電子工藝技術(shù)第27卷第5期302Electronics Process Technology2006年9月電子萊聯(lián)技米論壇裝聯(lián)工藝設(shè)計與實踐陳正浩中電科技集團公司第十研究所四川成都610036)摘要趼究所進行批量生產(chǎn)把實驗室里的科研成果轉(zhuǎn)化為用戶使用的產(chǎn)品,直是很多研究所的一個十分頭痛問題。從分析研究所進行單件小批量生產(chǎn)的特點著手提出了研究所電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)的前提及所需要解決的關(guān)鍵問題制訂了研究所電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)裝配工藝設(shè)計方案關(guān)鍵詞批量生產(chǎn)裝配工藝設(shè)計河制造性審核裝配工藝流程卡漠模卡汾線管理洤過程質(zhì)量控制中圖分類號:TM50文獻標(biāo)識碼A文章編號:001-3474(2006)5-0302-0研究所進行批量生產(chǎn)把實驗室里的科研成果聯(lián)工藝方案已經(jīng)勢在必行盡快轉(zhuǎn)化為用戶使用的產(chǎn)品,一直是很多研究所的1研究所電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)的定義個十分頭痛問題。電子產(chǎn)品的批量生產(chǎn)沒有確切的定義淚目前各首先由于研制周期短電子產(chǎn)品在打通電路,研究所的生產(chǎn)類型大致可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)并證明其性能達(dá)到了合同規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)和使用要和單件小批量生產(chǎn)求后就由于需求的急需跨過試樣和正樣研制階大量生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品基本固定不變產(chǎn)量大,段直接進行產(chǎn)品的設(shè)計定型”,然后進行批量生品種少產(chǎn)此時產(chǎn)品很難達(dá)到或不能完全達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計單件小批量生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量極少定型的基本要求尤其是很難使設(shè)計符合標(biāo)準(zhǔn)化、系但品種較多。列化、規(guī)范化要求和設(shè)計圖樣及技術(shù)文件的完整、準(zhǔn)成批生產(chǎn)則處于上述兩種類型之間,也就綜合確這就給即將進行的批量生產(chǎn)帶來了重重困難。了上述兩類的特點。其次由于部分研究所進行批量生產(chǎn)的產(chǎn)品的數(shù)量由此研究所電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)的定義為生產(chǎn)不大,一般不容易找到合適的合作伙伴產(chǎn)品的品種較多而數(shù)量極少(一般在幾十~幾百件最后又由于研究所進行批量生產(chǎn)的設(shè)備能力之間)的單件”小批量生產(chǎn)有限考慮到設(shè)備的投入和產(chǎn)出比和經(jīng)費的限制不單件”小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)過程的特征是(1)可能購置更多的新設(shè)備因此研究所的生產(chǎn)能力局產(chǎn)品品種不定(2)產(chǎn)量較少〔3)工作場地專業(yè)化限性很大。一般的做法是由研究所負(fù)責(zé)整機主裝無規(guī)律變A血陽用設(shè)備(5)無工藝裝和調(diào)試而把部分可以劃分出去的產(chǎn)品交付合作單備中國煤化高〔7)組織管理工作位外協(xié)生產(chǎn)但由此產(chǎn)生了外協(xié)件的質(zhì)量難以控制復(fù)雜,CNM與經(jīng)濟效益較低的新問題單件”小批量生產(chǎn)與成批生產(chǎn)或大量生產(chǎn)之研究和設(shè)計一套適合研究所特點批量生產(chǎn)的裝間沒有絕然的分界線通過設(shè)計文件和工藝文件的作者簡介陳正浩男畢業(yè)于重慶通信學(xué)院高工主要從事電子裝備電子裝聯(lián)/SMT設(shè)計與工藝技術(shù)的研究工作。