Повышение прибыли и рентабельности производства (на примере «ОАО Сукно»)

Состав комплекта устройства уточняется на стадии разработки конструкторской документации.

При конструировании устройства должны выполняться требования действующих в отрасли стандартов, нормативно-технических документов по стандартизации.

Конструкция устройства должна обеспечивать свободный доступ к составным элементам изделия при проведении наладочных и ремонтных работ.

Материалы и комплектующие изделия должны применяться по действующим стандартам и техническим условиям на них.

Масса устройства не должна превышать 5 кг.

Устройство питается от сети переменного тока 220 В. Потребляемая мощность 50 Вт.

Высокая сложность разрабатываемой в настоящее время РЭА, построенной с применением различного типа микросхем, микросборок и других, современных ЭРЭ, вызвала необходимость поиска таких конструктивных и компоновочных решений, которые позволили бы удовлетворять следующим требованиям:

а) высокая степень микроминиатюризации аппаратуры в целом;

б) широкая унификация элементов конструкции;

в) возможность параллельной сборки и регулировки составных частей РЭА;

г) обеспечение высокой эксплуатационной надежности аппаратуры многоразового действия, за счет быстрой замены вышедших из строя составных частей;

д) возможность проведения модернизации отдельных составных частей при сохранении неизменными других.

Указанные требования в значительной степени удается выполнить, применяя функционально-модульный метод конструирования в сочетании с упорядоченной структурой деления аппаратуры на составные части.

Сущность функционально-модульного метода состоит в том, что весь прибор делится на отдельные конструктивно-законченные сборочные единицы  модули. При этом надо стараться, чтобы модули имели одинаковые размеры или же, в крайнем случае, два размера были одинаковые, а третий был кратен какому-либо значению.

Важно, чтобы модуль содержал не набор ЭРЭ, относящихся к разным схемам изделия, а представлял устройство, выполняющее вполне определенную законченную функцию. Такие функционально-законченные устройства могут быть независимо друг от друга отрегулированы и проверены. Именно функциональная законченность устройства позволяет создавать взаимозаменяемую конструкцию, при которой любой модуль изделия может быть заменен на другой однотипный.

Желательно, чтобы электронный модуль любого уровня был легкосъемным элементом конструкции. Это означает, что извлечение и установка легкосъемного модуля должна производиться быстро, без применения специального инструмента; если специальный инструмент все же необходим, то он должен входить в состав изделия. Замена такого модуля на другой однотипный должна производиться полностью без каких-либо регулировок или же с использованием их минимального количества, которые может выполнить эксплуатирующий персонал [17].

Выбор материала для детали является сложной задачей, т.к. в большинстве случаев деталь можно создать либо из различных материалов, либо из сложных совокупностей.

При прочих равных условиях следует выбирать тот материал, который допускает обработку наиболее прогрессивными методами: штамповкой, литьем, прессовкой, обработкой на станках-автоматах и т.д. Особенно это относится к деталям сложной формы, т.к. обработка их резанием увеличивает трудоемкость и материальные затраты [18].

При выборе материала печатной платы необходимо иметь в виду следующее: материал, из которого предполагается изготовить печатную плату, должен обладать высокими электроизоляционными показателями в заданных условиях эксплуатации устройства сопряжения, т.е. иметь большую электрическую прочность, малые диэлектрические потери, быть химически стойким к действию растворов, используемых при изготовлении печатных плат, допускать штамповку, выдерживать кратковременные воздействия температуры до 240 °С в процессе пайки ЭРЭ, быть дешевым.

Для изготовления печатных плат устройства сопряжения комбинированным позитивным методом необходимо иметь листовой материал в виде изолированного основания с приклеенной к нему фольгой. В качестве изоляционного основания выбран фольгированный стеклотекстолит марки СФ2-35-1.5, обладающий рядом преимуществ по сравнению с фольгированным гетинаксом:

а) прочность сцепления фольги с основанием у стеклотекстолита не менее 10 Н/см кв., а у гетинакса 9 Н/см кв.;

б) после выдержки в течение 24 часов при температуре 40 °С и относительной влажности до 98%;

в) удельное объемное сопротивление ГФ 1 Г0мсм, а СФ 5000 Г0мсм;

г) тангенс угла диэлектрических потерь ГФ 0.07, а Сф 0.03.

Одним из достоинств СФ, определившим применение его в качестве материала платы, является повышенная стойкость к температуре. Фольгированный стеклотекстолит марки СФ2-35 может работать при температуре 180 °С около 100 часов, а также выдерживает и более высокие температуры на короткий промежуток времени. Это свойство необходимо для исключения вероятности распространения огня печатной платой при возникновении пожара [19].

В качестве материала фольги использована медь, т.к. она обладает хорошими проводящими свойствами.

В качестве конструкционных материалов для изготовления деталей используются металлы. К металлам, из которых будут изготавливаться детали такими высокопроизводительными методами, как литье, штамповка, предъявляются требования:

- высокая текучесть при небольшом перегреве;

- малая усадка;

- достаточная прочность при высоких температурах.

В конструкции имеются детали, изготовленные из пластмасс, являющихся по своей природе диэлектриками. По механическим характеристикам они, как правило, уступают металлам. Но т.к. многие детали при работе не несут больших нагрузок, то для их изготовления часто можно применить пластмассы даже тогда, когда от детали не требуется электроизоляционных свойств [20].

