Проектирование и конструирование электронной аппаратуры. (Тема 3.1)

Содержание

Слайд 2

Основные понятия КОНСТРУКЦИЯ (лат. Constructio) – строение, устройство, взаимное расположение частей

Основные понятия

КОНСТРУКЦИЯ (лат. Constructio) – строение, устройство, взаимное расположение частей какого-либо

предмета, машины, прибора и т.п., определяющееся его назначением
КОНСТРУИРОВАНИЕ — интеллектуальная деятельность, состоящая в целенаправленном построении в идеальной форме какого-либо объекта, который не является преднамеренным воспроизведением другого объекта. Оно осуществляется посредством мысленного комбинирования различных факторов, их подбора и связывания в новый объект
ПРОЕКТИРОВАНИЕ — конструирование варианта, оптимального с точки зрения целей будущего состояния объекта
КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ - совокупность элементов и деталей с различными физическими свойствами и формами, находящихся в определенной пространственной, механической и электромагнитной взаимосвязи, которая определяется электрическими схемами и конструкторской документацией и обеспечивает выполнение аппаратурой определенных функций в условиях воздействия на нее различных факторов: эксплуатационных, производственных, человеческих
Слайд 3

Основные понятия ПРОИЗВОДСТВО - совокупность взаимосвязанных процессов, посредством которых из сырьевых

Основные понятия

ПРОИЗВОДСТВО - совокупность взаимосвязанных процессов, посредством которых из сырьевых ресурсов

и изделий техники человеком создаются необходимые продукты, предназначенные для использования в сфере потребления или производства. Развитие современного производства характеризуется непрерывным процессом обновления материально-технической базы и технологии производства, усложнением цикла подготовки производства, комплексной механизацией и автоматизацией производственных процессов
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА - часть производственного процесса - определенных действий, направленных на изменение свойств объекта производства в соответствии с технологической документацией и достижение им состояния, соответствующего технической (конструкторской) документации
Слайд 4

Конструирование электронной аппаратуры Формы, размеров и состава изделия Входящих в него

Конструирование электронной аппаратуры

Формы, размеров и состава изделия
Входящих в него деталей

и узлов
Используемых материалов и комплектующих изделий
Взаимного расположения частей и связей между ними
Указаний на технологию изготовления
Указаний на методику проверки и методику эксплуатации изделий

процесс определения, разработки и отражения в конструкторской, технологической и программной документации:

Слайд 5

Жизненный цикл изделия Проектирование Производство Эксплуатация Утилизация

Жизненный цикл изделия

Проектирование

Производство

Эксплуатация

Утилизация

Слайд 6

Проектирование

Проектирование

Слайд 7

Система разработки и постановки продукции на производство ГОСТ Р 15.000-94 "Система

Система разработки и постановки продукции на производство

ГОСТ Р 15.000-94 "Система разработки

и постановки продукции на производство. Основные положения".
ГОСТ Р 15.201-2000 "Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство".
Стандарт устанавливает основные положения по разработке технического задания (ТЗ), конструкторской и технологической документации, приемке результатов разработки, подготовке и освоению производства, испытаниям опытных образцов продукции, а также по подтверждению их соответствия обязательным требованиям государственных стандартов.
ГОСТ 15.005-86 "Создание изделий единичного и мелкосерийного производства, собираемых на месте эксплуатации"
ГОСТ 15.311-90 "Постановка на производство продукции по технической документации иностранных фирм"
Слайд 8

Модели работ создание продукции по государственным и муниципальным заказам, финансируемым из

Модели работ

создание продукции по государственным и муниципальным заказам, финансируемым из

федерального бюджета и бюджетов субъектов РФ (госзаказ);
создание продукции по заказу конкретного потребителя;
инициативные разработки продукции.

