Основы конструирования и надежности электронных средств: Рабочая программа, задания на курсовую работу, методические указания к выполнению курсовой работы

Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо–Западный государственный заочный технический университет Кафедра технологии и дизайна радиоэлектронной техники

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Ф а к у л ь т е т радиоэлектроники Направление подготовки и специальность дипломированного специалиста: 654300 – 200800 –

проектирование и технология электронных средств проектирование и технология радиоэлектронных средств

Направление подготовки бакалавра 551100 –

проектирование и технология электронных средств Санкт-Петербург

2003

Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК.621.396.6.001.66-192 Основы конструирования и надежности электронных средств: Рабочая программа, задания на курсовую работу, методические указания к выполнению курсовой работы.-СПб.:СЗТУ, 2003, - 23 c. Рабочая программа соответствует требованиям государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 654300 (специальность 200800 – «Проектирование и технология радиоэлектронных средств») и направлению подготовки бакалавра 551100. Рабочая программа включает разделы, связанные с общими принципами, целями и задачами конструирования; с основными методами конструирования; с основами теории надежности электронных средств (ЭС). Представлены варианты заданий на курсовую работу. Рассмотрено на заседании кафедры технологии и дизайна радиоэлектронной техники 10 апреля 2003 г., одобрено методической комиссией факультета радиоэлектроники 19 июня 2003 г. Р е ц е н з е н т ы : каф. технологии и дизайна радиоэлектронной техники СЗТУ (зав. каф. В.Н.Воронцов, д-р техн. наук, доц.); С.Д.Ханин – д-р физ.–мат. наук, проф., зав. кафедрой физической электроники РГПУ им. А.И.Герцена.

С о с т а в и т е л ь В.В.Винников, канд. техн. наук, доц.

 Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2003

ПРЕДИСЛОВИЕ В настоящее время развитие теории конструирования в значительной мере определяется совершенством ее математического описания (формализацией). Естественно, что теория должна хорошо согласовываться с практикой, с одной стороны, а используемые математические методы максимально сочетаться с физической природой изучаемого явления. Все это в сочетании с физическими представлениями и эвристическими приемами должно послужить основой для изучения последующих курсов. Качество электронных средств (ЭС) и радиоэлектронных средств (аппаратуры) РЭС (РЭА) является одним из важнейших факторов их совершенствования. Изменением качества во времени занимается теория надежности. Цель изучения дисциплины Целью изучения дисциплины является изучение: основ системного подхода к конструированию; математических методов и моделей, используемых при анализе и синтезе конструкций ЭС и РЭС; основ теории надежности и оптимизации. Задачи изучения дисциплины Поставленная цель достигается путем изучения: - общей характеристики современных ЭС и РЭС; - воздействий на конструкции ЭС (РЭС); - традиционных методов их конструирования; - основ системного подхода при конструировании ЭС (РЭС); - математических основ конструирования и моделей ЭС (РЭС); - основ теории надежности. На основании изученного материала студенты должны: - знать основные методы, используемые в конструировании и при оценке надежности и иметь представление о системном анализе и методах оптимизации при конструировании ЭС (РЭС) различного функционального назначения и в условиях воздействий на них, основные методы обработки и анализа результатов эксперимента;

3

- уметь использовать методы теории эксперимента для исследования конструкций; проводить расчеты надежности; составлять и преобразовывать схемы надежности; анализировать технические задания. Связь дисциплины с другими курсами Дисциплина базируется на знаниях, полученных студентами при изучении курсов: "Вычислительная математика", "Физика", "Информатика", "Электротехника и электроника". Полученные знания используются студентами в последующих курсах и, прежде всего, в: "Управление качеством ЭС", "Основы проектирования ЭС", "Физико-технический анализ отказов РЭС", "Оценка качества и прогнозирование надежности". Общие указания Дисциплина изучается в один семестр с выполнением курсовой работы, лабораторных работ. Рабочий учебный план предусматривает 16 часов лекций, 4 часа практических занятий и 12 часов лабораторных работ, сдачу зачета и экзамена по дисциплине. 1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 1.1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА (объем 100 часов) ВВЕДЕНИЕ [2], с. 35…37, 47…60; [3], с. 5…10 Цель и задачи курса, его место в учебном процессе и взаимосвязь с другими дисциплинами. Основные понятия и определения: разработка, проектирование, конструирование, конструкция, изделие, деталь, сборочная единица, комплекс, комплект. 1.1.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННЫХ ЭС (РЭС) [1], с. 6…17; [2], с. 37…84 или [3], с. 5...88 Классификация ЭС (РЭС). Иерархический принцип их построения и структурные уровни. Техническое задание (ТЗ) и технические требования