Для защиты или придания деталям определенных свойств их поверхность покрывают материалами, более стойкими к воздействию разрушающих факторов. По назначению все покрытия можно разделить на защитные, защитно-декоративные и специальные. В зависимости от материала, наносимого на поверхность детали, все покрытия разделяют на 2 основные группы:

а) покрытия металлические и неметаллические, наносимые на металлические поверхности;

б) покрытия лакокрасочные, наносимые на любые поверхности.

Для отделки и защиты металлических и неметаллических деталей и узлов применяют лакокрасочные покрытия.

Каждый материал, используемый как покрытие, характеризуется цветом, степенью блеска, степенью твердости и эластичностью. Способность покрытия эксплуатироваться в тех или иных условиях определяется маркой выбранного материала.

Выбранные материалы и покрытия приведены в таблице 3.9.

Таблица 3.9 - Материалы и покрытия

При конструировании корпуса следует учитывать, что это не только элемент конструкции, придающий ему определенный вид, но и функциональная часть, определяющая его характеристики, защищающая помещенные в нем элементы от случайных повреждений, а человека - от возможности поражения электрическим током.

Корпус изготовлен литьем из сплава алюминия с последующим покрытием (химическое оксидирование).

При разработке данного изделия будет использоваться перфорированный корпус. Охлаждение ЭРЭ и конструкционных элементов будет производиться конвективным методом без принудительной вентиляции [18].

Применение данного устройства позволит снизить себестоимость и увеличить прибыль и рентабельность производства.

Для сборочного чертежа устройства сопряжения ЭВМ с установкой ИК нагрева выполнена спецификация, которая представлена в приложении В.

4. Оптимизация зрительного взаимодействия оператора со средствами отображения информации на основе ЭЛТ

4.1 Особенности зрительного восприятия информации и формирование утомления зрительного анализатора оператора

Отрицательное воздействие компьютера на человека является комплексным.

Неподвижная напряженная поза оператора, в течение длительного времени прикованного к экрану дисплея, приводит к усталости и возникновению болей в позвоночнике, шее, плечевых суставах.

Интенсивная работа с клавиатурой вызывает болевые ощущения в локтевых суставах, предплечьях, запястьях, в кистях и пальцах рук.

Деятельность оператора предполагает, прежде всего, визуальное восприятие отображенной на экране монитора информации, поэтому значительной нагрузке подвергается зрительный аппарат работающих с ПК.

Факторами, наиболее сильно влияющими на зрение, являются:

Несовершенство способов создания изображения на экране монитора. Эта группа факторов включает в себя:

- неоптимальные параметры схем развертки ЭЛТ;

- несовместимость параметров монитора и графического адаптера;

- недостаточно высокое разрешение монитора, расфокусировка;

- избыточная или недостаточная яркость изображения;

- наличия бликов на лицевой панели экрана.

Непродуманная организация рабочего места, которая является причиной:

- того же наличия бликов на лицевой панели экрана;

- отсутствия необходимого уровня освещенности рабочих мест;

- несоблюдения расстояния от глаз оператора до экрана.

Работа компьютера сопровождается акустическими шумами, включая ультразвук.

Постоянные пользователи ПК чаще и в большей степени подвергаются психологическим стрессам, функциональным нарушениям центральной нервной системы. Низкочастотные электромагнитные поля при взаимодействии с другими отрицательными факторами могут инициировать раковые заболевания и лейкемию. Пыль, притягиваемая электростатическим полем монитора иногда становится причиной дерматитов лица, обострения астматических симптомов, раздражения слизистых оболочек [21].

Оператору вменяется в обязанность в соответствии с выводимой на экран информацией принять соответствующее решение, но он имеет лишь ограниченные возможности обработки информации. Если оператору предоставляется полная свобода поведения, он выбирает оптимальную, с точки зрения умственной нагрузки, стратегию управления. Как правило, при медленной динамике он осуществляет параллельное управление несколькими процессами, при быстрой динамике – сосредоточивает свое внимание на наиболее важном процессе, пока не будет, достигнут требуемый режим. В последнем случае он работает последовательно. С увеличением скорости процесс управления переходит из параллельной формы в последовательную.

Ресурсы операторов являются весьма ограниченными и в большинстве случаев не обеспечивают высокий уровень параллельной стратегии управления, т.к. при большом количестве и высокой скорости контролируемых процессов оператору отводится слишком маленький промежуток времени для принятия адекватного решения. Растет психологическая напряженность, увеличивается вероятность принятия неверного решения. В этих условиях управляющему различными процессами при помощи компьютера приходится практически постоянно находиться в состоянии дискомфорта или стресса, что ослабляет нервную систему и может привести к различным психологическим заболеваниям, нервным срывам, депрессии.

4.2 Инженерно-психологические требования к средствам отображения информации (СОИ) и их расположению в рабочем пространстве

Идеальное рабочее место – это рабочее место, которое отвечает определенным эргономическим и техническим требованиям, обеспечивает максимальную комфортность условий работы за компьютером [22].

Идеальное рабочее место оператора ПК должно удовлетворять ряду требований (рисунок 5.1):

- оптимальное расстояние от глаз оператора до экрана монитора и оптимальный наклон линии взора;

- достаточная освещенность рабочих документов и отсутствие бликов на поверхности экрана;