Автоматизация процесса контроля качества реза установки дисковой прецизионной резки

 

Нижегородский Государственный Технический Университет

им. Р.Е.Алексеева

 

 

Кафедра «Управление инновационной деятельностью»

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине

 

Организационно-экономическое  обоснование

 научно-технических  разработок

 

 

ТЕМА: «Автоматизация процесса контроля качества реза установки дисковой прецизионной резки»

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент__________                               Ромашенко Константин Владимирович

                                  (подпись)                                                                                    (Ф.И.О)

Факультет                 ИПТМ                          Группа            08-АК   

Руководитель _____________                                                             _Евсеева И.А.    

                                                                                                                                (Ф.И.О. преподавателя)

 

Сдана на проверку__________________

                                                    (Дата)

Зачтено__________________________________

                        (оценка, дата и подпись преподавателя)

 

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород

2012

 

Содержание

     

	Введение	4
1	Исходные данные	5
2	Разработка технического задания	6
3	Организационная структура конструкторской  организации	9
3.1	Характеристика и количественный состав персонала	10
3.2	Планирование этапов	11
3.3	Разработка сетевой модели	13
4	Калькуляция себестоимости исходного  продукта	16
5	Расчет себестоимости темы	21
6	Расчет эффективности автоматизации	28
	Заключение	30

 

 

 

Введение

Установка дисковой прецизионной резки предназначена для ориентированного надрезания и сквозного разделения пластин и подложек из полупроводниковых  и диэлектрических материалов. Кристаллы, полученные после процесса резки, используются в микроэлектронике, поэтому точность резки велика, вплоть до микрон и качество самого реза играет крайне важное значение. 

Установка полуавтоматическая и требующая постоянного присутствия  оператора для выравнивания подложек, задания параметров и контроля реза. Выравнивание подложек необходимо, чтобы рез подложки осуществлялся строго между микросхемами, не задевая их. Для этого на установке присутствует микроскоп с интегрированной цифровой камерой, передающей изображение на экран монитора. Сам процесс реза автоматический и зависит только от заданных изначально оператором параметров. После окончания реза оператор по изображению на мониторе проверяет качество резов, наличие сколов и иных дефектов, свидетельствующих об износе диска.

Предлагаемая система  автоматизации являет собой активный контроль качества реза непосредственно самой программой установки во время процесса резки с занесением в базу данных информации об увеличении количества сколов и связи этого с износом диска для своевременного информирования о необходимости замены диска. Это позволит снять с оператора часть работы, тем самым снизив влияние человеческого фактора на качество работы, что повысит само качество реза и понизит требуемую квалификацию для оператора установки. Это сделает установку более рентабельной на рынке и даст возможность повысить её цену на 200 000 рублей.

Проект будет включать в себя создание экспериментального стенда, имитирующего работу машинного  зрения установки. Экспериментальный  стенд позволит специалистам гораздо  быстрее разработать действующую программу для установки. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

 

При выполнении работы исходными  данными для проведения автоматизации являются:

1. Количество исполнителей, привлекаемых к проведению автоматизации

3

2. Оборудованием являются 

- Промышленный компьютер

- Испытательный стенд

- Промышленная цифровая  камера

- Моно-видеомикроскоп

- Компьютеры (2)

3. При проведении работ  предприятием - исполнителем закупается  комплекс лицензионных программ для автоматизированного   проектирования и конструирования:

LabVIEW 2012

Autodesk Inventor 2012

 

4. Срок выполнения автоматизации

Таблица 1 - Состав и количество исполнителей автоматизации

Исполнители	Кол-во, чел	Занятость по теме, мес	Месячные оклады, руб
Начальник отдела	1	6	36000
Инженер-программист	1	13	20000
Инженер-электроник	1	3	20000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2. Состав оборудования для  выполнения автоматизации

