Главная
Коллекция "Otherreferats"
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Расчет блока управления газоанализатором
Расчет блока управления газоанализатором
Универсальное устройство для управления газоанализатором и определения наличия и концентрации газов в атмосфере и на рабочем месте. Выбор и описание структурной схемы блока управления. Разработка конструкции устройства, технологии сборки и монтажа.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.03.2011 |
| Размер файла | 275,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Электромонтажник
Слесарь
Отвертка
300
Расчет технологических показателей технологичности и комплексного показателя.
Технологические показатели технологичности конструкции определяют технологическую преемственность конструкции, приспособленность ее к механизации и автоматизации при изготовлении, а также сложность типовых технологических процессов обработки деталей.
К технологическим показателям технологичности конструкции относятся:
Коэффициент прогрессивных способов формообразования
, где
Дпр - число деталей, выполняемых с использованием прогрессивных способов образования (штамповка, литье под давлением, прессование пластмасс, порошковая металлургия и т.д.)
Кф = 10 / 22 = 0,45
Коэффициент сложности обработки
, где
Дм - число деталей, выполненных со снятием стружки.
Ксо = 1 - 12/22 = 0,45
Коэффициент использования материалов
, где
М - общая масса деталей и узлов;
Мм - масса исходных материалов.
Ким = 5,7/5 = 1,14
К технологическим показателям технологичности относятся также энергоемкость изделия, характеризующая расход топлива или энергии на производство, обслуживание и ремонт изделий, его трудоемкость, материалоемкость.
Все коэффициенты технологичности конструкции сведем в таблицу 4.4.
Таблица 4.4
|
№ |
Наименование |
Значение |
|
|
Коэффициент применяемости деталей - Кпд |
0,27 |
||
|
Коэффициент применяемости ЭРЭ - Кп. ЭРЭ |
1 |
||
|
Коэффикиент повторяемости деталей и узлов - Кпов. Дет. |
0,78 |
||
|
Коэффициент повторяемости материалов - Кпов м |
0,18 |
||
|
Коэффициент освоения деталей - Ко д |
0,27 |
||
|
Коэффициент сложности сборки - Кс сб |
1 |
||
|
Коэффициент точности обработки - Ктч |
1 |
||
|
Коэффициент сборности - Ксб |
0,22 |
||
|
Коэффициент использования основных дет. и сб. ед. - Ко |
0,9 |
||
|
Коэффициент использования дополнительных дет. и сб. ед. - Кд |
0,056 |
||
|
Коэффициент использования вспомогательных дет. и сб. ед. - Кв |
0,02 |
||
|
Коэффициент использования покупных изделий - Кп из |
0,92 |
||
|
Коэффициент использования оригинальных изделий - Ко из |
0,02 |
||
|
Коэффициент использования стандартных деталей - Кст д |
0,035 |
||
|
Коэффициент прогрессивных способов формообразования - Кф |
0,45 |
||
|
Коэффициент использования материалов - Ким |
1,14 |
||
|
Коэффициент сложности обработки - Ксо |
0,45 |
Технологичность конструкции РЭС определяется с помощью комплексного показателя для разрабатываемого нового изделия (Ккр) путем его сравнения с комплексным коэффициентом для изделия - аналога (Кка), которые вычисляют по формуле:
, где
K1, …., Kn - базовые показатели, номенклатура которых зависит от типа блока (электронный, радиотехнический, соединительный, коммутационный, распределительный, электромеханический или механический). Радиотехнические блоки отличаются от электронных наличием приемопередающих устройств.
1, …., n - коэффициенты значимости каждого базового показателя. Известно, что Кка = 0,6.
Технологичность данной конструкции:
=
=
= 0,8
Анализируя полученное значение, можно сделать вывод, что конструкция технологична, что объясняется малым числом оригинальных деталей и большим числом унифицированных деталей.
5. Экономическая часть
Цены взяты 1 февраля 1999 года.
5.1 Обоснование целесообразности разработки устройства сопряжения
В этой части дипломного проекта рассмотрена организация и планирование опытно-конструкторских работ (ОКР) с применением сетевых методов, расчет себестоимости и экономической эффективности внедрения в производство блока управления газоанализатором.
Проектируемое устройство предназначено для управления газоанализатором в соответствии с программой, находящейся в ПЭВМ, а конкретно: выбор тестовой кассеты, подвод измерительной головки, герметизации газового канала и ввода в персональную ЭВМ измерительную информацию о наличии и концентрации соответствующего газа, вывод ее на экран дисплея и запись данной информации на жесткий магнитный диск для ее последующей обработки.
Растущие значение вопросов, связанных с экологией воздушного пространства и получением измерительной информации о присутствии и количестве вредных веществ в воздухе привело к созданию данного блока.
