工艺规程的编制

二、工艺规程的编制

1．工艺规程的格式和分类

整机类电子产品工艺规程的主要内容分为两部分:即自制机械零件的加工工艺和整机组装工艺。这两种加工内容，因制造工艺截然不同，因此所采用的工艺规程的格式也不同。由于机械加工工艺不是本专业学习的内容，所以下面仅介绍整机组装工艺规程的编制方法。

(1)工艺规程的格式。通常，文件的格式是为所表达的内容服务的，所以与产品的性质和制造方法密切相关，不同行业的工艺规程具有明显的差别。

电子产品组装生产的工艺规程通常主要有下列14种格式:工艺文件封面(表4－3);工艺文件目录(表4－4);仪器仪表明细表(表4－5);工位器具明细表(表4－6);材料消耗定额表(表4－7);工时消耗定额表(表4－8);配套明细表(表4－9);工艺过程表(表4－10);元器件成形卡片(表4－11);导线和线扎加工表(表4－12);装配工艺卡片(表4－13);工艺说明(表4－14);工艺简图(表4－15);工艺更改单(表4－16)。

(2)工艺规程的分类

1)按用途分类。按工艺规程的用途可将其分为4类:

第1类是工艺规程的封面、目录。

第2类是各种汇总图表，如:工装明细表、消耗定额表、材料明细表、工艺流程图、工艺过程表等，它们是材料供应、工装配置、成本核算、劳动力安排、组织生产的依据。

第3类是各种作业的指导书，如装联准备指导(元器件预成形、导线预加工等)、装配(插件、焊接、总装、包装等)工艺规程、调试工艺规程、检验工艺规程等，它们是组装操作的作业指导，一切生产人员必须严格遵照执行。

第4类是工艺更改单，有临时性更改和永久性更改两种，它们是实施工艺更改的依据。

2)按适用性分类。按工艺规程的适用性，可将文件分为:专用工艺、通用工艺、典型工艺三种。

专用工艺是指适用于某一产品的工艺规程，而对其他产品不适用。

通用工艺是指适用于多种产品的工艺规程。通常，一些电子产品尽管型号、规格不同。但装联时的操作要领和质量要求是基本相同的，可以将它们上升为通用工艺规程。通用工艺一般只在企业内部通用。

典型工艺是指在通用工艺的基础上进一步提炼的产物，有更大的通用性，不受企业具体条件的约束，只要是相同的工种，均可适用，如热处理典型工艺、氧化典型工艺等。整机类电子产品的工艺规程目前尚未典型化。

工艺规程的通用具有很大的优越性:①可大量减少产品生产性试制阶段的工作量，从而缩短工艺准备周期，加快新产品开发的速度;②将工艺人员从整天编制工艺文件中解放出来，投身于工艺研究和改进。③可不断地将生产实践的经验和工艺研究成果纳入通用工艺，使工艺规程得到不断地优化，从而有利于促进企业工艺技术水平的提高;④工艺规程的通用化是工艺标准化的需要，能使产品的制造方法规范化、统一化，不致因工艺人员的调动而引起工艺水平的波动。所以企业应最大限度地促进工艺规程的通用化，一般整机类电子产品的工艺规程约有50%～70%可以采用通用工艺的形式。

2．编制工艺规程的依据和原则

(1)编制的依据

1)工艺规程编制的技术依据是全套设计文件、样机和各种工艺标准。

2)工艺规程编制的数量依据是计划日(月)产量和标准工时定额。

3)工艺规程编制的适用性依据是现有的生产条件和经过努力可能达到的条件。

(2)编制应掌握的原则

1)编制工艺规程应掌握既要具有经济上的合理性和技术上的先进性，又要考虑企业的实际情况，具有适用性。

2)工艺规程的编制内容必须严格与设计文件的内容相符合，应尽量体现设计的意图，最大限度地保证设计质量的实现。

3)编制工艺规程要严肃认真，一丝不苟，力求文件内容完整正确，表达简洁明了，条理清楚，用词规范严谨，并尽量采用视图加以表达。要做到不用口头解释，根据工艺规程，就可正常地进行一切工艺活动。