2006年9月陳正浩裝聯(lián)工藝設(shè)計與實踐303標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化和通用化可以使單件″小鍵是電路可制造性設(shè)計也就是要使電子產(chǎn)品的電批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為成批生產(chǎn)或大量生產(chǎn)。路設(shè)計文件具有可制造性。2研究所電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)的前提及關(guān)鍵問題3研究所電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)裝配工藝設(shè)計及實踐2.1研究所電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)的前提3.1電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)前的電路設(shè)計文件的可制臺電子產(chǎn)品經(jīng)歷了方案論證設(shè)計、工程樣機造性審核研制與生產(chǎn)進入設(shè)計定型階段3.1.1電路可制造性設(shè)計的基本理念研究所電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)的前提為產(chǎn)品的設(shè)計電路可制造性設(shè)計在國內(nèi)是一個嶄新的概念,定型包括電路設(shè)計定型和結(jié)構(gòu)設(shè)計定型。就總體上而言,臺電子設(shè)備的電路設(shè)計是電子產(chǎn)如果產(chǎn)品設(shè)計不定型就轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)將使批品的核心和關(guān)鍵部分電子設(shè)備的電路設(shè)計除了電量生產(chǎn)無法順利進行甚至帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失路總體方案論證、電路功能設(shè)計電原理設(shè)計,剩下2.1.1產(chǎn)品設(shè)計定型的基本要求和主要標(biāo)志的主要是電路的可制造性設(shè)計就電路設(shè)計的整體1)羥經(jīng)過設(shè)計定型試驗,證明產(chǎn)品的性能達(dá)到設(shè)計工作量來講電路可制造性設(shè)計占了其中的1/3了合同規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)和使用要求1/2特別是在產(chǎn)品已成為商品的市場經(jīng)濟條件下(2)符合標(biāo)準(zhǔn)化、系列化規(guī)范化要求從某種意義上來講“,設(shè)計要為制造而設(shè)計”強化3)設(shè)計圖樣及技術(shù)文件完整、準(zhǔn)確驗收技術(shù)電路設(shè)計的可制造性使電路設(shè)計按照規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)條偉規(guī)范)及使用說明書等齊備?；囊筮M行設(shè)計是21世紀(jì)初葉電路可制造性設(shè)(4)產(chǎn)品的所有配套設(shè)備、零部件、元器件及原計的主要要求也是電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)前必須進行材料等有穩(wěn)定可靠的供貨來源。的工作。2.1.2產(chǎn)品設(shè)計定型應(yīng)具備的文件3.1.2電路可制造性設(shè)計內(nèi)容產(chǎn)品設(shè)計定型應(yīng)具備的文件主要有產(chǎn)品設(shè)計定3.1.2.1印制電路板的可制造性設(shè)計型申請報告研制合同和技術(shù)要求研制工作總結(jié)(1)表面組裝印制板的設(shè)計。環(huán)境試驗報告河靠性試驗報告;定型試驗報告試2)印制板基板材料工藝性要求。