1) НИР (для изделий в основу которых ложатся принципиально новые технические решения) или разработка ТЗ на опытно-конструкторскую работу (если НИР не требуется);
Техническое предложение (аванпроект);
Эскизный проект (ЭП);
Технический проект (ТП).
2) проведение ОКР:
Разработку конструкторской (КД) и технологической (ТД) документации,
Изготовление и испытания опытных образцов,
Приемка результатов ОКР, утверждение разработанной документации и технических условий (ТУ) на изготовление установочной (опытной) партии изделий.
3) постановка изделий на производство, включающую:
подготовку производства,
изготовление установочной серии и квалификационные испытания.

Главные этапы работ

Слайд 9

Научно-исследовательская разработка (НИР) комплекс теоретических и экспериментальных исследований, проводимых с целью

Научно-исследовательская разработка (НИР)

комплекс теоретических и экспериментальных исследований, проводимых с целью

получения исходных данных, изыскания принципов и путей создания или модернизации продукции, если таковых не имеется или они недостаточны непосредственно для успешной разработки изделия.
Слайд 10

Этапы НИР Разработка ТЗ Выбор направления исследований Проведение исследований Обобщение результатов

Этапы НИР

Разработка ТЗ

Выбор направления исследований

Проведение исследований

Обобщение результатов

Приемка

ГОСТ Р 15.101.98 "Порядок

выполнения научно-исследовательских работ"

По результатам НИР выпускаются
научно-технические отчеты по НИР, включающие:
- анализ проведенных исследований с оценкой полноты решения поставленных задач;
- оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем;
- возможность создания конкурентоспособной продукции с указанием новых принципов и подходов;
- рекомендации по дальнейшим исследованиям и проведению ОКР, составляется проект ТЗ на ОКР.

Патентные исследования

Слайд 11

Патентные исследования ГОСТ Р 15.011-96 Патентные исследования. Содержание и порядок проведения

Патентные исследования

ГОСТ Р 15.011-96 Патентные исследования. Содержание и порядок проведения


- Анализ конкурентоспособности
- Обоснование требований по совершенствованию и созданию новой продукции и технологии
- Обоснование предложений о целесообразности разработки новых объектов промышленной собственности
- Выявление охраноспособных объектов промышленной и интеллектуальной собственности (технических, художественно-конструкторских, программных и других решений
- Обоснование целесообразности правовой охраны объектов интеллектуальной и промышленной собственности в стране и за рубежом, выбор стран патентования;
Экспертиза объектов техники на патентную чистоту
Конкретное содержание патентных исследований определяют в зависимости от характера проводимой работы и стадий жизненного цикла объекта техники.

Слайд 12

Оценка научно-технической результативности НИР Для оценки научной и научно-технической результативности НИР

Оценка научно-технической результативности НИР

Для оценки научной и научно-технической результативности НИР используют

систему взвешенных балльных коэффициентов. Для фундаментальных НИР рассчитывается только коэффициент научной результативности, а для поисковых работ дополнительно коэффициент научно-технической результативности.
Оценки коэффициентов устанавливаются на основе опыта и знаний научных работников, которые используются как эксперты.
Оценка научно-технической результативности прикладных НИР производится на основе сопоставления достигнутых в результате выполнения НИР технических параметров с базовыми, которые можно было реализовать и без выполнения НИР.

Коэффициент результативности НИР определяется по формуле:

К =

Кзнi Kуi

Слайд 13

Характеристики факторов и признаков научной результативности НИР

Характеристики факторов и признаков научной результативности НИР

Слайд 14

Характеристики факторов и признаков научно-технической результативности НИР

Характеристики факторов и признаков  научно-технической результативности НИР

Слайд 15

Опытно-конструкторская разработка (ОКР) Основная задача ОКР - создание комплекта конструкторской документации

Опытно-конструкторская разработка (ОКР)

Основная задача ОКР - создание комплекта конструкторской документации для

производства изделия.
ОКР основывается на результатах НИР либо ТЗ, утвержденном заказчиком.
В случае инициативной разработки ОКР базируются, как правило, на результатах исследования рынка продукции и патентных исследований.
На этапе ОКР формируются основные параметры изделия, влияющие на его стоимость, длительность и стоимость его разработки. Во время выполнения ОКР производится теоретическое и экспериментальное исследование реализованных в изделии идей.
ОКР заканчивается выпуском полного комплекта технической документации на изделие, изготовлением и испытанием его опытного образца (или опытной партии).
Слайд 16