Естественно, что это устройство обладает соответствующими временными характеристиками для приема информации, и что удобно позволяет хранить эту информацию на жестком магнитном диске. То есть в любой момент можно обратиться к этой информации, сделать ее обработку и выдать ее в виде таблиц и графиков.
Цена на данное устройство довольно невысока, что может сделать его доступным для большого круга потребителей.
5.2 Организация ОКР. Сетевой график
При создании новых изделий в радиопромышленности для окончательного установления возможности практического получения требуемых радиотехнических параметров необходимы экспериментально технические работы.
Для эффективного проведения ОКР существенное значение имеет организационная структура НИИ, которая зависит от характера разрабатываемых изделий и масштабов работ.
Ведущие место в разработке новых изделий занимает отдел главного конструктора (ОГК), в состав которого входят тематические лаборатории, специализированные по видам разрабатываемых изделий, и конструкторское бюро, разрабатывающее конструкцию изделий и входящих в него элементов. Для изготовления макетов образцов отдельных элементов изделия, а также всего изделия в целом в составе разрабатывающей организации имеется опытное производство. Технологическую подготовку производства осуществляет технологический отдел. Для проведения предварительных, заводских и других видов испытаний имеется лаборатория типовых испытаний.
Структурная схема ОКР приведена на рис.5.1 Отдел разработки разрабатывает техническое задание, лаборатории разрабатывают эскизный и технический проекты, конструкторский отдел разрабатывает конструкторскую документацию (КД), опытное производство изготавливает опытный образец, лаборатория типовых испытаний проводит испытания устройства. По результатам изготовления опытного образца и его испытаний корректируется рабочая документация и передается на серийный завод.
Этапы ОКД:
а). Техническое задание: изучение существующих конструкций и систем, установление основных параметров и согласование их с заказчиком, составление сметы затрат, экономические расчеты.
б). Техническое предложение: разработка комплектов КД, содержащих техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности разработки документации на основе анализа вариантов возможных решений.
в). Эскизный проект: разработка электрических принципиальных схем, компоновка изделий, разработка эскизных чертежей общих видов, макетирование изделия.
г). Технический проект: разработка чертежей узлов, макетирование, расчеты на прочность, надежность и т.п., составление спецификаций и технических условий (ТУ), экономическое обоснование конструкции.
д). Разработка рабочей документации: разработка рабочих чертежей, стандартизационный контроль, изготовление и испытание опытного образца, корректировка рабочих чертежей.
Сроки и качество новых разработок в значительной мере зависит от того, насколько своевременно и правильно выполняются работы на всех этапах ОКД.
Планирование ОКР.
Для планирования и руководства ОКР большое распространение получили методы сетевого планирования и управления (СПУ). Основные преимущества сетевых методов планирования и управления выражаются в следующем:
планирование работ приобретает комплексный характер с более жесткой и взаимной увязкой;
основное внимание руководства сосредотачивается на работах, находящихся на критическом пути;
повышается гибкость планирования, возможность своевременного прогнозирования и реагирования на ожидаемые изменения, принятие необходимых предупредительных мер;
имеются возможности точного измерения резервов времени и эффективного маневрирования им для предотвращения срыва директивных сроков и выполнения работ в сжатые сроки.
В настоящем дипломном проекте рассматривается применение метода СПУ для планирования разработки блока управления газоанализатором. Для выполнения работ по данной теме сетевая модель разбивается на отдельные, четко определенные работы и отражает логическую взаимосвязь и параметры всех работ и событий разработки. В данном проекте составляется одно-целевой сетевой график.
Планирование работ с применением сетевого метода осуществляется в следующей последовательности:
а) составление сетевого графика;
б) составления перечня всех событий и работ;
в) определение продолжительности работ;
г) расчет основных параметров сетевого графика;
д) определение критического пути;
е) анализ сетевого графика и его оптимизация.
Перечень всех событий и работ приведен в таблице 5.1.
Определение продолжительности работ.
Ожидаемое время продолжительности работ вычисляется по формуле:
tож = (3 tmin + 2 tmax) / 5, [чел. - дн.]
где: tmin - минимальная продолжительность работы при благоприятном стечении обстоятельств;
tmax - максимальная продолжительность работы при самых неблагоприятных условиях.
Для контроля правильности определения ожидаемой продолжительности работ в каждом случае необходимо рассчитать величину дисперсии по формуле: t2 = 0.04 (tmax - tmin) 2,если t2 > 1, то это свидетельствует о том, что неточно определены tmax и tmin, и поэтому необходимо повторить расчет tож по новым значениям максимальной и минимальной продолжительности работ с меньшим разбросом.
Перечень продолжительности работ приведен в таблице 5.2.
Расчет основных параметров сетевого графика.
