WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

- схемотехническое (функциональное) проектирование (выбор элементной базы, разработка электрических схем, оптимизация параметров);

- конструкторское проектирование; этап завершается созданием полного комплекта конструкторских документов;

- технологическое проектирование (выбор состава технологического оборудования, технологических процессов, выпуск технологической документации).

Дальнейшая декомпозия этапа конструкторского проектирования позволяет выделить еще три группы задач: технического проектирования (структурный или геометрический синтез), монтажно-коммутационного проектирования (компоновка, размещение, трассировка), физического проектирования (обеспечение устойчивости при механических, климатических, электромагнитных воздействиях).

Следующая важная группа вопросов этого раздела акцентирует внимание на том, что процесс проектирования есть целенаправленный процесс. Выбор хорошей системы ценностей или критериев эффективности процесса проектирования является одной из важнейших задач системного подхода. Отражением этой проблемы в инженерном аспекте является совокупность вопросов, связанных с разработкой технических требований на проектирование.

Управление процессом проектирования, рассматриваемое как процесс поиска наилучших решений, осуществляется с помощью системы критериев. Поэтому очень важным является установление формальных зависимостей, связывающих критерии эффективности и соответствующие проектные решения.

В обеспечении качества создаваемых изделий существенное значение имеют испытания. Под испытаниями понимают экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта проектирования при его функционировании в условиях внутренних и внешних воздействующих факторов. Испытания придают достоверность теоретическим построениям и позволяют оценить качество производственных процессов.

Процесс конструкторского проектирования ЭВМ завершается разработкой полного комплекта конструкторской документации (КД). Правила оформления КД регламентируются нормами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). Следует обратить внимание на то, что схема электрическая принципиальная в такой же мере конструкторский документ, как, например, чертеж детали или чертеж сборочной единицы.

Системный подход к анализу проектной производственной деятельности является основой повсеместного широкомасштабного внедрения в практику методов автоматизации проектирования (САПР) и производства (ГАП). Кроме того, в настоящее время имеются все предпосылки для того, чтобы замкнуть цикл проектирования – производство в единый автоматизированный процесс. Эта возможность реализуется сегодня в интегрированных комплексах типа САПР/ГАП (САD/CAM).

Вопросы для самопроверки 1. Дайте определение системы, подсистемы, внешней среды и связи в системах.

2. Перечислите основные принципы системного подхода к конструированию и технологии ЭВМ и поясните их суть.

3. Изобразите в виде структурной схемы абстрактное представление проектирования ЭВМ.

4. Приведите иерархию конструктивного деления ЭВМ.

5. Приведите основные свойства конструкции ЭВМ как п-уровневой иерархической системы.

6. Укажите назначение САПР и сформулируйте основные принципы ее построения.

2. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЭВМ [1], C. 30…40, 45…53, 62…88, 93…110; [2], C. 22…26; [3], C. 18…При изучении настоящего раздела необходимо иметь в виду, что представленные здесь материалы являются обобщением накопленного опыта в области проектирования конструкций ЭВМ, зафиксированного в соответствующих государственных и отраслевых стандартах. При самостоятельной работе над этим материалом следует тщательно рассмотреть различные компоновочные схемы, отмечая их достоинства и недостатки, связать возможности изменения типовых конструкций с развитием средств вычислительной техники и элементной базы, с внедрением перспективных методов сборки и монтажа.

При анализе конструктивных систем следует обратить внимание, прежде всего на такие их характеристики, как:

- вариантность размеров (площади печатных плат, объемы частичных и комплективных корпусов);

- вариантность и идентифицируемость к различным условиям эксплуатации;

- соответствие международным стандартам, обеспечивающее совместимость и взаимозаменяемость функционально-конструктивных модулей.

Вопросы для самопроверки 1. Дайте определение геометрической компоновке. Перечислите виды компоновки ЭВМ и поясните их суть.

2. В чем заключается функционально-узловой метод конструирования ЭВМ и каковы его преимущества 3. Перечислите типовые конструкции ЭВМ и систем.