用報告質(zhì)量分析報告成本分析報告、全壽命期費3)印制電路板的可焊性。用報告等。(4)印制板組裝件(PCA和SMB)可制造性設(shè)然而由于研制周期短電子產(chǎn)品在打通電路,計并證明其性能達(dá)到了合同規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)和使用要5)印制電路板上接線端子的可制造性設(shè)計。求后就由于需求的急需產(chǎn)品跨過試樣和正樣研制(6)其它要求階段直接進行產(chǎn)品的設(shè)計定型”,很難達(dá)到或不(7元器件選用。能完全達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計定型的基本要求尤其是很難(8)PCB元器件布局設(shè)計及焊盤設(shè)計(包括應(yīng)做到設(shè)計符合標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)范化要求和設(shè)計圖用波峰焊工藝和再流焊工藝的元器件布局設(shè)計及焊樣及技術(shù)文件完整、準(zhǔn)確淇中尤為突出的是這些設(shè)盤設(shè)計計定型的電子產(chǎn)品僅僅是實驗室里的產(chǎn)品缺乏可3.1.2.2整機/單元模塊可制造性設(shè)計制造性無法迅速地將科研成果轉(zhuǎn)化為商品這就給(1)布局。即將進行的批量生產(chǎn)帶來了重重困難(2)導(dǎo)線表示方法。2.2批量生產(chǎn)前需要解決的關(guān)鍵問題(3)-致性要求要解決研究所的產(chǎn)品從實驗室的科研成果迅速4)工藝性要求轉(zhuǎn)化為商品關(guān)鍵問題是要解決電子產(chǎn)品的可制造中國煤化工性也就是產(chǎn)品的生產(chǎn)性和工藝性,為此必須進行CNMHG電子產(chǎn)品的二次設(shè)計1.2.3射頻電纜組裝件可制造性設(shè)計在產(chǎn)品完成電路功能設(shè)計和結(jié)構(gòu)外形設(shè)計并1)射頻同軸電纜及射頻連接器的選擇證明其性能達(dá)到了合同規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)和使用要求(2)頻同軸電纜及射頻連接器的匹配要求。后電子產(chǎn)品"二次設(shè)計"的重點是工藝設(shè)計,其關(guān)(3)頻同軸電纜組裝。304電子工藝技術(shù)第27卷第5期3.1.2.4低頻電纜組裝件可制造性設(shè)計法結(jié)成束的圖樣(1)城成品電纜的選擇。線扎圖的繪制方法有結(jié)構(gòu)式和圖例式兩種圖2)自制低頻電纜所用導(dǎo)線及輔助材料的選例式采用單線布線其優(yōu)點是單根使用操作靈活擇先布后扎方法簡單缺點是因人而異。結(jié)構(gòu)式采用(3)低頻電纜尺寸公差。平板布線布線整齊、一致性好產(chǎn)品性能穩(wěn)定機內(nèi)〔4)自制低頻電纜防護套、熱所套管的確定。空間利用率高裝配效率高有利于批量生產(chǎn)鼬點5)低頻電纜組裝件端頭的處理。是增加了線扎的制作量。3.2設(shè)計和編制適合本單位電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)需3.3.3線扎圖的設(shè)計方法和程序要的電、鉗裝一體化裝配工藝流程卡按照SJ2735的規(guī)定線扎圖按設(shè)備的實際尺寸長期以來工藝人員采用的是使用了幾十年的1:1繪制的這就需要設(shè)計向工藝提供兩個必須具手寫工藝卡片用以指導(dǎo)生產(chǎn)。后來我們引進了開備的條件裝配完整的產(chǎn)品實物能反映所有裝配部目軟件應(yīng)用開目CAPP工藝卡擔(dān)開目CAPP工藝件尺寸的產(chǎn)品三維裝配圖卡也僅僅解決了工藝卡片的格式并且主要針對機3.3.3.1傳統(tǒng)線扎圖的設(shè)計方法加工藝。電裝工藝人員仍然必須事無巨細(xì)地向(1)不設(shè)計線扎上機綁扎法CAPP工藝卡上輸入裝配工藝流程并且因人而異,從國外進口的很多設(shè)備看其實都不很刻意追各不相同一致性、通用性很差。求線纜外觀的整齊劃一而是根據(jù)信號的需求采用在很多研究所工藝實行一級管理工藝人員不最有利于信號傳輸?shù)纳⒉甲呔€方式。