В основе построения сетевого графика лежит распределение работ по этапам и видам (см. табл.5.1) и оценка ожидаемой трудоемкости их выполнения (см. табл.5.2). Составление сетевого графика производится с соблюдением всех правил его построения, после чего определяются основные временные параметры сетевого графика: ранний и поздний сроки наступления событий Ti (Р), Ti (П); ранние и поздние сроки начала и окончания работ t ij (Р. Н.),t ij (П. Н.), t ij (Р. О.), t ij (П. О.); резервы времени работ и событий r ij (П), r ij (СВ), Ri.
Ранний срок наступления события это минимально возможный срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному событию. Поздний срок наступления события - это максимально допустимое время между моментами наступления предыдущего события i и последующего j, определяемого из условия, что после наступления этого события в свой поздний срок остается достаточно времени, чтобы выполнить следующие за этим событием работы.
Расчет ведется от завершающего события к исходному. Зная ранний и поздний сроки наступления события, можно определить резерв времени события:
Ri = Ti (П) - Tj (Р)
Для события критического пути Ri=0, так как Ti (Р) = Ti (П).
Ранний срок начала работы совпадает с ранним сроком наступления ее начального события, а ранний срок окончания работы превышает его на величину продолжительности этой работы:
t ij (РН) = Ti (Р) + t ij,
где t ij - продолжительность работы.
Поздний срок окончания работы совпадает с поздним сроком наступления ее конечного события, а поздний срок начала работы меньше на величину продолжительности этой работы.
t ij (П. Н.) = Tj (П) - t ij; t ij (П. О.) = Tj (П)
Полный резерв времени работы (i,j) - это максимальное время, на которое можно отсрочить ее начало или увеличить продолжительность не изменив директивного срока наступления завершающего события:
r ij (П) = Tj (П) - Tj (Р) - t ij
Свободный резерв времени (i,j) - это максимальное время, на которое можно отсрочить ее продолжительность при условии, что все события сети наступают в свои ранние сроки:
r ij (СВ) = Tj (Р) - t ij
Результаты расчетов сводим в таблицу 5.3.
Определение критического пути.
По полученным данным (см. табл.5.3.) строим сетевой график (рис.5.2.) и определим критический путь, т.е. от начального до завершающего события, имеющий наибольшую продолжительность.
Критический путь проходит через события (0-1-2-4-6-7-8-9-10-11-14-19 - 20-21-23) и равен:
Tкр = 172 дня
Работы и события на критическом пути не имеют резерва времени. Критический путь определяет ранний срок наступления завершающего события. Поздний срок наступления завершающего события определяет заданный (директивный) срок:
Tдир = 173 дня
Анализ сетевого графика и его оптимизация.
Анализ сетевого графика опирающийся на результаты расчетов, включает оценку целесообразности структуры графика, загрузки исполнителей работой на всех этапах выполнения проекта, оценку вероятности наступления события в заданный срок.
Для анализа сетевого графика проводится расчет вероятности свершения завершающего события в заданный срок по формуле:
Rк = Ф ([Tдир - Tкр] / 2кр), где:
Ф (х) - функция Лапласа; Тдир - директивный срок свершения завершающего события, устанавливаемый руководством; Tкр - рассчитанный срок наступления завершающего события; кр - среднеквадратическое отклонение.
Считаем, что вероятность Рк должна находиться в пределах:
0,35 < Pк < 0,65
Среднеквадратическое отклонение находим по формуле:
n
кр = 2 кр i,
i = 1
где: 2 кр i - дисперсия i-й работы критического пути;
n - число работ критического пути.
14
2кр. = 0,36 + 0,16 + 0,64 + 0,36 + 0,64 + 0,36 + 0,36 + 0,64 +
i = 1
+ 0,64 + 0,64 + 0,64 + 0,64 + 0,36 + 0,64 = 7,08
14
2кр. = 7,08 = 2,661
i = 1
Тогда:
Pк = Ф ( (173 - 172) / 2,661 = Ф (0,3758) = 0,6461
Функцию Лапласа находим по таблице:
0,35 < Pк < 0,65
Таким образом сетевой график составлен правильно и обеспечивает завершение ОКР в директивный срок.
5.3 Расчет себестоимости ОКР
В калькуляцию плановой себестоимости ОКР входят следующие статьи расходов:
1. Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты (за вычетом возвратных отходов).
2. Спецоборудование для научных работ.
3. Основная заработная плата.
4. Дополнительная заработная плата.
5. Отчисление на социальное страхование.
6. Расходы на служебные командировки.
7. Затраты по работам, выполняемыми сторонними организациями и предприятиями.
8. Прочие прямые расходы.
9. Накладные расходы.
На статью " Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты " относится стоимость материалов, покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий необходимых для выполнения ОКР (за вычетом возвратных отходов). Затраты по этой статье определяются по действующим оптовым ценам с учетом транспортно - заготовительных расходов, величина которых составляет 7 - 10% от оптовой стоимости материалов, покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий.