表4－3　工艺文件封面

表4－4　工艺文件目录

表4－5　仪器仪表明细表

表4－6　工位器具明细表

表4－7　材料消耗定额表

表4－8　工时消耗定额表

表4－9　配套明细表

表4－10　工艺过程表

表4－11　元器件预成形卡片

表4－12　导线和线扎加工表

表4－13　装配工艺卡片

表4－14　工艺说明

表4－15　工艺简图

表4－16　工艺更改单

4)文件编制中要体现质量第一的思想，对质量的关键部位和薄弱环节应重点加以说明。技术指标应前紧后松，尽量要有明确的定量要求，无法定量要以封样为准，不能有模棱两可的要求。

5)尽量提高工艺规程的通用性，对一些通用的装配、焊接、调试和检验要求均应上升为通用工艺，应努力创造条件提高工艺规程的通用化程度。

6)工艺规程的表达形式应具有较大的灵活性和适应性，做到当产量发生变化时，文件需要重新编制的比例压缩到最小程度。

3．编制的方法

为了更好地了解工艺规程的编制方法，我们以某型号的收音机为例进行说明。

假设:收音机的日产量为1 000台，插件方式为手工插件，焊接方式为波峰焊(以上问题是我们在编制前必须确定的)。

下面将结合实例分别介绍编制的具体方法:

(1)工艺汇总表。工艺汇总表编写方法比较简单，可根据表格的栏目逐项填写，下面仅作简单说明。

1)材料配套明细表。材料配套明细表是填写整机全套原材料(包括辅助材料)用量的清单，如表4－9所示。填写要求:a．以整件为单位填写。b．按规定的顺序排列，原材料一般可分自制结构零件和外购元器件两类:自制件按图号的大小顺序排列:外购件的顺序则按本厂标准化规定，通常为:电阻器、电容器、电感器、二极管、三极管、集成电路、电位器、变压器、开关、接插座等。

2)仪器仪表明细表。仪器仪表明细表是整机生产所使用的全部仪器仪表的清单，如表4－5所示。仪器仪表包括通用(外购)和专用(自制)两种，它们的数量应根据日产量确定。

3)工位器具明细表。工位器具明细表是整机生产所使用的全部工位器具的清单，如表4－6所示。工位器具是指各种工具、量具、夹具、存放器具和辅助用具等，其数量也应根据日产量确定。

4)工时消耗定额表。工时消耗定额表表示一台整机生产所消耗的工时，如表4－8所示，分组件、整件、整机三部分，组件以每个组件为单位累计，整件、整机按工序为单位累计，计算的依据是标准工时定额。如:收音机的前壳组件，装配内容是:安装3根嵌条，1只面框，胶1块铭牌，通过查标准工时定额得出，它们单件的工时定额分别是:4s、10s、8s、则可累计出该前壳组件的工时定额为:

4×3(嵌条)+10(面框)+8(铭牌)+ 3(辅助时间)=33s

最后，累计每个组件及每道工序的消耗工时，得出整机的消耗工时为:

整机消耗工时=组件1+…+组件n+工序1+…+工序n

5)材料消耗定额表。材料消耗定额表表示一台整机生产消耗的材料，如表4－7所示，整机的材料消耗分元器件和辅助材料两类，一般元器件类目前尚未制定定额，只制定辅助材料的消耗定额。表内列出的是每种辅助材料的单机用量。

(2)工艺顺序图表

1)工艺流程图。工艺流程图是用框图的形式列出整机装联全过程的工序的名称，并按装联的顺序排列，相邻工序间用箭头连结，表示在制品的流向，工艺流程图与产量无关。框图可以用不同的形状。编制工艺流程图的目的是使生产组织者对产品的制造过程有一个总体的概貌性了解。

2)工艺过程表。工艺过程表是用表格的形式列出产品装联全过程的工位。如表4－10所示。产品装联全过程工位是指在生产流水线上按同一节拍生产的工位，通常称为第一线工位。装联准备、组件装配等第二线工位不编写在内。工艺过程表中的内容按装联工位的次序排列，从第一工位开始编写到最末工位。“在作业内容摘要”栏目内，需简明扼要写明该工位作业内容。“工艺文件页号”栏目内，需要填写该工位使用的工艺规程的册号和页号。工艺过程表的工位数与日产量密切相关，工位数随产量增加而递增，产量不同工位安排也不同。所以在文件的表头上必须注明产品的日产量，有时企业为了适应市场的变化，在同一套文件内可以同时有几份不同日产量的工艺过程表，作为产量变化时进行工位调整的依据。