4

(ТТ). Структура технических требований. Качество и надежность изделия, технологичность конструкции. Условия эксплуатации и дестабилизирующие факторы, действующие на ЭС (РЭС). Характеристики основных видов воздействий. Воздействия на ЭС (РЭС) как случайный процесс. 1.1.2. ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ ЭС (РЭС) [1], с. 34…43; [3], с. 29…49 Основные задачи конструкторского проектирования. Развитие функциональной и конструктивной сложности ЭС (РЭС). Традиционные методы конструирования. Этапы и стадии проектирования. Компоновка ЭС (РЭС). Виды компоновки. Функциональный метод конструирования. Понятие системы, входные и выходные воздействия. Основные положения системного подхода. Системный подход к проектированию и созданию ЭС (РЭС). 1.1.3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЭС (РЭС) [1], с. 43…69, 85…99 или [2], с. 7…34, 170…232, 257…287; [3], с.39…85 Основные понятия теории множеств и теории графов. Положения теории вероятностей, математической статистики и теории массового обслуживания, используемые при проектировании ЭС (РЭС). Обработка статистических данных и проверка статистических гипотез. Критерии согласия: Пирсона, Колмогорова, Стьюдента. Модели ЭС (РЭС). Понятия моделирования и модели. Физическое и математическое моделирование. Формальные и физические математические модели. Требования, предъявляемые к математическим моделям. Планирование эксперимента при решении конструкторских задач. Основные понятия и определения. Методы дисперсного и регрессионного анализа при обработке и анализе результатов эксперимента. Полный и дробный факторный эксперимент. Использование критериев Стьюдента и Фишера при обработке статистических опытных данных. Дробная реплика, полуреплика, генерирующее соотношение, определяющий контраст. Методы оптимизации в задачах проектирования ЭС (РЭС). Постановка математической задачи оптимизации. Целевые функции или критерии оптимизации.

5

1.1.4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ ЭС (РЭС) [1], с. 69…154 или [2], с. 156…231 Проблема надежности. Основные термины и определения. Основные стороны (показатели) надежности: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. Понятие отказа. Виды отказов. Кривая зависимости интенсивности отказов от времени. Общие принципы обеспечения надежности при конструировании, производстве и эксплуатации. Законы распределения отказов и их основные характеристики: биномиальный, Пуассона, экспоненциальный, Вейбулла, нормальное распределение. Показатели надежности неремонтируемых и ремонтируемых изделий. Общие рекомендации по выбору показателей надежности. Группы надежности. Влияние внешних воздействий и электрической нагрузки на безотказность изделия. Структурные модели надежности. Последовательная и параллельная модели. Резервирование. Виды резервирования. Общее, поэлементное, смешанное и мажоритарное резервирование и их сравнительная эффективность. Надежность ЭС (РЭС) при нагруженном и ненагруженном резервировании. Структурные преобразования в расчетах надежности. Преобразование структуры типа "треугольник" в структуру типа "звезда". Оценка надежности при нескольких отказах. Оптимизация показателей надежности: метод множителей Лагранжа и метод наискорейшего спуска. Обеспечение надежности РЭС. Общие принципы обеспечения надежности при проектировании, особенности обеспечения надежности цифровой аппаратуры, надежность программного обеспечения. Выбор методов обеспечения надежности: резервирование, уменьшение интенсивности отказов системы, сокращение времени непрерывной работы аппаратуры, уменьшение времени восстановления. Эффективность различных методов повышения надежности.