Данные о материалах и покупных изделиях сводим в таблицы 5.4 и 5.5 соответственно.
Затраты на канцелярские товары определяются в размере 10% от суммарной зарплаты работников КБ:
к. т. = 1190 * 0,1 = 119 руб.
Транспортно - заготовительные расходы:
т. = ( 1 + 2) * 0,07 = (17,90 + 1897,80) * 0,07 = 134,10 руб.
Суммарная стоимость материалов с учетом изготовления макета и опытного образца:
м. = 2 ( 1 + 2 + т.) + к. т. = 2 (1915,7 + 134,10) +119 = 4218.60 руб.
На статью " Основная заработная плата " относится основная заработная
плата научных и инженерно - технических работников, лаборантов, чертежников и рабочих, непосредственно занятых выполнением конкретной ОКР. Данные по заработной плате ИТР и производственных рабочих взяты на февраль 1999 г. в таблицах 5.6 и 5.7.
На статью " Дополнительная заработная плата " относятся выплаты, предусмотренные законодательством за непраработанное время: оплата очередных отпусков, оплата времени, связанного с выполнением государственных обязанностей, выплаты вознаграждений за выслугу лет и др.
Размер дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих ОКР, определяется в процентах от их основной заработной платы.
В научных учреждениях дополнительная заработная плата составляет 10 - 12% от основной:
д. п. = з. п. *0.1 = ( 3 + 4) * 0,1 = (2115,40+449,89) * 0,1 = 256,53 руб.
На статью " Отчисления на социальное страхование " относятся отчисления на оплату перерывов в работе по временной нетрудоспособности. Размер отчислений на социальное страхование определяется в процентах от суммы основной и дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих ОКР.
В научных учреждениях отчисления на социальное страхование составляют 12 - 14% от суммы основной и дополнительной заработной платы:
с. с. = ( з. п. + д. п.) * 0,12 = (2565,29+256,53) * 0,12 = 338,68 руб.
В статью " Накладные расходы " включаются расходы на управление и хозяйственное обслуживание, которые в равной степени относятся ко всем выполняемым ОКР. По этой статье учитывается заработная плата, аппарата управления общехозяйственных служб, затраты на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений, оборудование, инвентаря, амортизационные отчисления на их полное восстановление и капитальный ремонт, расходы по охране труда, научно - технической информации, изобретательству и рационализации и т.д. В научных учреждения накладные расходы составляют 120 - 200 % от основной и дополнительной заработной платы:
н. р. = ( з. п. + д. п.) * 1,20 = (2565,29 + 256,53) * 1,20 = 3386,18 руб.
Расходы по статьям: " Спецоборудование для научных работ", " Расходы на служебные командировки", " Расходы, выполняемые сторонними организациями и предприятиями", " Прочие прямые расходы " при разработке не требуются.
На основании полученных данных по отдельным статьям затрат составляет калькуляцию плановой себестоимости в целом на ОКР (таблица 5.8).
Расчет себестоимости разрабатываемого блока.
В калькуляцию себестоимости блока входят следующие статьи расходов.
1. Сырье и материалы, покупные изделия.
2. Основная заработная плата производственных рабочих.
3. Дополнительная заработная плата производственных рабочих.
4. Отчисление на социальное страхование производственных рабочих.
5. Цеховые расходы.
6. Общезаводские расходы.
Данные о материалах и покупных изделиях берем из таблиц 5.4 и 5.5:
1,2 = 1 + 2 = 17,40 + 1897,80 = 1915,70 руб.
С учетом транспортно - заготовительных расходов:
и. м. = 1,2 + т. = 1915,70 + 134,10 = 2049,80 руб.
Данные об основной заработной плате производственных рабочих берем из таблице 5.7.
Дополнительная заработная плата производственных рабочих равна 10 - 12 % от основной заработной платы:
д. п. = 4 * 0,10 = 449,89 * 0,10 = 44,99 руб.
Отчисления на социальное страхование равны 12 - 14 % от суммы основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих:
с. с. п. р. = ( 4 + д. п.) * 0,12 = (449,89 + 44,99) * 0,12 = 59,39 руб.
Цеховые расходы включают в себя затраты на вспомогательные материалы, энергию, топливо, содержание оборудования, инструмента, зданий, сооружений, инвентаря, цехового персонала, эксплуатации транспорта и т.д. Все это составляет 120 - 250 % от основной заработной платы производственных рабочих:
ц. р. = 4 * 1,20 = 449,89 * 1,20 = 539,87 руб.
В состав общезаводских расходов входят: заработная плата административно - управленческого персонала, содержание средств общественного назначения, расходы по изобретательству и рационализации, расходы по охране труда и технике безопасности и т.д. Общезаводские расходы составляют 60 - 90 % от основной заработной платы:
о. р. = 4 * 0,60 = 449,89 * 0,60 = 269,93 руб.
