Анализ технологичности изготовления магнитооптического кристалла.

Разработан технологический процесс мелкосерийного производства магнитооптического кристалла, выполненного в виде нанесенной висмутсодержащей пленки феррит-граната на подложку из гадолиний-галлиевого граната. Выявлены следующие критичные операции: выращивание гадолиний-галлиевого граната и жидкофазная эпитаксия. Для осуществления контроля качества необходимо следующее измерительное оборудование: двухлучевой спектрофотометр СФ-8, монохроматор ИКС-21. Данное оборудование является стандартным и может быть поверено в соответствии с утвержденными методиками.

Разработанный технологический процесс позволяет производить выпуск 12 шт. кристаллов за один цикл. Цикл производства составляет 65 ч. Преимущества технологического процесса: возможность получения качественного кристалла при применении стандартного оборудования. Недостатки технологического процесса: продолжительное время изготовления партии магнитооптических кристаллов. На данном этапе данный недостаток является неустранимым, т.к. в технологическом процессе используется стандартное, доступное в производстве оборудование.

Одним из самых длительных этапов изготовления магнитооптического кристалла является жидкофазная эпитаксия. Для нанесения феррит-гранатовой пленки на одну подложку диаметром 50мм тратится более 20 часов. В данном технологическом процессе из такой заготовки можно получить до 12 готовых кристаллов. Для увеличения объема производства необходимо обеспечить нанесение пленки на большее количество заготовок, либо увеличить диаметр изготавливаемой подложки. Однако увеличение диаметра приведет к существенному увеличению продолжительности роста подложки. В настоящий момент нет оборудования, позволяющего одновременный рост пленки феррит-граната на нескольких подложках. Это объясняется сложностью позиционирования и, следовательно, нанесением равной по толщине пленки феррит-граната. В будущем для перехода на серийное производство необходимо увеличить количество оборудования для жидкофазной эпитаксии пленок феррит-гранатов на гадолиний-галлиевую подложку или разработать оборудование, позволяющее одновременный рост пленки на нескольких подложках.

Вывод.

Разработан технологический процесс, включающий в себя следующие операции: выращивание гадолиний-галлиевого граната, ориентация подложки, резка подложки на заготовки, механообработка подложки, жидкофазную эпитаксию, нанесение просветляющего и зеркального покрытий, разрезание на заготовки 10х10мм, контроль магнитооптических параметров. Разработана технологическая карта изготовления магнитооптического кристалла, осуществлен подбор технологического оборудования, разработаны метрологические операции контроля, произведен анализ технологичности. Выявлены следующие критичные операции: выращивание гадолиний-галлиевого граната и жидкофазная эпитаксия. По результатам определена полная трудоемкость единицы продукции- сумма всех затрат живого труда на изготовление единицы продукции, измеряемая в человеко-часах: 5, 41 человеко-часов на единицу продукции. Таким образом, изготовление магнитооптического кристалла является трудоемким процессом.

Выращивание подложки и жидкофазная эпитаксия происходят в автоматическом режиме, поэтому требуемая квалификация: оператора по выращиванию кристалла 3-го разряда. В его обязанности входит: Выращивание оптических кристаллов средней сложности открытым способом, в вакууме и вакуум-компрессионных печах. Выбор и установление теплового режима в электропечах выращивания кристаллов. Наладка вакуумных установок. Измерение давления, вакуума, температуры печи и регулировка по заданному режиму. Расчет весовых количеств компонентов для приготовления расплавов и определение времени роста кристалла-зародыша.

Для ориентации кристалла требуется рентгенгониомерист 2-го разряда. В его обязанности входит: Определение с помощью рентгенгониометра угла среза кристалла пластин. Вычисление поправок углов среза по шкале рентгенгониометра с точностью до 1 - 2 мин. и нанесение данных на пластину пьезокварца. Ориентирование с помощью рентгенгониометра блоков, секций и пластин по заданному углу среза. Подшлифовка поверхности блоков и пластин кристаллов под заданный угол среза на притирочной плите шлифпорошком с керосином. Проверка и шлифование контрольных сторон блока под угольник. Настройка рентгенгониометра с помощью эталона и регулирование его в процессе работы. Смена приспособления под заданный угол среза. Чистка и смазка рентгенгониометра.

Нанесение покрытий должен осуществлять оператор вакуумных установок по нанесению покрытий на оптические детали 2-го разряда. Характеристика работ: Ведение процесса нанесения зеркальных покрытий термическим способом без закрепления на простые оптические детали на однотипных вакуумных установках под руководством оператора вакуумных установок более высокой квалификации. Нарезка испаряемого материала с помощью ножниц и пассатижей. Протравливание испаряемого материала, промывка, сушка. Изготовление ленточных и проволочных испарителей типа " лодочки" и жгутов. Очистка внутренней части рабочей камеры, установка испарителей, загрузка испаряемого материала и деталей. Включение и выключение вакуумной установки. Выгрузка деталей после нанесения покрытий. Снятие покрытия с забракованных изделий. Упаковка готовых изделий.

Для увеличения объема производства необходимо обеспечить нанесение пленки на большее количество заготовок, либо увеличить диаметр изготавливаемой подложки. Однако в настоящее время это затруднено возможностями существующего оборудования и требует проведения дополнительных исследований и разработок в направлении модернизации или создания нового, более совершенного оборудования, позволяющего улучшить качественно и увеличить количественно производство магнитооптического кристалла.

Организационно-экономическая часть.

Анализ рынка

На сегодняшний день проблема установления подлинности ценных бумаг, считывания информации с магнитных носителей, криминалистических исследований номерных агрегатов машин, обладающих магнитными свойствами, является актуальной. Определим организации, заинтересованные в использовании разрабатываемого прибора:

· Министерства

· Банковские компании;

· Спецслужбы;

· множество частных компаний любого профиля, т.к. необходимость проверки на подлинность наличных средств или ценных бумаг возникает повсеместно;

· физические лица.

Преимущества разрабатываемой системы по отношению к существующим аналогам на нашем рынке заключаются в следующем:

· Данная система может позволяет проводить более глубокий анализ информации, считываемой с магнитных носителей

· Программное обеспечение, позволяющее обрабатывать полученные результаты в режиме реального времени;

· Все аналоги подобного класса имеют большие массогабаритные характеристики, по сравнению с разрабатываемым устройством регистрации магнитных полей рассеяния.

На сегодняшний день российский рынок подобного оборудования представлен либо достаточно дешевыми приборами (от 2000 руб. или $60), имеющим минимальный набор функций, либо многофункциональными дорогостоящими системами (от 50000 руб. или $1500). Цена максимально близких аналогов составляет порядка $500.

Планируемый горизонт расчета составляет 15 лет. Прогнозируемое производство устройств будет иметь мелкосерийный характер. Для обеспечения гарантированной конкурентоспособности розничная цена системы не должна превышать 20000 руб. Исходные данные для расчета стоимости проектно-конструкторских работ по разработки системы приведены в Таблице 2 (см. Приложения).

Примем торговую наценку дилеров на продаваемую технику за 50%. При этом выручка от каждой сделки купли-продажи облагается НДС – 18% от выручки.

Таким образом, цена производителя без НДС должна составлять:

руб.

Цена производителя складывается из себестоимости S₀ изделия и прибыли П, определяемой уровнем рентабельности:

Таким образом, себестоимость оптико-электронного устройства регистрации магнитных полей рассеяния может быть выражена через цену производителя и норму прибыли:

руб., где p – уровень рентабельности (10%).

Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 141516 17 18 Следующая