6

1.1.5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ [9], с. 10…69 Основные положения теории эффективности: понятие операции, управление, цель управления, обстановка операции, эффективность операции. Связь эффективности с надежностью. Факторы, определяющие эффективность операций в технике: устойчивость, помехоустойчивость, управляемость, способность, самоорганизация. Показатели и критерии эффективности. Классификация критериев эффективности. Основные принципы исследования эффективности в технике. Методологические уровни исследования эффективности технических систем. Принципы системных исследований. Общая схема исследования эффективности операций. Проблемы принятия решений при исследовании эффективности технических систем. Модель проблемной ситуации. Задачи принятия решений. Классификация задач принятия решений. Особенности исследования эффективности технических систем на этапах жизненного цикла. Жизненный цикл системы. Схема обобщенной операции. Оценивание эффективности технической системы в период ее создания. ЗАКЛЮЧЕНИЕ [1], с.289 Развитие инженерных методов оптимального проектирования ЭС (РЭС). Возрастающее значение автоматизации процессов конструирования современной аппаратуры. Использование современных персональных компьютеров в инженерных методах анализа и синтеза. Дальнейшее развитие принципов системного подхода к проектированию ЭС (РЭС) и обеспечению управления их качеством. 1.2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ (16 часов) 1.Предмет, цель и содержание изучаемой дисциплины. Основные понятия и определения. Классификация ЭС (РЭС). Ие-

7

рархический принцип их построения. Структурные уровни. ТЗ и ТТ. Их структура и содержание ....................................................2 часа 2.Системный подход к решению задач конструирования ЭС (РЭС). Традиционные методы конструирования. Компоновка ЭС (РЭС). Виды компоновки. Функциональный метод конструирования .........................................................................................2 "–" 3. Классификация ЭС (РЭС) по объему установки ...........................2 "–" 4.Основы теории надежности. Основные понятия и определения. Показатели надежности ремонтируемых и неремонтируемых изделий ...............................................................................................2 "–" 5.Общие рекомендации по выбору показателей надежности. Влияние внешних воздействий и электрической нагрузки на безотказность изделия. Последовательная и параллельная модель надежности. Виды резервирования .........................................2 "–" 6.Расчеты показателей надежности при различных видах резервирования. Структурные преобразования в расчетах надежности ......................................................................................................2 "–" 7. Обеспечение надежности ЭС (РЭС) ...............................................2 "–" 8. Обработка статистических данных и проверка статистических гипотез. Заключение..........................................................................2 "–" 1.3. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ (4 часа) 1. Расчеты показателей надежности при преобразовании структурных схем надежности и для различных моделей надежности ......................................................................................................2 часа 2. Обработка статистических данных и проверка статистических гипотез ...............................................................................................2 "–" 1.4. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (12 часов) 1. Исследование экспериментальных методов определения отклонений значений выходных параметров РЭС ............................4 часа 2. Исследование методов статистического планирования эксперимента ..............................................................................................4 "–" 3. Определение коэффициентов влияния отклонений значений элементов РЭС методом статистического планируемого эксперимента ..........................................................................................4 "–" 8

2. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основной: 1. Яншин А.А. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности ЭВА: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1983. 2. Падерно И.П. Теоретические основы конструирования и надежности радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие. – Л.: СЗПИ, 1976. 3. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1990. 4. Львович Я.Е., Фролов В.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности РЭА: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1986. Дополнительный: 5. Быков М.Ф., Воронцов В.Н., Задорин Ю.Ф. Контроль качества и испытания РЭА на надежность: Учеб. пособие. – Л.: СЗПИ, 1988. 6. Кофанов Ю.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности радиоэлектронных средств: Учеб. для вузов. - М.: Радио и связь, 1991. 7. Основы теории надёжности: Учеб. пособие. – М.: МИРЭА, 2000. 8. Парфенов Е.М. и др. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1989 9. Надежность и эффективность в технике: Справочник: В 10т. – М.: Машиностроение, 1988. Т.З. Эффективность технических систем.