4. Перечислите особенности конструирования БИС и аппаратуры на их основе.

5. Перечислите конструкторские показатели качества ЭВМ и приведите их количественные оценки.

6. Укажите количественные оценки, характеризующие поведение оператора в системе «человек-среда-машина».

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЭВМ С УЧЕТОМ ПАРАЗИТНЫХ ВЛИЯНИЙ [1], C. 126…146, 150, Основные задачи при проектировании соединений состоят в выборе типа, конструкции, допустимой длины линий связи, а также в выработке требований к различным контактирующим элементам, применяемым при монтаже. Собственные индуктивность и емкость линий связи можно подсчитать по формулам, которые приводятся в учебнике. Запоминать формулы, очевидно, не следует, однако качественные отличия и порядок величин должны быть усвоены. При проработке материала следует обратить внимание на параметры линий связи, полученные экспериментальным путем. Очень полезно также разобрать приводимые в учебнике примеры расчетов.



Вопросы для самопроверки 1. Какими параметрами линий связи определяются величины помех по цепям управления и питания 2. Какие меры следует применять для уменьшения помехи по цепям управления 3. С какой целью применяют секционирование цепей управления и питания 4. Перечислите конструктивные методы уменьшения помехи по шинам «питание» и «земля».

5. Каков порядок величины индуктивности контактов разъемных соединителей 6. В чем достоинства способа выполнения шин «питание» и «земля» в виде простых металлических листов 4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ЭВМ [1], C. 153…Тепловой режим ЭВМ, то есть пространственно-временное изменение температуры в объеме изделия является одним их основных факторов, влияющих на его помехоустойчивость и надежность. Следует показать механизмы и физическую сущность этого влияния. Важным моментом такого анализа является рассмотрение паспортных теплофизических параметров элементной базы.

Изучая кондуктивные, конвективные и лучистые механизмы теплообмена следует сделать акцент на понятии теплового сопротивления и его аналитической структуре для этих механизмов. При этом очень естественно вводится понятие электротепловой аналогии и тепловых схем. Такой подход значительно облегчает понимание расчетных приближенных методов оценки тепловых режимов ЭВМ и освобождает от запоминания громоздких аналитических выражений, приводимых в учебнике. Весьма важным в инженерной практике является знание порядка величин расчетных параметров, характеризующих тепловой режим.

Вопросы для самопроверки 1. Какими параметрами задается тепловой режим ЭВМ в ТЗ на разработку 2. Перечислите паспортные теплофизические параметры различных компонентов электрической схемы: резисторов, диодов, микросхем и т.д.

3. В чем заключается принцип суперпозиции температурных полей 4. Напишите основное выражение теплопередачи и покажите структуры тепловых сопротивлений для различных механизмов теплообмена.

5. Почему основное выражение теплопередачи является трансцендентным В чем заключается метод решения таких уравнений 6. Постройте тепловые схемы для различных вариантов конструктивного исполнения ЭВМ: естественная конвекция в открытом и закрытом корпусе; принудительная циркуляция в замкнутом корпусе с теплообменником и т.д.

7. Для каждого из перечисленных выше вариантов напишите расчетные соотношения для оценки теплового режима и задайте порядок величин теплофизических параметров.

8. Какие конструктивные методы используются для защиты аппаратуры от пыли, влаги, агрессивной внешней среды 5. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЭВМ [1], C. 186,187, 189…192, 196…198, 205…При разработке конструкционных систем нестационарных ЭВМ должен быть сделан тщательный анализ поведения элементов конструкции при интенсивных механических воздействиях. Вероятностный характер и сложность задач математической физики, возникающих при построении моделей таких систем, ограничивают возможность непосредственного их применения в инженерной практике.

В справочной литературе и в рекомендованном учебнике приводятся формулы для расчета собственной частоты печатной платы как тонкой пластины. Следует внимательно разобраться в этих формулах и учитываемых в них параметрах, уметь делать анализ размерностей. Далее следует рассмотреть конструктивные методы повышения жесткости несущих конструкций и монтажных плат и основные принципы выбора амортизаторов. Следует ознакомиться с параметрами основных типов амортизаторов и запомнить порядок величин их жесткости.