编制工艺过程表的目的是指导组织者正确地安排流水线工位，正确地向工位发放工艺文件，以确保新产品投产的工艺组织工作能有条不紊地进行。

(3)准备工艺规程

在整机正式组装前，必须进行装联准备，一般主要的准备作业内容为元器件预成形、导线加工。准备工艺规程是指导装联准备的作业指导书。

1)元器件预成形工艺规程。元器件预成形工艺规程需要表达的内容包括元器件预成形、引脚的长度和预成形的形状等。采用元器件预成形工艺卡片(表4－11)的格式编写，预成形的形状必须用视图表达清楚。

2)导线预加工工艺规程。导线预加工工艺规程需要表达的内容包括导线的长度、剥头长度和导线两端焊接的位置。采用导线预加工工艺卡片(表4－12)的格式编写，必要时，剥头的要求需用视图表达清楚。

(4)装配工艺规程。装配工艺规程是指导整机组装过程中所有装配作业的文件，一般装配作业有四种类型:基板插件、基板焊接、基板补焊和整机总装。这四种类型装配作业的操作方式完全不同，因此工艺规程的编制方法也不同。

1)插件工艺规程

a．编制格式

插件工序的任务是将元器件正确无误地插入印制板的规定位置。因此插件工序的工艺规程需要用下列三种格式的文件编写:

i装配工艺卡片(表4－13):该卡片主要填写插入元器件的名称、型号和规范、插件操作的工艺要求、插件所使用的工具三方面的内容，其中插件操作的工艺要求只编写特殊要求。

ii工艺说明(表4－14):用来详细叙述插件操作的通用工艺要求，可将其上升为通用工艺文件。

iii工艺简图(表4－15):为了表明元器件所插入的位置，需要各操作工人提供印制板元件面的平面图，用于说明元器件的位置。同时，为了便于查找，需在平面图上划出各工位插入元器件的区域，并在每个区域上标明工位序号。

b．编制要领

编制插件工艺文件是一项细致而繁锁的工作，必须综合考虑合理的次序、难易的搭配和工作量的均衡等诸因素，因为插件工人在流水线作业时，每人每天插入的元器件数量多达8 000～10 000只，在这样大数量的重复操作中若插件工艺编排不合理，会引起差错率的明显上升，所以合理的编排插件工艺是非常重要的，要使工人在思想比较放松的状态下，也能正确高效地完成作业内容。

i各道插件工位的工作量安排要均衡，要求工位间工作量(按标准工时定额计算)差别≦生产节拍时间的10%，如生产节拍为30s的话，工位间差别应小于3s。

ii电阻器是最容易插错的元件，应避免集中在某几个工位安装，应尽量平均分配给各道工位。

iii外形完全相同而型号规格不同的元器件，绝对不能分配给同一工位安装，如外形完全相同但容量不同、耐压不同的瓷片电容、电解电容，外形相同但型号不同的中周、三极管等，以免造成混淆。

iv型号、规格完全相同的元件应尽量安排给同一工位，如印制电路板上有四个型号为RT1－1/4W－1K电阻、五个型号为CD11－25V－100μF的电解电容等类似情况，只要位置离得不是太远，就应该尽量安排给同一工位，这样在安装同样数量的元器件的情况下，品种就减少了。

v需识别极性的元器件(如二极管、三极管、电解电容等)应平均分配给各道工位，不能集中在某几个工位，这样工人才不易疲劳。

vi安装难度相对较高的元器件，如引脚很多的集成电路、接插件等类型元器件或安装较困难的特殊元件等，也要平均安排给各道工位，做到难易尽量均衡。

vii前道工位插入的元器件不能造成后道工位安装的困难，如中周旁紧贴的瓷片电容，紧靠立式安装元器件的卧式安装元器件，如果前道工位先插入中周等立式元器件，则必然造成后道安装的困难。

viii插件工位顺序应掌握先上后下、先左后右，这样可减少前后工位之间的影响。

ix在满足上述各项要求的情况下，每个工位的插件区域应相对集中，有利于插件的速度。

c．编制步骤和方法

i计划生产节拍时间

根据计划日产量计算生产节拍时间(即每个工位完成每块板插件的规定时间)

已知:每天工作时间为8h，上班准备时间为15min，上、下午休息时间为各15min，可计算出:

每天实际作业时间=每天作业时间－(准备时间+休息时间)

　　=8×60－(15+15+15)= 435(min)

节拍时间=实际作业时间/计划日产量= 435×60/1 000= 26．1s

ii计算印制板插件总工时

首先，应确定“后装件”(又称硬件)，即印制板上哪些必须在焊接后才能安装的部件，如:一些不能承受机械焊热冲击的热敏感元件、调节部位在印制板铜箔面的元件(收音机的音量电位器和双连可变电容)和某些结构零件(支架、框架等)，它们必须在焊接后安装。计算插件工时时，不应该将它们计算在内。