9

3. ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ Курсовая работа является самостоятельной работой студента и должна быть выполнена на основе индивидуального задания в соответствии с двумя последними цифрами студенческого шифра. Курсовая работа состоит из двух частей: разработки ТЗ на изделие и расчетной части. Содержание ТЗ должно быть приведено в соответствии с приложением. Тема работы (тип изделия, для которого разрабатывается ТЗ) задается преподавателем или выбирается студентом по согласованию с преподавателем. Исходные технические данные для разработки ТЗ по выбранной теме в соответствии со студенческим шифром приведены в табл. 1. Расчетная часть включает в себя: формулировку принципа оптимальности и расчет надежности. Расчет надежности проводится условно для блока, состоящего из 7 печатных плат (ПП). Данные для расчета приведены в табл. 2. Условно принято, что все ПП одинаковы по составу элементов и на каждой ПП имеется 7 рядов элементов, причем в каждом ряду элементы тоже одинаковые. Кроме этого, на каждой ПП установлен разъем. На основании исходных данных Вы должны выполнить следующее: - разработать ТЗ; - сформулировать принцип оптимальности; - рассчитать значения показателей надежности, соответствующие выбранной в ТЗ группе надежности изделия; - в случае, когда расчетные значения показателей надежности ниже требуемых по ТЗ, наметить пути обеспечения надежности. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Исходные данные в произвольной форме. ТЗ в соответствии с приложением. Формулировка принципа оптимальности. Необходимые расчеты. Обоснование принятых решений по всему отчету. Выводы и результаты.

10

Таблица 1 Цифра шифра

Параметры

Категория аппаратуры

1

Стационарная

2 3

Стационарная Переносная военная Возимая

4 5 6 7 8

9

0

Бортовая военная (истребитель) Бортовая геометеослужбы (салон) Морская (малотоннажные корабли) Морская (крупнотоннажные корабли) Морская (салон, крупнотоннажные корабли) Танковая

По последней цифре шифра ТемпераКаленПараметры механидарное тура среды ческого воздействия: Тс, оС время f, А работы tн, ч + 10 … + 1 … 25 Гц, ≤ 0,15 мм 25 + 5 … + 50 5 … 50 Гц, ≤ 0,15 мм 1000 - 30 … + 50 Ig ≤ 3g 80 … 120 уд/мин 100 - 5 … + 50 100 … 200 Гц, ≤0,025 мм 1,0 - 55 … + 60 300 … 500 Гц, ≤ 0,1 мм 10

+ 10 … + 25

10 … 100 Гц, ≤0,25 мм

200

- 5 … + 55

10 … 400 Гц, ≤0,1 мм

50 тыс.

- 5 … + 45

5 … 150 Гц, ≤0,1 мм

70 тыс.

- 5 … + 30

2 … 100 Гц, ≤ 0,15 мм

50

- 10 … + 50

20 … 100 Гц, 0,2 мм

f - частота вибраций; А – амплитуда; Ig -ускорение

11

12

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ 4.1. При разработке ТЗ (см. Приложение) нельзя совмещать требования к изделию и обоснование их выбора. Последнее должно быть приведено перед ТЗ или после него. Требования должны быть не только качественными, но и количественными. В связи с тем, что часть пунктов ТЗ не изучается детально в курсе, то разрешается по ним задать требования в общем виде. К таким пунктам относятся: п.п. 5.4; 5.5; 5.6; 5.9; 5.12; 5.14; 5.15. В то же время остальные пункты ТЗ требуют детальной проработки, в особенности: п.п. 5.1; 5.2; 5.3; 5.10; 5.13. При проработке п. 5.3 следует воспользоваться [2], с. 209 … 212, для выбора группы и показателей надежности изделия. Особое внимание следует обратить при разработке на то, чтобы отдельные пункты требований не противоречили друг другу. 4.2. Сформулировать принцип оптимальности на множестве заданных критериев — это значит определить направление изменения критериев в процессе проектирования и характер отношений между ними. В математической формулировке это соответствует максимизации (минимизации) одного из критериев в заданной области изменения других критериев. Область изменения обычно задается в виде неравенств. Например, для бортовой аппаратуры, отказ которой может привести к катастрофическим последствиям, целесообразно принять следующую формулировку принципа оптимальности на заданных критериях:

