Что такое техпроцесс и зачем его уменьшать

Что такое техпроцесс

Когда-то давно под техпроцессом понимался размер затвора транзистора, т.е. при 32-нм техпроцессе длина затвора равнялась тем самым 32 нм. Но именно с 32 нм производители перестали придерживаться этого правила, а само понятие техпроцесса во многом превратилось в маркетинговый ход.

Конечно, бытует мнение, что не все так плохо. К примеру, часто можно встретить утверждение, что после разделения понятий «длина затвора» и «техпроцесс», последний оказался напрямую привязан к уже упоминавшемуся нами закону Мура. Раз количество транзисторов на кристалле удваивается каждые два года, то размеры транзистора уменьшаются вдвое, т.е сторона такого транзистора уменьшается в 0,7 раза.

Видео

Виды техпроцессов

Классификация техпроцессов проводится по нескольким параметрам.

По критерию частоты повторения при производстве изделий технологические процессы подразделяют на:

  • единичный технологический процесс, создается для производства уникальной по конструктивным и технологическим параметрам детали или изделия;
  • типовой техпроцесс, создается для некоторого количества однотипных изделий, схожих по своим конструктивным и технологическим характеристикам. Единичный техпроцесс, в свою очередь, может состоять из набора типовых техпроцессов. Чем больше типовых техпроцессов применяется на предприятии, тем меньше затраты на подготовку производства и тем выше экономическая эффективность предприятия;
  • групповой техпроцесс подготавливается для деталей, различных конструктивно, но сходных технологически.
Пример типового технологического процесса

Пример типового технологического процесса

По критерию новизны и инновационности различают такие виды технологических процессов, как:

  • Типичные. Основные технологические процессы используют традиционные, проверенные конструкции, технологии и операции обработки материалов, инструмента и оснастки.
  • Перспективные. Такие процессы используют самые передовые технологии, материалы, инструменты, характерные для предприятий — лидеров отрасли.

По критерию степени детализации различают следующие виды технологических процессов:

  • Маршрутный техпроцесс исполняется в виде маршрутной карты, содержащей информацию верхнего уровня: перечень операций, их последовательность, класс или группа используемого оборудования, технологическая оснастка и общая норма времени.
  • Пооперационный техпроцесс содержит детализированную последовательность обработки вплоть до уровня переходов, режимов и их параметров. Исполняется в виде операционной карты.
Пример маршрутной карты

Пример маршрутной карты

Пооперационный техпроцесс был разработан во время Второй Мировой войны в США в условиях нехватки квалифицированной рабочей силы. Детальные и подробные описания каждой стадии технологического процесса позволили привлечь к работе людей, не имевших производственного опыта и в срок выполнить большие военные заказы. В условиях мирного времени и наличия, хорошо обученного и достаточно опытного производственного персонала использование такого вида технологического процесса ведет к непроизводительным расходам. Иногда возникает ситуация, в которой технологи старательно издают толстые тома операционных карт, служба технической документации тиражирует их в положенном числе экземпляров, а производство не открывает эти талмуды. В цеху рабочие и мастера за многие годы работы накопили достаточный опыт и приобрели достаточно высокую квалификацию  для того, чтобы самостоятельно выполнить последовательность операций и выбрать режимы работы оборудования. Таким предприятиям имеет смысл подумать об отказе от операционных карт и замене их маршрутными.

Существуют и другие классификации видов технологических процессов.

Текущий период разработки

Плавно подбираемся к современным разработкам и начнем со все еще актуального процесса 32 нм – эпоха Intel Sandy Bridge и AMD Bulldozer.

Синему лагерю удалось создать кристалл с частотой до 3,5 ГГц, на который можно поместить до 4 ядер и графический чип частотой до 1,35 ГГц. Также в чип встроили северный мост, PCI-E контроллер версии 2.0, поддержку памяти DDR3. Все ядра получили по 256 КБ кэша L2 и до 8 МБ L3. И все это размещалось на подложке 216 мм2

Красные же умудрились разместить на подложке до 16 процессорных ядер частотой до 4 ГГц с поддержкой передовых на 2011 год инструкций x86, ввести поддержку Hyper Transport и оснастить чипы поддержкой DDR3.

Переход на 22 нм осуществил только Intel, добавив своим продуктам Ivy Bridge и Haswell вроде Core i5, i7 и Xeon более высокую производительность при сниженном энергопотреблении. Архитектура не претерпела значительных изменений.Дополнительно можно отметить снижение энергопотребЛитография 14 нм подарила миру в 2017 году новый виток противостояния между AMD Ryzen и Intel Coffee Lake. В первом случае имеем совершенно новую архитектуру и признание во всем мире после многолетнего застоя. Во втором же – увеличение ядер на подложке в десктопном сегменте.

Дополнительно можно отметить снижение энергопотребления, добавление новых инструкций, снижение размера кремниевой пластины и повышение мощности в станах двух лагерей.Теперь ждем выход чипов, построенных по нормам 10 нм, который на данный момент доступен лишь в мобильном сегменте (Quallcomm Snapdragon 835/845, Apple A11 Bionic).