Наименование		Кол-во	Стоимость, тыс. руб./ед.	Общая стоимость руб.
Закупка комплектующих и сборка экспериментального стенда
Системный блок		2	2	4
Материнская плата		2	2	4
Микропроцессор		2	4	8
Видеокарта		1	4	4
Видеокарта  повышенной произодительности		1	9	9
Блок  питания		2	1	2
Жёсткий диск		2	3	6
Оперативная память		2	1,5	3
Монитор	2		10	20
Моновидеомикроскоп	1		50	50
Промышленная цифровая камера		1	40	40
Основание стенда		1	10	10
Среда программирования LabVIEW и дополнительные модули		1	9	9
Операционная  система Windows	2		3	6
Закупка комплектующих и сборка автоматизированной системы
Промышленный  системный блок		1	70	70
Плата управления шаговым двигателем	1		40	40
Операционная  система Windows	1		3	3
Материнская плата		1	2	2
Микропроцессор		1	3	3
Видеокарта		1	3	3
Блок  питания		1	1	1
Жёсткий диск		1	3	3
Оперативная память	1		0,8	0,8
Монитор	1		5	5
Моновидеомикроскоп	1		50	50
Промышленная цифровая камера	1		40	40
21 Итого  по всем разделам				393,8

 

2. Разработка технического задания

 

Техническое задание

1.   Наименование темы: «Автоматизация контроля качества реза установки прецизионной дисковой резки».

2. Исполнитель: Ромашенко Константин.
3. Заказчик: ООО «Торговый центр НИИТОП».
4. Основание для разработки: модернизация выпускаемого оборудования
5. Статус работы: частный заказ.
6. Источник финансирования: средства предприятия-заказчика.
7. Исходные данные:

• Количество исполнителей,

• Оборудованием являются
• При проведении работ предприятием - исполнителем закупается комплекс лицензионных программ для автоматизированного проектирования и конструирования:.
• Срок выполнения ОКР.

8. Состояние проблемы:

Поскольку установка полуавтоматическая и требующая постоянного присутствия оператора для выравнивания подложек, задания параметров и контроля реза, то большие затраты времени происходят из-за влияния человеческого фактора. Ввиду наличия таких факторов, как утомляемость, голод, вредные привычки у операторов установки, производительность установки по сравнению с полностью автоматизированными аналогами меньше в 20-30 раз. 

9. Цель работы: Провести автоматизацию контроля качества реза установки.
10. Отличия, новизна, преимущества: Отличия модифицированного программного обеспечения установки дисковой прецизионной резки от ранее созданного можно свести к следующим позициям:

- автоматическое задание скорости  резки в зависимости от качества  реза;

- информирование оператора в  случае необходимости смены инструмента;

- база данных, в которую заносится информация о качестве резки различных обрабатываемых материалов и скорости износа инструмента во время резки этих материалов.

11. Содержание работы:

- изучение аналогичных отечественных  и зарубежных систем контроля  качества;

- изучение  скорости износа инструмента в зависимости от материала подложек и скорости резки;

-  разработка программного обеспечения  автоматизированного управления  контролем качества реза;

- модернизация рабочей зоны установки.

12. Конечный результат работы:

- модифицированное программное обеспечение, позволяющее осуществлять автоматический контроль качества реза;

- конструкторская  документация по модернизации  рабочей зоны установки;

- компьютер  с установленным модулем программного  обеспечения, управляющим работой  установки.

13. Область применения: производство компонентов для микроэлектроники.
14. Внедрение результатов работы: модернизация рабочей зоны установки осуществляется в течение 2 месяцев. Компьютер с установленным программным обеспечением поставляется уже в готовом виде.
15. Права сторон: право собственности на создаваемую научно-техническую продукцию, в том числе и на программное обеспечение для ЭВМ принадлежит заказчику. Авторство принадлежит исполнителю.
18. Требования, предъявляемые к продукции: соответствовать условиям контракта и технического задания.
19. Условия приёмки работ: передача Заказчику научно-технической документации и компьютера с установленным модулем программного обеспечения для работы установки.
20. Стоимость работ: ориентировочно 2,7 млн.
21. Сроки выполнения работ: начало работ – май 2013 года

Окончание работ – июнь 2014 года.

22. Предмет нормирования: параметры различных типов материалов подложек.
23. Перечень основных исполнителей:

- инженер-программист

- инженер-электрик

- инженер-конструктор

24. Требования к составу исполнителей: в состав исполнителей должен входить

- специалист по компьютерным  системам управления качеством

25. Перечень рецензентов: по согласованию с Заказчиком.

24. Особые условия: по окончанию работы Исполнитель предоставляет заказчику установочный диск с программным обеспечением и отчётную документацию в отпечатанном виде (формат А4) в двух экземплярах и в электронном виде на магнитных носителях. 
3 Организационная структура организации