max P    C ≤ C o  , V ≤ V  o  где Co, Vo – численные ограничения по стоимости и объему; P – надежность. В качестве максимизируемого (минимизируемого) следует выбрать тот критерий, которому отдается наибольшее предпочтение по степени важности. Численные значения ограничений надо выбирать исходя из назначения и условий эксплуатации изделия, имеющегося опыта и анализа изделий – аналогов.

13

В дальнейшем принцип оптимальности и значения ограничений могут быть уточнены в процессе проектирования. При выполнении контрольного задания выбор предварительной формулировки принципа оптимальности и назначение численных значений ограничений должны быть соответствующим образом обоснованы. Для оценки надежности следует считать, что все элементы в ряду равнонадежны. Необходимо учесть факторы окружающей среды и другие дестабилизирующие факторы. Надежность следует рассчитывать по формуле: λ = N · λo · a1 · a2 · a3 где a1 = b1 · b2 · b3 · b4 · b5 – коэффициент, учитывающий условия работы, a2 – температурные поля и тип корпуса микросхем, a3 – конструкцию микросхем и полупроводниковых элементов; (b1 учитывает влияние вибраций; b2 – ударов; b3 – влажности; b4 – атмосферного давления; b5 – климатических факторов); N – количество элементов. Значения коэффициентов следующие: b1 = 1,4 для неамортизированных изделий, b1 = 1,20 для амортизированных изделий в случае наличия вибраций; b2 = 1,2 и b2 = 1,05 в аналогичных ситуациях; b4 = 1,0 – для нормального атмосферного давления, b4 = 1,3 – для пониженного; b5 = 1,0 и b5 = 1,3 – для герметизированного и негерметизированного аппарата. Остальные данные приведены в табл. 3 … 6. Таблица 3 Темпераb3 тура Влажность, % герметизированнегерметезированный о ный Θ, С 20 … 40 60 … 70 1,00 1,00 20 … 25 90 … 98 1,20 1,80 30 … 40 90 … 98 1,30 2,00

14

Таблица 4 Θ, оС 40 50 60 70 80 90 100

пластмассовый 1,5 1,8 2,4 3,1 4,2 6,1 8,2

a2 Тип корпуса металлостеклянный 1,1 1,3 1,7 2,0 2,3 3,0 3,5

металлокерамический 1,1 1,3 1,6 1,9 2,1 2,8 3,2 Таблица 5

Тип корпуса Металлостеклянный Металлокерамический Пластмассовый

микросхемы

a3 транзисторы

диоды

1

1

1

1,5

–

–

3,5

3,0

2,0 Таблица 6

о

Θ, С 40 50 60 70 80 90 100

Резисторы, a2 Коэффициент электрической нагрузки, KH 0,4 0,5 0,6 0,60 0,65 0,7 0,65 0,75 0,8 0,75 0,85 0,95 0,90 1,05 1,20 1,10 1,25 1,40 1,30 1,50 1,75 1,45 1,70 1,90

При расчете значения λ для резисторов необходимо принять a3 = 1, а для разъемов: λ = λo · a1 .

15

При учете надежности паек следует считать их соединение с соответствующим элементом в смысле надежности последовательным, т.е. воспользоваться формулой: λ' = λ + λoп · M · a1 , где λ, λ' – интенсивности отказов одного элемента без учета паек и с учетом паек, соответственно; λoп – интенсивность отказов на одну пайку; M – число паек, соответствующее числу выводов у элемента. Расчетные значения показателей надежности должны удовлетворять требованиям ТЗ. В противном случае необходимо наметить пути обеспечения требуемой надежности.