個別地方太長但要面對研制周期越來越短、工作量越來越大的科的線只是隨意就近地捆扎一下不專門設(shè)計線扎圖研型生產(chǎn)同時要面對時間緊、周期短的多品種電子而是先由手藝較好的工人先生產(chǎn)一套樣機其他的產(chǎn)品的批量生產(chǎn)即不但要負(fù)責(zé)日?？蒲行蜕a(chǎn)產(chǎn)裝配者按照樣機的走線完成裝配航空方面的有些品的工藝設(shè)計、工藝試驗還需要負(fù)責(zé)多品種電子產(chǎn)工廠采用配線圖解決布線這種模式的優(yōu)點是單根品的同時批量生產(chǎn)在多品種電子產(chǎn)品的批量生產(chǎn)使用操作靈活,先布后扎,方法簡單適合單件生中既要負(fù)責(zé)對電路設(shè)計文件進行可制造性設(shè)計審產(chǎn)缺點是因人而異對操作工人的要求較高識圖核還需要設(shè)計和編制適合本單位生產(chǎn)特點的裝配能力和學(xué)習(xí)能力要強。工藝流程卡如果只有電腦和開目CAPP等應(yīng)用軟2)樣板扎線法件如果不改變舊的工藝設(shè)計和工藝管理模式要依按裝配完整的產(chǎn)品實物應(yīng)用 AutoCAD以1:1靠現(xiàn)有的電裝工藝人員的人數(shù)和技術(shù)水平并且要比例繪制2D線扎圖,放置在平板上扎制。平板布在短時期內(nèi)完成任務(wù)是根本不可能的線制作法的優(yōu)點是布線整齊、一致性好產(chǎn)品性能穩(wěn)為此需要針對一定的生產(chǎn)模式設(shè)計適合科研定機內(nèi)空間利用率高裝配效率高適合批量生產(chǎn);生產(chǎn)和批量生產(chǎn)電、鉗裝一體化裝配工藝流程卡。缺點是增加了線扎的制作量靈活性差。3.3機柜/插箱布線線扎設(shè)計由 AutoCAD的2D設(shè)樣板扎線法采用串行工作模式。這種設(shè)計模計向CAD三維實體建模過渡式其利弊關(guān)系從目前的條件來說,并不是不可接3.3.1接線圖的定義受可以保證設(shè)計的正確率、準(zhǔn)確率和可生產(chǎn)性雖接線圖是重要的電路設(shè)計文件,它的定義是:然要犧牲一定的串行生產(chǎn)時間但是相對目前采用為了詳細(xì)地表示電路、器件、設(shè)備或成套裝置的布的其它設(shè)計模式而言卻可以提高生產(chǎn)過程的效率,線或布纜需要編制一種文件以提供其中各個項目縮短整杋的裝配時間因此從綜合的環(huán)節(jié)考慮這種(包括元件、器件、組件和設(shè)備)之間的實際電連接模式中國煤化工信息包括連接關(guān)系、線纜種類和敷設(shè)路徑等。這些CNMH《量生產(chǎn)。信息以簡圖的圖示形式編制稱為接線圖”。3.3.3.2采用CAD三維實體建模并行完成線扎3.3.2線扎圖的設(shè)計圖工藝設(shè)計模式線扎圖是按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和接線圖的電氣安裝要采用CAD三維實體建模并行完成線扎圖工藝求線扎圖是將多根導(dǎo)緘電纜)用綁扎或粘接等方設(shè)計模式根本目的是縮短線扎圖設(shè)計周期變串行2006年9月陳正浩裝聯(lián)工藝設(shè)計與實踐305設(shè)計為并行設(shè)計。由設(shè)計者先建模在此基礎(chǔ)上設(shè)參數(shù)需要符合電路設(shè)計的電子元器件都可拿來裝機計立體線扎和線扎安裝圖,并將立體線扎轉(zhuǎn)換成平的。主要要求有(1)元器件可焊性(2)元器件耐面的加工圖形式。熱性(3)元器件的可清洗性〔4)元器件篩選〔5)要在工程任務(wù)中采用CAD三維實體建模并行元器件的防潮處理(6)元器件的保管與使用。完成線扎圖工藝設(shè)計其難度很高需要一系列基本特殊用途的電子產(chǎn)品裝機元器件原則上必須根條件實現(xiàn)后才能實現(xiàn)〔1)項目整機結(jié)構(gòu)設(shè)計全部據(jù)使用條件進行100%篩選。采用CAD三維實體設(shè)計(2)確保最后裝配出來的對于因設(shè)備能力、技術(shù)條件不能篩選或無法篩實物與建立的模型相吻合〔3)確保各零部件相對選的元器件(如靜電敏感器件、0603以下的微小型位置與機構(gòu)設(shè)計機械總裝配圖中對應(yīng)各部件的位置元件等)可改變單一的元器件級篩選方法,改為元必須一致(4)確保標(biāo)識位號一致〔5)建立工程仼器件級篩選與板級篩選并存或抽樣篩選等方法。