Составные части технологического процесса

Основные элементы технологического процесса на примере металлообработки это:

  • — действия с заготовкой для изменения ее форм и размеров. Происходит снятие материала специальным режущим инструментом на промышленном оборудовании.
  • — сегмент техпроцесса, исполняемый без перерыва одним исполнителем с привязкой к конкретному рабочему месту.
  • — обработка поверхности при помощи единственного инструмента с сохранением режима (неизменная скорость вращения, подача).
  • — часть операции, которая производится за одно закрепление заготовки. Несколько установок можно определить в операцию.
  • — конкретные действия рабочего персонала, направленные на достижение результата. К ним относятся запуск машин и оборудования, установка режущей гарнитуры, закрепление заготовок.

Интересное:   Технология резки металла газом

Схема для технологического процесса является дополнительным сопроводительным документом, наглядно поясняющим план работы.

Как нас обманывают производители смартфонов

К сожалению, иногда производители используют прогресс в корыстных целях. Точнее, в маркетинговых. Зачастую заявление об очередном уменьшении техпроцесса — настоящий обман. Так однажды техноблогер Roman Hartug провел собственное исследование, сравнив процессоры Intel и AMD. Выяснилось, что различия в архитектуре оказались минимальными и незначительными — 24-нанометровая технология процессора Intel и 22-нанометровая у AMD были схожи, а погрешность незначительна. Безумной разницы в разработках, о которых говорили производители, просто не может быть — это всё маркетинговые уловки, на которые идут компании ради красного словца.

Зачастую уменьшение техпроцесса — обычная маркетинговая уловка

Samsung не раз ловили на обмане пользователей: компания заявляла, что ее 8-нанометровая технология — это доработанная 10-нанометровая. Некоторые всё же стараются не использовать маркетинговые уловки. Например, производительность процессоров AMD Ryzen действительно является плодом упорной работы инженеров над архитектурой. Основной минус этой гонки техпроцессов — однажды производители упрутся в потолок возможностей, придется думать над дальнейшим совершенствованием продукции. Как это будет происходить — покажет лишь время.

Принцип укрупнения операций

В этом случае в рамках одной операции собирается большее число переходов. С практической точки зрения такой поход позволяет улучшить точность взаимного расположения осей и обрабатываемых поверхностей. Такой эффект достигается за счет выполнения всех объединяемых в операцию переходов за одну остановку на станок или многокоординатный обрабатывающий центр.

Подход также упрощает внутреннюю логистику и снижает внутрицеховые расходы за счет снижения числа установок и наладок режимов работы оборудования.

Особенно важно это для крупногабаритных и сложных деталей, установка которых отнимает много времени.

Принцип применяется при работе на револьверных и многорезцовых токарных станках, многокоординатных обрабатывающих центрах.

В чем измеряется величина техпроцесса

С каждым годом слово «нанометр» все чаще встречается в нашей жизни. Что это? Нанометр — это 10 в -9 степени метра, то есть, это одна миллиардная метра — настолько ничтожная величина. А теперь представьте, сколько кристаллов помещается на процессоре! Техпроцесс постоянно меняется. Это влияет на энергопотребление и энергоэффективность. Из-за уменьшения техпроцесса чипы становятся более производительными.

Нанометр будет сложновато увидеть невооруженным глазом

Например, чем ниже техпроцесс, тем более мощные чипы можно устанавливать даже в самые незамысловатые повседневные гаджеты: умные часы, Bluetooth-наушники. Именно поэтому устройства дольше не разряжаются (во всяком случае, пытаются). В ноутбуках и персональных компьютерах уменьшение техпроцесса помогает упростить систему охлаждения, делая их более компактными. Еще больше познавательных статей ищите в нашем Яндекс.Дзен!

Средства выполнения технологических процессов

Технологический процесс реализуется с занесением в базы данных программ. Это софт, управляющий процессом жизненного цикла изделия. Автоматизированные системы позволяют быстрее вносить правки в техпроцесс для улучшения технико-экономических показателей.

Современные системы позволяют оперативно соотносить тип оборудования, материалов и оснастки на совместимость и актуальность. Производительность труда технолога и скорость выполнения работы возрастает кратно.

Технологическое оборудование предназначается для установки, ориентации и направления в рабочую зону заготовок, сырьевых элементов, отдельных деталей и сборных узлов.

Исходя из отрасли, к такому оборудованию относятся ЧПУ центры, реакторы, термические установки, кузнечные прессы, сборные комплексы оборудования.

Оборудование характеризуют длительные сроки эксплуатации. При смене оснастки возможно изменение функций.

Технологическая оснастка представляет собой список инструмента, пресс и литейных форм, просечек и штампов. Устройства для установок деталей и упрощения доступа рабочим в зону действия тоже относятся к оснастке. Оснастка является опцией, дополняющей оборудование, но имеет меньший срок службы. Технологи при работе над техпроцессом часто задействуют универсальную оснастку, применяемую на ряд типоразмеров изделия.

Инструмент реализует непосредственное воздействие на заготовку. Он доводит ее форму и размеры, а также иные характеристики до заданных техническими условиями показателей.

Технолог при подборе инструмента учитывает в первую очередь ресурс работы и универсальность. Чем большее количество раз он может задействовать в производстве продукции, тем выше экономический эффект производства. Современный инструмент позволяет оптимизировать операции обработки и сократить время выполнения техпроцесса.

Грамотный специалист-технолог при создании техпроцесса с учетом всех норм и средств автоматизации повышает конкурентную способность предприятия в сравнении с другими организациями.

Теги

Adblock
detector