16

5. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 1. Дайте определения понятий "разработка", "проектирование" и "конструирование". Выделите основные задачи, возникающие при конструировании. 2. Какие категории и группы ЭС (РЭС) Вы знаете? Сформулируйте основные особенности каждой группы ЭС (РЭС). 3. В чем заключается иерархический принцип построения изделий? Охарактеризуйте каждый из уровней иерархии. 4. Дайте определения понятий "изделие", "деталь", "сборочная единица", "комплекс", "комплект". 5. Приведите структуру технических требований к ЭС (РЭС). Охарактеризуйте каждую группу требований. 6. Перечислите факторы, влияющие на функционирование ЭС (РЭС). 7. Сформулируйте: в чем заключается сущность системного подхода к созданию ЭС (РЭС). 8. Охарактеризуйте традиционные методы конструирования. 9. Дайте определение понятия "компоновка". Охарактеризуйте основные методы компоновки. Какой из них является основным? 10. В чем заключается функциональный принцип деления ЭС (РЭС)? Охарактеризуйте функционально-узловой, -блочный, -приборный принцип компоновки. Дайте оценку положительных и отрицательных сторон каждого. Что такое "агрегатировние"? 11. Что такое "формальные" и "физические" модели ЭС (РЭС)? 12. В чем заключается сущность оптимизации? Какие методы оптимизации Вы знаете? 13. С какой целью производится обработка статистических данных и проверка статистических гипотез? 14. Сформулируйте цель оценки исходных данных на однородность и приведите используемые критерии. 15. Приведите алгоритмы и критерии выявления закона распределения исследуемого параметра и диапазона его изменения с заданной (доверительной) вероятностью. 16. Дайте определение понятия "надежность". Выделите в нем существо понятия "надежность". 17. Дайте определения основным сторонам надежности. 18. Сформулируйте определение отказа. Приведите классификацию отказов и объясните зависимость интенсивности отказов изделия от времени.

17

19. Сформулируйте общие принципы обеспечения надежности при конструировании, производстве и эксплуатации. 20. Перечислите наиболее распространенные законы распределения отказов и укажите их основные характеристики. 21. Приведите основные показатели надежности неремонтируемых изделий. 22. Приведите основные показатели надежности ремонтируемых изделий. 23. Как приводится оценка надежности ЭС (РЭС) с учетом режимов ее работы и влияния дестабилизирующих факторов? 24. Дайте определение понятию "резервирование" и приведите классификацию видов резервирования. 25. Дайте определения последовательной и параллельной модели надежности и приведите их структурные схемы. 26. Дайте сравнительную характеристику основания видов резервирования. 27. Как осуществляется оптимальное резервирование? 28. Как осуществляется преобразование структуры "треугольник" в структуру "звезда" при анализе схем надежности? 29. Сформулируйте общие принципы обеспечения надежности при проектировании, в том числе цифровой аппаратуры и программного обеспечения. 30. Перечислите основные методы обеспечения надежности и оцените их эффективность. 31. Приведите основные положения теории эффективности. 32. Приведите классификацию факторов, определяющих эффективность. 33. Сформулируйте определение показателей и критериев эффективности. Приведите классификацию критериев эффективности.

18

ПРИЛОЖЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1. Наименование и область применения. Указать наименование (условное обозначение) изделия и дать краткую характеристику области его применения и общую характеристику объекта, в котором оно используется. 2. Основание для разработки. Указать наименование документа, на основании которого разрабатывают изделие (методический комплекс), организацию, утвердившую этот документ (СЗТУ), и дату утверждения. 3. Цель и назначение разработки. Указать назначение разработки. 4. Источники разработки. Привести ссылки на литературные источники. 5. Технические требования. 5.1. Состав продукции и требования к конструктивному устройству. Указать наименование, количество и назначение составных частей; габаритные, установочные и присоединительные размеры; способы крепления; регулировку органов управления: виды покрытий и другие конструктивные требования к продукции и составным частям. Привести требования монтажной пригодности к продукции (поставка в собранном виде; не требующая разборки; максимально укрупненными транспортными блоками и т. д.). Указать массу продукции и ограничения на массу отдельных составляющих; требования к средствам защиты (от влаги, вибрации и др.), к взаимозаменяемости продукции и ее составным частям, к помехозащищаемости и исключению помех, влияющих на другую продукцию, к виду и составу запасных частей, инструмента и принадлежностей; к организации электропитания. 5.2. Показатели назначения. Указать основные технические параметры (например, мощность, КПД, точность, чувствительность, быстродействие и т. д.). 5.3. Требования к надежности. Указать требования к безотказности, долговечности, сохраняемости и ремонтопригодности. Выбрать номенклатуру показателей и задать количественные значения показателей. Определить группу надежности. 5.4. Требования к технологичности и метрологическому обеспечению. В соответствии со стандартами ЕСТПП привести требования к технологичности, задать номенклатуру и количественные значения в соответствии с ОСТ 4 ГО.019.219. Указать основные контролируемые параметры