然后，将元器件分类列在表内(表4－17)，按标准工时定额(见表4－1)查出单件的定额时间，最后累计出印制板插件所需的总工时为173．5s。

表4－17　插件工时统计表

iii确定插件工位数

插件工位数=插件总工时/节拍时间=173．5/26．1=6．35(人)

插件工位的工作量安排一般应考虑适当的余量，当计算值出现小数时一般总是采取进位的方法，所以根据上式得出，日产1 000台收音机的插件工位人数应确定为7人。

iv确定工位工作量时间

工位工作量时间=插件总工时/人数= 24．78s

工作量允许误差=节拍时间×10%=26．1×10%≈2．6s

则每个工位工作量:24．78±1．3s即23．48～26．10s

v划分插件区域

根据上述编制插件工艺的9点要领，将元器件均匀分配到7个插件工位，然后在印制板装配图上划出各工位的插件区域，为了使插件工能很方便地找到本工位插件的位置，需要在图上标明插件工位的序号。

vi对工作量进行统计分析

为了保证工艺安排的合理、均衡，在正式确定之前，应对每个工位的工作量进行统计分析，可采用表4－18的形式，将每个工位插件的元器件分类排列在表内，累计出各工位的元件数、品种数、有极性的元器件数和各工位的工时数。通过统计分析，对不合理的安排进行调整。

表4－18　工位工作量统计表

vii编写正式的工艺卡片

将上述结果填入装配工艺卡片和工艺简图。关于插件操作的工艺要求可引用通用工艺，不必每次编写。

2)焊接工艺规程。焊接工序的任务是将元器件的引脚可靠地焊接在印制电路板上，焊接的方法一般采用机械焊的方式。焊接工艺规程需要表达的内容包括:a．使用的仪器和工具;b．领用的辅助材料;c．焊接前的准备工作和要求;d．焊接的操作步骤和要求;e．安全操作的规定。

上述内容要用文字详细说明，故采用“工艺说明”格式的文件编写。焊接工艺规程不需要做工作量的分配，且不同型号产品的焊接要求基本相同，所以焊接工艺规程通常也可上升为“通用工艺文件”。

3)补焊工艺规程

a．编制格式

补焊工序的任务是修补不良焊点、修剪超出长度的引出脚、修正安装歪斜的元器件、对少数焊点作加强焊。

上述内容用下列三种格式的文件编写:

i装配工艺卡片:主要填写需要领用的辅助材料、补焊操作的工艺要求、补焊所使用的工具三方面的内容，其中补焊操作的工艺要求只编写特殊要求。

ii工艺说明:用来详细叙述补焊操作的通用工艺要求。通常也可将其上升为“通用工艺文件”。

iii工艺简图:为了表明补焊操作的区域，需要向操作工提供印制板铜箔面的平面图，在平面图上画出补焊的区域，并在区域上标明工位序号和需要加强焊的焊点。加强焊是指在某些需要通过大电流或承重量的焊点上增加焊锡，以提高可靠性。

b．编制要领和方法

i补焊的工位数根据板面需要修补的工作量而定。

ii补焊的区域划分，应按实际工作量分配，而不能只按焊点数平均划分。

4)整机总装工艺规程

a．编写格式

整机总装是指印制板装联完成后的所有装配工序(包括机芯装配、组件装配)统称为整机总装。它们的任务是在印制板装联完成的基础上，进一步将零、部、整件组装成最终的成品，因此总装工艺规程用下列二种格式的文件编写:

i装配工艺卡片:该卡片主要填写总装安装材料的代号、名称和规格、装入位置和方法(用立体图表示)、装配操作的工艺要求、装配所使用的工具四方面的内容。其中，装配操作的工艺要求只编写特殊要求，通用要求不编写在内。

ii工艺说明:用来详细叙述装配操作的通用工艺要求，如:螺装工艺规程、烙铁焊工艺规程、胶合工艺规程等。因为它们适用于不同型号的产品，所以一般将其上升为“通用工艺文件”。

b．编制要领

i要求每个装配件编制一张卡片，尽量编制到最基本的装配单元，若一个安装件上有两种不同类型的装联内容，如安装变压器的作业内容包括螺钉紧固与引出端焊接二种类型的装联内容，应分两张卡片来表达，以免造成两个工位同时用一份工艺卡片。