務(wù)常用結(jié)構(gòu)性器件數(shù)據(jù)庫。(2)確定高可靠印制電路板的可接受條件如3.4科研生產(chǎn)與批量生產(chǎn)實行分線管理下〔a)印制板性能等級〔b)印制電路板基板材料長期以來研究所一直以科研為主隨著部分研性能工藝性(c)印制電路板的可焊性,包括印制電究所的改制逐步由單一科研型研究所向科研一生路板金屬化孔的可焊性和印制電路板表面可焊性產(chǎn)一貿(mào)易型研究所轉(zhuǎn)變,研究所中生產(chǎn)部分的產(chǎn)值(d)印制電路板阻焊涂層的要求(e)印制電路板的比例不斷增加擔(dān)以科研為主導(dǎo)科研和生產(chǎn)同時并耐熱性(熱應(yīng)力)〔f)抗剝強度〔g)制電路板的存的局面將長期存在保管與使用。由于電子產(chǎn)品的特殊性其產(chǎn)量十分有限洞時(3)確立適合本單位電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)的工藝由于研究所產(chǎn)品的特點要交付工廠生產(chǎn)其轉(zhuǎn)產(chǎn)十規(guī)范分困難。產(chǎn)量的有限和設(shè)計缺乏可制造性兩大因素(4)設(shè)計編制適合本單位電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)的決定了研究所的產(chǎn)品很難整體轉(zhuǎn)入工廠生產(chǎn)必須裝配工藝流程卡由研究所自己設(shè)計、自己生產(chǎn)因此出現(xiàn)了在研究所5)建立整機和單元電裝整修控制規(guī)范和工藝同一個制造部門同時進行科研型生產(chǎn)和批量型生產(chǎn)規(guī)范的局面。(6)城成立批量生產(chǎn)前生產(chǎn)準(zhǔn)備狀態(tài)檢查小組?？蒲行蜕a(chǎn)和批量型生產(chǎn)在同一地點進行有很(7建立重要工序/重要工步電裝檢驗點及檢多弊端極容易造成管理混亂。因此有必要對科硏驗要求改送檢″為跟檢″改最終檢驗"″為過型生產(chǎn)和批量型生產(chǎn)進行分線管理實行同一個研程檢驗究所里的異地加工技術(shù)這樣就能在設(shè)計統(tǒng)一和工8)建立首件質(zhì)量檢驗制度。藝統(tǒng)一的情況下同時完成科研型生產(chǎn)和批量型生9)外協(xié)裝聯(lián)產(chǎn)品工藝質(zhì)量控制嚴(yán)格外協(xié)裝聯(lián)產(chǎn)品工藝質(zhì)量控制,首先應(yīng)由工3.5電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)實行全過程質(zhì)量控制藝部門負(fù)責(zé)會同質(zhì)量管理部門和生產(chǎn)部門對裝聯(lián)要提高電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)的可靠性除了必須產(chǎn)品的外協(xié)單位進行工藝水平、技術(shù)能力、生產(chǎn)能力對批量生產(chǎn)前的電路設(shè)計文件進行可制造性審核和和質(zhì)量保障能力進行綜合調(diào)查進行裝聯(lián)產(chǎn)品外協(xié)實行科研生產(chǎn)與批量生產(chǎn)實行分線管理模式外對單位的選點工作其次在生產(chǎn)過程中應(yīng)設(shè)立質(zhì)量巡電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)實行全過程質(zhì)量控制是必不可少檢員制度和工藝監(jiān)控員制度涕三建立外協(xié)裝聯(lián)產(chǎn)的重要舉措品所內(nèi)復(fù)驗制度下面敘述電子產(chǎn)品批量生產(chǎn)中電裝全過程質(zhì)量4中國煤化工控制所采取的措施CNMH〔管理模式尚在模索中1〕確定電子元器件的基本選用要求。電子元本文僅進行了粗略的探討供業(yè)內(nèi)同行參考。不當(dāng)器件是電子設(shè)備的基本構(gòu)成。對電子元器件的基本之處敬請指正。要求除了基本電氣參數(shù)需要符合電路設(shè)計要求外,收稿日期2006-08-15對其組裝特性也有著嚴(yán)格的要求并不是只要電氣