19

и исходные требования к методам и средствам измерений, квалификации персонала, условиям технического обслуживания и ремонта изделия. 5.5. Требования к уровню унификации и стандартизации. Привести требования к использованию стандартных и унифицированных сборочных единиц и деталей при разработке. Задать коэффициенты стандартизации и унификации. 5.6. Требования безопасности и требования по охране природы. Указать требования к обеспечению безопасности обслуживающего персонала, обеспечению охраны природы при производстве, эксплуатации, транспортировании и хранении. 5.7. Эстетические и эргономические требования. Указать требования технической эстетики и эргономические требования (удобство обслуживания, комфортабельность, усилия, требуемые для управления и обслуживания, и т. д.). Например, органы управления и индикации должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13418. 5.8. Требования к патентной чистоте. Указать перечень стран, в отношении которых должна быть обеспечена патентная чистота продукции. 5.9. Требования к составным частям продукции, сырью, исходным и эксплуатационным материалам. Указать эти требования, а также физико-химические, механические и другие свойства (прочность, твердость, шероховатость и др.); ограничения в применении составных частей, сырья и материалов; возможность применения дефицитных материалов и продукции, содержащей эти материалы; перечень материалов, применение которых недопустимо; требования к покупной продукции в части ее совершенствования и модернизации. 5.10. Условия эксплуатации, требования к техническому обслуживанию и ремонту. Указать условия эксплуатации; допустимые значения показателей (температуры, влажности и т.д., т.е. термоустойчивость, влагоустойчивость и т. д.); допустимые воздействия механических нагрузок (вибрационных, ударных и др.), т.е. виброустойчивость, удароустойчивость и др.; время подготовки продукции к использованию после транспортирования и хранения; вид обслуживания или допустимость работы без обслуживания; периодичность и ориентировочная трудоемкость технического обслуживания и ремонта; необходимое количество и квалификация персонала. 5.11. Дополнительные требования. Указать требования к сервисной аппаратуре, а также стендам для проверки продукции.

20

5.12. Требования к маркировке и упаковке. Указать требования к маркировке, наносимой на продукцию и тару; возможные варианты консервации и упаковки продукции в зависимости от условий транспортирования и хранения; требования к консервации и упаковке продукции; количества или массу продукции, упаковываемой в одно транспортное место. 5.13. Требования к транспортированию и хранению. Указать условия транспортирования и виды транспортных средств: необходимость и способы крепления при транспортировании, расстояния транспортирования, скорости передвижения; значения вибро- и ударопрочности; место хранения; условия хранения (термопрочность, влагопрочность и т. д.); условия складирования продукции; сроки обслуживания продукции во время хранения; сроки хранения. 5.14. Требования к категории качества. 5.15. Экономические показатели. Указать ориентировочную эффективность и срок окупаемости затрат на разработку и освоение производства продукции, предполагаемую годовую потребность в продукции.

21

СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ................................................................................. 3 1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ..................................................... 4 2. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ............................................... 9 3. ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ........................................... 10 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ...................................................................... 13 5. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ .............................................. 17 ПРИЛОЖЕНИЕ. .................................................................................... 19

22