Этапы ОКР

Этапы ОКР

Слайд 17

Этапы ОКР

Этапы ОКР

Слайд 18

Этапы ОКР

Этапы ОКР

Слайд 19

Основные документы при конструировании Техническое задание ГОСТ 15.201 Является основным документом,

Основные документы при конструировании

Техническое задание ГОСТ 15.201
Является основным документом, на

основании которого проводится разработка вплоть до утверждения конструкторской документации.
После присвоения литеры О1 прекращает свое действие.
Конструкторская документация ГОСТ 2.102
Графическая
Чертеж, сборочный чертеж СБ…
Схема (ГОСТ 2.701) структурная Э1, функциональная Э2, принципиальная Э3, соединений (монтажная) Э4, подключений Э5 …
Текстовая
Конструкторская – спецификация, технические условия ТУ, пояснительные записки, расчеты, таблицы, инструкции…
Эксплуатационная (ГОСТ 2.601) – Руководство по эксплуатации РЭ, паспорт ПС, формуляр ФО, этикетка ЭТ, программа и методика ПМ…
Программная документация ГОСТ 19.101
Слайд 20

Техническое задание В качестве ТЗ может быть использован любой документ, содержащий

Техническое задание

В качестве ТЗ может быть использован любой документ, содержащий необходимые

и достаточные требования для разработки продукции и взаимопризнаваемый заказчиком и разработчиком.
Должно быть:
анализ информации об аналогичной продукции;
технико-экономические требования к продукции, определяющие ее потребительские свойства и эффективность применения
перечень документов, требующих совместного рассмотрения
порядок сдачи и приемки результатов разработки
все обязательные требования, распространяющиеся на данную продукцию
форму подтверждения соответствия продукции обязательным требованиям
Не допускается включать в ТЗ требования, которые противоречат законам Российской Федерации и обязательным требованиям.
Рекомендуется:
предусматривать учет интересов всех возможных потребителей
прогноз экономической целесообразности выпуска (включая требования экспорта)
указывать характеристики ремонтопригодности
доступность и безопасность эффективного использования продукции людьми с ограниченными способностями
Слайд 21

Технические условия ГОСТ 2.114 Как правило выпускаются на каждое изделие подлежащее

Технические условия

ГОСТ 2.114
Как правило выпускаются на каждое изделие подлежащее самостоятельной реализации
ТУ

должны содержать вводную часть и разделы, расположенные в следующей последовательности:
технические требования;
требования безопасности;
требования охраны окружающей среды;
правила приемки;
методы контроля;
транспортирование и хранение;
указания по эксплуатации;
гарантии изготовителя.
При необходимости ТУ могут быть дополнены другими разделами (подразделами)
Слайд 22

Постановка продукции на производство Откорректированная техническая документация с литерой «O1», передается

Постановка продукции на производство

Откорректированная техническая документация с литерой «O1», передается предприятием-разработчиком

предприятию-изготовителю для выпуска установочной серии изделий и запуска в серийное (массовое) производство. К моменту постановки продукции на производство результаты приемочных испытаний должны быть признаны органами государственного надзора.
Взаимоотношения между разработчиком и заводом-изготовителем регламентируются договором, который заключается на период освоения изделий в серийном производстве.
На этапе подготовки производства изготовитель должен выполнить работы, обеспечивающие технологическую готовность предприятия к изготовлению продукции в соответствии с требованиями КД и законодательства Российской Федерации.
Подготовку производства считают законченной, когда изготовителем продукции получена вся необходимая документация, разработана (отработана) ТД на изготовление продукции, опробованы и отлажены средства технологического оснащения и технологические процессы, подготовлен персонал, занятый при изготовлении, испытаниях и контроле продукции.
Слайд 23

Освоение производства изделий Изготовление установочной серии Доработка технологического процесса Квалификационные испытания;

Освоение производства изделий

Изготовление установочной серии
Доработка технологического процесса
Квалификационные