Калькуляция себестоимости проектируемого индикатора приведена в таблице 5.9.
5.4 Определение экономической эффективности разработки
Экономическая эффективность внедрения новой техники определяется сопоставлением параметров разработки с базовым вариантом. В качестве базового варианта взят блок, себестоимость которого, по данным предприятия равна 5000,00 руб.
Готовые эксплуатационные расходы включают в себя следующие статьи:
1. Расходы на потребляемую электроэнергию.
2. Амортизационные отчисления.
3. Затраты на текущие ремонты.
4. Заработная плата обслуживающего персонала.
5. Дополнительная заработная плата обслуживающего персонала.
6. Отчисление на социальное страхование.
Затраты на электроэнергию вычисляются по формуле:
Рэл. = W * Tд. * Sэл.,
где: W - потребляемая мощность, кВт; Тд. - действительный фонд времени работы изделия, ч/год; Sэл. - тариф за электроэнергию, руб/кВт.
Рэл. пр. = 0,29 * 2004 * 0,24 = 139,47 руб.
Рэл. б. = 0,5 * 2004 * 0,24 = 240,48 руб.
Расчет амортизационных отчислений определяется по формуле:
А = Спр. * На. / 100,где: Спр. - стоимость проектируемого изделия, руб.;
На. - норма амортизационных отчислений, %.
Апр. = 3279,77 * 12/100 = 393,57 руб.
Аб. = 5000 * 12/100 = 600,00 руб.
Затраты на текущий ремонт включают в себя: стоимость выходящих из строя в течении года деталей и узлов, заработную плату рабочих ремонтников, стоимость материалов на монтажные и домонтажные работы и т.д. Затраты принимаем 5,5 % от стоимости устройств:
Рпр. = 3279,77 * 0,055 = 180,39 руб.
Рб. = 5000 * 0,055 = 275 руб.
Расчет основной заработной платы производится на основе того, что проектируемый блок будет обслуживать оператор с окладом 200 руб. Годовую зарплату определим по формуле:
Sз. р. = Sо * tэ. / (Nд. * tд.),
где: Sо - месячный оклад, руб.;
tэ - количество часов, затрачиваемое на эксплуатацию изделия в год, час;
Nд. - количество рабочих дней в месяце;
tд. - количество часов в рабочем дне, час.
Sз. п. пр. = Sз. п. б. = 200 * 2004/ (22 * 8) = 2277,27 руб.
Дополнительная заработная плата составляет 8 % от основной зарплаты обслуживающего персонала:
Sз. д. пр. = Sз. д. б. = 2277,27 * 0,08 = 182,18 руб.
Отчисления на социальное страхование составляют 14 % от основной и дополнительной заработной платы обслуживающего персонала:
Sс. пр. = Sс. б. = (2277,27 + 182,18) * 0,14 = 344,32 руб.
В результате годовые эксплуатационные расходы для проектируемого блока и базового:
Sг. пр. = 139,47 + 393,57 + 180,39 + 2277,27 + 182,18 + 344,32 = 3517,20 руб.
Sг. б. = 240,48 + 600 + 275 + 2277,27 + 182,18 + 344,32 = 3919,25 руб.
Сравнение нового проектируемого блока управления с базовым и определение его экономической эффективности ведется по показателю приведенных затрат при рассмотрении качественных и социально-экономических факторов, обуславливающих его эффективность. Величина приведенных затрат определяется по формулам:
Зпр. = Спр. + Ен. * Sг. пр.
Зб. = Сб. + Ен. * Sг. б.,
где: Зпр., Зб. - приведенные затраты на единицу продукции соответственно проектируемого и базового изделия, руб.;
Спр., Сб. - себестоимость единицы продукции соответственно проектируемого устройства, руб.;
Sг. пр., Sг. б. - годовая экономия эксплуатационных затрат от использования проектируемого и базового изделия, руб.
Ен. = 0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.
Годовой экономический эффект Э (руб.) от внедрения нового устройства определяется по формуле:
Э = (Зб. - Зн.) * Nн.,
где: Nн. - планируемый годовой объем производства продукции по новой технологии.
Приведем формулу годового экономического эффекта к виду удобному для вычислений:
Э = (Зб. - Зн.) * Nн. = [ (Сб. + Ен. * Sг. б.) - (Спр. + Ен. * Sг. пр.)] * Nн. =
= [Сб. + Ен. * Sг. б. - Спр. - Ен. * Sг. пр.] * Nн. =
= [ (Сб. - Спр.) + (Sг. б. - Sг. пр.) * Ен.] * Nн. =
= [ (5000 - 3279,77) + (3919,25 - 3517, 20) * 0,15] * 100 =
= [1720,23 + 402,02 * 0,15] * 100 = 318,34 * 100 = 31834,0 руб.