ii各道总装工位的工作量要均衡，工位间允许误差为每个生产节拍的10%。

iii尽量减少操作工使用的工具的数量，使用工具单一，可避免因调换工具而浪费工时，同时也有利于提高质量，如:紧固螺丝与导线焊接最好不要安排给同一工位。

iv要合理安排安装顺序，前道工位装配后，不应影响后道工位的操作;易损件应尽量安排在后面装，如:电视机的显像管应尽量在机壳内大部分的其他部件安装完毕后再装。

c．编制步骤和方法

i编制装配工艺卡片

先对样机进行仔细地观察和分析，将它分解到最小的装配单元，然后，每个安装件编1张工艺卡片，每张工艺卡片必须用立体图表示装配件的安装位置和关系，使操作工人做到不用看样机，看图就可以正确无误地进行安装。

装配工艺卡片编制完毕后，整机装配的所有内容均分解到了每一张卡片，在卡片上只表达装配件的安装位置和关系，而不用表达每个操作工安装的工作量和工位顺序(工作量和工位顺序另用工艺过程表来表达)，这样编制的优越性是产量变化时只需将每张装配工艺卡片进行重新排列组合，不需重新编制，从而大量节省编制文件的时间。

装配工艺卡片编制完成后，下一步就需确定工位工作量和安装顺序。

ii计算生产节拍时间

在编制插件工艺时已计算出日产量1 000台的节拍时间为26．1s。

iii确定工位工作量时间

工位工作量时间=节拍时间－工位间传递时间

　　=26．1－3=23．1s

工作量允许误差=23．1×10%≈2．3s

则工位工作量时间为:23．1±1．15(s)，即21．95～24．25

iv确定工位安装内容和顺序

根据标准工时定额计算出每张装配工艺卡片的消耗工时，然后根据编制要领确定最合理的装配顺序，并将装配内容分配到各个工位。

v对工作量进行统计分析

与插件工艺一样，工作量的均衡很重要，所以同样需要对分配的结果进行统计分析，以便调整到最合理的状态。

vi编写工艺过程表

将分配的结果填入工艺过程表，作为组织生产的依据。

5)调试工艺规程

a．编写格式

调试工序的任务是将整机调整到规定的指标，一般调试分两步进行:基板调试和整机调试。调试工艺文件要表达的内容为:使用的仪器仪表和工具，调试的步骤、方法和要求达到的指标值。因为调试工艺规程需要详细叙述，所以应该使用“工艺说明”的格式编写。对一些通用的调试要求应尽量上升为“通用工艺文件”。

b．编写要领

i应将产品设计文件规定的技术指标转化为可通过仪表直接观察的工艺指标，如:将收音机的灵敏度指标转化为示波器的幅度值。

ii调试工艺的编制与产品技术条件的表达方式完全不同，要求表达的是具体的调试方法，必须具有可操作性。要使一个完全不懂电路原理的人，能够做到按文件正确操作。

iii工艺指标规定必须恰当，最低不得低于设计文件，最高不能高于产品可以达到的程度。另外，还应注意调试指标应高于后道的检验指标，如:整机调试的指标应高于整机检验的指标值，才能保证检验的一次通过率。

6)检验工艺规程

a．编制格式

检验工序的任务是对工序的半成品和成品进行检查，起到质量把关的作用。组装全过程有多道检验工序，如插件检验、总装检验、组件检验、最终检验等。检验工艺文件要求表达的内容为:使用的仪器仪表及工具，检验的步骤、方法和各项指标值。

因为检验工艺规程需要详细叙述，所以也应使用“工艺说明”的格式编写。对一些通用的检验要求同样应尽量上升为“通用工艺文件”。

b．编制要领

i检验指标的规定必须前紧后松，即装配、调试工艺指标必须高于检验指标;前道检验指标必须高于后道检验指标，才能保证生产正常进行。

ii与调试指标一样检验的规定也必须恰当，最低不得低于设计文件规定值，最高不能高于产品可以达到的程度。

iii检验指标必须有明确的数量规定，尽量不用无定量的用语，如“良好”、“适中”等。对于实在无法定量的指标，如:机壳的外观、显像管荧屏的微小黑点等，则应以封样为标准。所谓“封样”是指由工艺部门主持，请有关方面的人员参加(供货方、使用方)，在保证质量的前提下，确定一个双方可接受的最低实物标准，双方均保留实样，出现争议时可与实样进行比较。