испытания;
- Отработка (при необходимости) конструкции на технологичность;
Утверждение КД и ТД с присвоением литеры «А».
Квалификационные испытания проводит комиссия по программе, разработанной изготовителем с участием разработчика продукции и согласованной с заказчиком.
Квалификационные испытания соответствуют периодическим испытаниям, указанным в ТУ, а также другие испытания и проверки, позволяющие достигнуть цели квалификационных испытаний.
После выпуска и положительных испытаний установочной партии изделий (или головного образца единичного производства) освоение производства считается законченным и разработчик передает все оригиналы технической документации заводу-изготовителю, который при необходимости перевыпускает ее, присваивая литеру «А».
Слайд 24

Техническая документация

Техническая документация

Слайд 25

Единая система конструкторской документации Конструкторские документы (КД) — документы, в отдельности

Единая система конструкторской документации

Конструкторские документы (КД) — документы, в отдельности или

в совокупности определяющие состав и устройство изделия и содержащие необходимые данные для его разработки и изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта. По форме представления КД разделяют на графические и текстовые.
ЕСКД устанавливает взаимосвязанные единые правила по порядку разработки, оформления и обращения конструкторской документации
Применение ЕСКД при разработке РЭА обеспечивает:
- возможность взаимообмена техническими документами между различными предприятиями внутри страны и между государствами без их переоформления;
- сокращение типов и упрощение форм технических документов и графических изображений, снижающих трудоемкость проектирования;
- механизацию и автоматизацию обработки технических документов и содержащейся в них информации.
Требования стандартов ЕСКД распространяются на все виды конструкторской документации и научно-техническую литературу во всех отраслях промышленности.
Слайд 26

Единая система технологической документации Технологические документы (ТД) - текстовые и графические

Единая система технологической документации

Технологические документы (ТД) - текстовые и графические документы,

в отдельности или в совокупности определяющие порядок изготовления изделия, проведения процессов и содержащие необходимые данные для контроля и приемки изделий.
ЕСТД устанавливает единые правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения технологической документации, разрабатываемой и применяемой на предприятиях всех отраслей промышленности страны.
Виды и правила проектирования ТД определяются видом производства, на котором будут изготовляться или ремонтироваться изделия. В машино- и приборостроении в зависимости от назначения производство можно разделить на основное (товарной продукции), вспомогательное (средств, необходимых для обеспечения основного производства) и опытное (опытных образцов, партий и серий изделий).
По типу - производства разделяются на единичное, серийное и массовое. По организации - на поточное, групповое и установившееся. По уровню применяемых средств автоматизации и механизации - на автоматизированное и механизированное.
По виду или признаку применяемого метода для изготовления (ремонта) изделия различают: литейное, прессовое, механообрабатывающее, термическое, сборочное, сварочное, гальваническое, лакокрасочное, полупроводниковое, вакуумное и другие производства.
Слайд 27

Единая система программной документации ЕСПД содержат требования к составу, содержанию и

Единая система программной документации

ЕСПД содержат требования к составу, содержанию и оформлению

документов, описывающих программу на разных стадиях ее жизненного цикла, а также порядку хранения и обновления документации.
Стандарты ЕСПД практически лишены методической составляющей. Они дают только перечень типов документов и список разделов первого уровня для каждого из них. Правда, о каждом разделе сказано, какие сведения должны быть в нем изложены.
Эти стандарты к настоящему времени устарели.
Формально ЕСПД есть современная альтернатива. Переведены на русский язык и приняты в России на правах национальных некоторые стандарты ИСО/МЭК в области системной и программной инженерии. Но крупные, в том числе, государственные заказчики переходить на них не торопятся.
Каждый стандарт ЕСПД при небольшом объеме представляет собой набор довольно формальных и поэтому легко проверяемых требований к документу или к комплекту документации. Что существенно упрощает задачу сдачи-приемки документации как для заказчика, так и для исполнителя.
Стандарты ИСО/МЭК, напротив, содержат много разумных правил содержательного характера, но сложно представить себе процедуру их формальной проверки.