Полученные технико-экономические показатели по проектируемому и базовому блоку управления сводим в таблицу 5.10.
Заключение по экономической части.
Разработанный блок управления газоанализатором по сравнению с имеющимися аналогичным устройством дает экономический эффект, имеет меньшие вес и потребление. Таким образом разработка блока является экономически обоснованным.
6. Охрана труда
Меры безопасности при фотолитографии.
Получение рельефа требуемой конфигурации в диэлектрических и металлических пленках, нанесенных на поверхность полупроводниковых или диэлектрических подложек, является неотъемлемым процессом технологии изготовления ИС. Он получил название литографии. Литография основана на использовании особых высокомолекулярных соединений - резисторов, обладающих способностью изменять свои свойства под действием различного рода излучений - ультрафиолетового (фотолитография), рентгеновского (рентгенолучевая литография), потока электронов (электронолитография).
Наиболее широкое распространение в производстве ИС получила фотолитография. Технологический процесс фотолитографии проводится в следующей последовательности: обработка подложки; нанесение фоторезистора; сушка фоторезистора; совмещение и экспонирование; проявление защитного рельефа; сушка фоторезистора (задублирование); травление подложки; удаление фоторезитора.
При выполнении операций технологического процесса изготовления плат имеются следующие виды опасности (вредности): электробезопасность, пожароопасность, взрывоопасность, термоопасность, опасность химических ожогов, опасность травмирования от движущихся частей оборудования, опасность отравления токсичными веществами, ультразвуковое воздействие, ультрафиолетовое излучение, обмораживание.
Источниками (носителями) опасности является:
а) электрооборудование: установки вакуумного напыления, сушильные шкафы, фотолитографическое оборудование, полуавтоматы нанесения фоторезистора и травления, электролитические ванны. Поражение электрическим током может произойти:
при прикосновении к металлическим частям оборудования, которые могут оказаться под напряжением при ненадежном заземлении;
при механических или иных повреждениях электропроводки;
при прикосновении к открытым токоведущим частям оборудования;
б) горючие и легковоспламеняющиеся жидкости. Пожар может возникнуть:
при проведении операций очистки подложек, нанесения и снятия защитных составов с мест подложек;
в) баллоны со сжатыми газами и сосудами с жидким азотом. Взрыв может произойти при неправильной эксплуатации баллонов и сосудов;
г) нагретые металлические поверхности сушильных шкафов, электропечей. Термоожог может произойти в результате соприкосновения к нагретой поверхности при извлечении деталей из сушильных шкафов;
д) химические вещества: кислоты, концентрированные растворы щелочей и т.д. Химический ожог может произойти при приготовлении растворов травления, обезжиривания и проведения операций, связанных с их применением;
е) движущиеся части станков и гидравлического пресса. Травмирование может произойти при выполнении технических операций;
ж) пары органических растворителей, пары концентрированных кислот, пары химических растворов. Отравление может произойти при выполнении операций удаления фоторезистора, травления слоев, обезжиривания подложек в результате предельно допустимых концентраций паров органических растворителей;
з) оборудование, создающее ультразвуковое колебание. Вредное воздействие ультразвука может иметь место на операциях очистки подложек;
и) установки экспонирования. Воздействие ультрафиолетового излучения может иметь место при выполнении операции получения защитного рельефа рисунка из фоторезистора;
к) охлаждаемые жидким азотом детали установок вакуумного напыления, азотный питатель. Обмораживание может произойти в случае прикосновения к охлаждаемым поверхностям перечисленного оборудования, а также в результате попадания жидкого азота на незащищенные участки тела.
