движение благодаря встроенному источнику питания, что предотвратит повреждение электронных модулей, оставшихся в рабочей зоне.

Конвекционная печь TWS-1250 представлена на рисунке 2.9.

Рис. 2.9. Конвекционная печь TWS-1250

Выбор конвекционной печи производим, на основе сравниваемых параметров, представленных в таблице 2.5.

Конвекционная печь TOLO R500 имеет самые высокие показатели среди представленных, но высокая стоимость делает её неприемлемой, так как возможность пайки многослойных плат, которое обеспечивает данное оборудование, не является необходимым условием с точки зрения существующей и перспективной номенклатуры выпускаемой продукции. Наиболее подходящей по параметрам среди оставшихся двух печей является печь конвекционного типа TWS-1250, так как она имеет более широкий температурный диапазон, что соответственно обеспечивает более широкие технологические возможности, а также имеет почти двукратное меньшее потребление электроэнергии.

Таким образом, состав автоматизированной линии для автоматического монтажа поверхностно-монтируемых компонентов будет состоять из следующего комплекса технологического оборудования:

1.      Ручной трафаретный принтер SR-2300

2.      Автомат для установки компонентов Quadra Laser

3.      Печь конвекционного типа TWS-1250

3.1 Расчет себестоимости БК «GF 415» по базовому варианту

3.1.1 Расчет затрат на комплектующие и полуфабрикаты.

Цена покупных изделий взята на март 2011 г.

Затраты на покупные изделия и полуфабрикаты рассчитываются по формуле

,                                          (3.1)

где   – количество покупных изделий (полуфабрикатов) с-го вида, шт.;

– оптовая цена покупных изделий с-го вида, руб./шт.

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.1.

– коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы (0,05).

Таблица 3.1 – Затраты  на покупные изделия и полуфабрикаты