Основные требования и необходимые меры для обеспечения безопасности работающих:
а) надежное заземление установок, полуавтоматов и других частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением;
надежную изоляцию наружной электропроводки;
ограждение доступных для прикосновения токоведущих частей оборудования;
блокировку, не дающую снимать защитный кожух колпака, открывать дверцы при включенных термовакуумных установках;
блокировки, отключающие электропитание сушильных шкафов, полуавтоматов и электрических ванн при загрузке и выгрузке;
б) вытяжную вентиляцию на операциях полировки и шлифовки подложек, нанесение защитных составов и снятие их с помощью растворителей;
наличие только сменного запаса защитных лаков и растворителей на участке;
изолированное помещение для хранения и разлива ЛЖВ, оборудованное приточно-вытяжной вентиляцией во взрывозащищенном исполнении;
тару для хранения и транспортировки ЛЖВ из небьющегося и не дающего искру материала с плотно закрывающимися крышками с четкими надписями наименования содержимого и надписью " Огнеопасно ";
отдельную тару для слива загрязненных отходов ЛЖВ с надписью содержимого и " Огнеопасно ";
металлическую тару с плотно закрывающейся крышкой для использованного обтирочного материала;
отвод статического электричества при выполнении операций с применением ЛЖВ;
в) надежное закрепление баллонов с аргоном и жидким азотом в специальных металлических ячейках;
транспортировку и эксплуатацию баллонов со сжатым газом производить в устойчивом положении;
г) теплоизоляцию стенок и дверей электропечей, сушильных шкафов, обеспечивающих температуру их наружной поверхности не выше 45С;
наличие специальных приспособлений и перчаток для выгрузки подставок с подложками из сушильных шкафов и электропечей;
д) инструменты, приспособления, индивидуальные средства защиты (спецодежду, защитные очки, резиновые перчатки), исключающие непосредственное соприкос6новение с химическими элементами;
фонтанчики и нейтрализующие растворы, расположенные непосредственно у ванн с кислотой и щелочной средой;
е) ограждение всех доступных движущихся и вращающихся частей станков защитными кожухами и козырьками;
устройства, исключающие опускание плиты пресса в момент установки и съема приспособления для фольгирования;
ж) вытяжные шкафы на операциях травления, обезжиривания и сушки подложек и приготовления растворов;
оборудование рабочих мест вытяжной вентиляцией и бортовыми отсосами;
з) индивидуальные средства защиты от шума на рабочих местах с ультразвуковыми установками;
и) блокировку, исключающую включение ультрафиолетового источника при снятии защитного кожуха;
к) защитные очки, спецодежду и хлопчатобумажные перчатки при работе с жидким азотом.
В производственных помещениях предусмотреть следующие методы и средства контроля параметров опасности:
автоматические сигнализирующие устройства, сообщающие о прекращении работы вентиляционных установок;
систематический контроль за состоянием воздушной среды в сроки, согласованные с санитарной инспекцией;
индикаторные устройства, сообщающие о наличии в воздухе токсичных веществ;
систематический контроль заземления металлических частей оборудования и качества изоляции наружной проволоки.
Нормализация воздуха рабочей зоны:
Расчет вентилятора.
Производственная воздушная среда в рабочей зоне характеризуется метеорологическими условиями, т.е. влажностью, температурой, скоростью движения воздуха, барометрическим давлением, а также концентрацией в воздухе вредных веществ.
Метеорологические условия в производственных помещениях считаются комфортными, если они соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям. Согласно ГОСТу 12.1.005.88, температура воздуха должна быть (17-22) С, относительная влажность - не более 75%, скорость движения воздуха не более 0,3 м/с.
Объем помещения на одного работающего должен быть не менее 15 м3, а площадь - не менее 4,5 м2, исключая площадь, занимаемую оборудованием и проходами. Участки на которых выполняют различные технологические операции следует располагать в отдельных помещениях и оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией. Отделка помещений, наружная поверхность воздуховодов, коммуникаций и отопительных приборов должны предусматривать их влажную уборку.
Вентиляционная установка должна включаться до начала работ и выключаться после их окончания.
Рассчитаем наклонный отсос (см. рис.6.1), улавливающий загрязненный поток, от источника, выделяющего Q=1600 Вт конвективной теплоты и 0=60 мг/с окиси углерода (ПДК=20 мг/м3).
Конструктивные параметры источника и отсоса следующие: 2а х 2в = 1,2 х 0,6 м, хo=0,8 м, у0 = 1м, = /4, 2/А х 2/В = 1,2 х 0,6 м. Рассредоточенные газовыделения в цех составляют G =40 мг/с, производительность общеобменнои вытяжки Lв = 0,222 м3/с. Подвижность воздуха Wв= 0,4 м/с, Спр= 0.
Определим эквивалентные по площади радиусы источника и отсоса:
rэ = 2а2в/ = 0,564 1,20,6 = 0,478 м Rэ = rэ = 0,478 м
Вычислим также длину оси изогнутой струи и относительный радиус отсоса:
S = 0,5 (l + 0,8 + (12 + 0,82)) = 1,54 м,
R = 0,478/ (1,54 + 2 0,478) 0,24 = 0,78
Поправка на подвижность составит:
rп = 1 + 33 0,4= 1,6
Вычислим относительную предельную производительность отсоса:
и далее находим:
Lпр. отс = 0,086 16001/3 (1,54 + 2 0,478) 5/3 0, 193 1,6 = 1,43 мз/с
Вычислим значения Спред, Спред и М:
Спред = 60 / 1,43 = 42
Спред = 42/20 - 0 = 2,1
М = (40 / 60) 2,1 - 0,222/1,43 = 1,245
По рис.6.2 находим
opt = 0,964
r = l,32
Требуемая производительность отсоса будет:
Lотс = 1,43 - 1,32 = 1,89 мз/c = 6800 мз/ч
С учетом потерь (10%), равно 7500 м3 /ч.
По справочнику "Вентиляция и кондиционирование воздуха в здании НИИ" выбираем вентилятор Ц-4-7 N4 с КПД = 0,7 и частотой вращения 2900 об/мин.
Рис.6.1.
Рис.6.2.
Вывод: Предложенные мероприятия и средства обеспечивают безвредные и безопасные условия труда на участке фотолитографии в соответствии с требованиями нормативно-технологической документации.
Заключение
Поставленная задача выполнена полностью. Разрабатываемый блок управления газоанализатором с помощью персональной ЭВМ типа IBM PC/AT обеспечивает управление имеющимися шаговыми электродвигателями и электромагнитами, а также производит предварительную обработку сигналов с измерительной головки и передачу данной информации для ПЭВМ, с ее последующей обработкой.
Блок управления выполняет следующие функции:
Управление 3 шаговыми двигателями, которые обеспечивают: выбор тестовой кассеты, поворот измерительной головки, перемотку измерительной ленты.
Управление электромагнитами, обеспечивающие фиксацию диска с измерительными головками и герметизацию газового канала.
Предварительную обработку сигнала с измерительной головки и выдачу ее в ПЭВМ.
Периодический опрос различных датчиков состояния механизма газоанализатора.
Устройство сопряжения обладает достаточно малой потребляемой мощностью.
Список литературы
1. Гель П.П., Иванов-Есипович Н. К. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры. - Л.: Энергия. - 1972. - 357 с.
2. Лейте В. Определение загрязнений воздуха в атмосфере и на рабочем месте. - Л.: Химия. - 1980. - 342 с.
3. Дунаев П. Ф. Размерные цепи. М.: Машиностроение. - 1984. - 240 с.
4. Посохин В. Н. Расчет местных отсосов от тепло - и газовыделяющего оборудования. - М.: Машиностроение. - 1984. - 160 с.
5. Варламов Р. Г. Справочник конструктора РЭА. - М.: Советское радио. - 1980. - 480 с.
6. Типовые технологические процессы. ОСТ 4 ГО.054.207 Издание официальное. - 1976. - 460 с.
7. Березин А.С., Мочалкина О. Р. Технология и конструирование интегральных микросхем. - М.: Радио и связь. - 1983. - 470 с.
8. Перегуд Е. А. Химический анализ воздуха. - Л.: Химия. - 1976. - 328 с.
9. Перегуд Е.А., Гернет Е. В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий. - М.: Химия. - 1965. - 346 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание работы блока управления привода Fm-Stepdrive по схеме электрической структурной, необходимость её модернизации. Расчет временных соотношений командного цикла и надежности модернизированной схемы блока управления, выбор её элементной базы.
курсовая работа [573,5 K], добавлен 13.03.2014Определение адекватной длительности стимулов электроанальгезии. Синтез структурной схемы блока определения длительности стимула для устройства электроанальгезии. Биотехнические системы электроанальгезии. Разработка блока управления длительностью стимула.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 21.06.2010Разработка структурной и функциональной схем передающего устройства телеуправления, выбор рационального способа кодирования поступающей информации. Составление временных диаграмм работы распределителя, блока кодирования и блока управления передачей.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 19.12.2012Способы управления вакуумным контактором, предназначенным для работы в сетях переменного и постоянного токов. Анализ функциональной и принципиальной схемы устройства. Расчет силовой части. Опытно-конструкторская разработка блока управления контактором.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 15.08.2011Разработка функциональной и принципиальной схемы блока управления контактором и расчет силовой части устройства. Расчет параметров силового транзистора и элементов блока драйвера. Выбор микроконтроллера и вычисление параметров программного обеспечения.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 16.12.2011Эскизный расчет структурной схемы радиоприемного устройства. Расчет входной цепи, преобразователя частоты, гетеродина и блока питания радиоприемного устройства. Описание конструкции печатного узла. Алгоритм поиска неисправности усилителя радиочастоты.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.10.2017Описание структурной схемы блока управления. Узел прижима оптического диска. Принципиальная схема отдельных узлов блока. Условия работы и параметры исполнительного двигателя диска. Выходной каскад блока управления. Узел защиты от перегрузки по току.
дипломная работа [9,0 M], добавлен 27.02.2016Внедрение микропроцессорной и цифровой техники в устройства управления промышленными объектами. Проектирование схемы детектора фронтов, генератора тактовых импульсов, счетного устройства, блока вывода в устройство обработки, блока индикации и управления.
курсовая работа [247,5 K], добавлен 15.05.2012Разработка комплекта технологической документации на изготовление стробоскопа: анализ технологичности конструкции изделия, составление технологической схемы сборки изделия. Проведение анализа вариантов маршрутной технологии сборки и монтажа детали.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 14.10.2010Разработка приемного устройства системы связи с подвижными объектами, выбор и обоснование структурной схемы. Расчет базового блока радиотелефона, функциональной и принципиальной схемы приемника и передатчика, частотно-модулированного автогенератора.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 25.10.2011