Вопросы для самопроверки 1. Какие параметры характеризуют качество конструкции ЭВМ как механической системы 2. Опишите методику получения модели ЭВМ как механической системы.

3. Дайте характеристику свойств вибропрочности и виброустойчивости конструкции ЭВМ.

4. Назовите основные параметры элементарной вибрационной системы, напишите ее аналитическую модель.

5. Опишите методику построения конструкции как механической системы.

6. Напишите формулу для расчета 1-й собственной частоты печатной платы как тонкой пластины и сделайте для нее анализ размерностей.

7. Перечислите способы крепления печатных плат, оцените их влияние на жесткость конструкции и условия теплообмена.

8. Напишите выражение для математической модели блока на амортизаторах, рассматриваемого как элементарная вибрационная система.

6. ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ КОНСТРУКТОРСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ [1], C. 278…291, 295…305; [8], C. 263…269; [10], C. 153…Наиболее эффективное применение САПР в настоящее время связано с решением задач этапа монтажно-коммутационного проектирования в рамках выбранных базовых конструкций с последующим оформлением и выпуском конструкторской документации. Задача синтеза конструкторской реализации схемы ЭВМ еще не решена в полном объеме.

Для построения математических моделей на этапе конструирования широко применяются методы теории множеств и теории графов, исходные понятия которых приведены в рекомендуемой литературе. Однако для более глубокого понимания рассматриваемых здесь вопросов полезно обратиться к дополнительной литературе.

Рассматривая конкретные алгоритмы монтажно-коммутационного проектирования, следует обратить внимание на общие принципы их построения. Это, как правило, комбинаторные эвристические алгоритмы (алгоритм Краскала, Прима, волновой алгоритм Ли и др.), позволяющие найти приемлемые допустимые решения.

Вопросы для самопроверки 1. Какие принципы проектирования соответствуют его разбиению на стации, этапы, иерархические уровни 2. Как итерактивность процесса проектирования реализуется в его структуре и организации 3. Объясните смысл следующей записи:





ПЦ:= <имя цепи>[<имя элемента><тип элемента><номер контакта>] … 4. Какие компоненты входят в состав математического обеспечения САПР 5. Сравните организацию пакетов программ, оформленных как ПС САПР и принадлежащих библиотеке стандартных программ ЕС ЭВМ.

6. Требуется найти оптимальный вариант объединения 12 ТЭЗ в блоки по 4. К какому типу относится задача Сколько вариантов необходимо проанализировать, чтобы найти точное решение 7. Какое количество возможных вариантов решения в задаче размещения 10 модулей на 10 посадочных мест 8. Сравните последовательные (конструктивные) и итерационные алгоритмы структурного синтеза.

9. Какие правила останова применяются при реализации итерационных алгоритмов 10. Дайте характеристику основных моделей электрических схем, используемых в задачах монтажно-коммутационного проектирования.

11. Объясните способ сведения задачи размещения к классической задаче линейного размещения.

12.Опишите алгоритм построения минимального дерева.

13. Сформулируйте классическую задачу коммивояжера и дайте ее интерпретацию применительно к задаче трассировки.

14. Сравните алгоритм динамического проектирования Р.Беллмана и волновой алгоритм Ли.

7. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА [4], C. 5…29, 34…44, 49… 53, 357…Технологическую, в том числе производящую, систему следует рассматривать как многокритериальную, многоуровневую иерархическую систему. Порядок изучения этой части темы, относящейся к анализу и синтезу технологических систем, может быть следующим: концептуализация общих положений и задач проектирования технологических, в том числе производящих, систем;

формализация описания функционирования технологических систем и их элементов; координация функционирования элементов технологических систем на разных уровнях; оптимизация технологических систем по выбранным критериям и, в частности, решение задач оптимальной координации.

Следует обратить внимание на тщательное изучение теоретических предпосылок и методологии управления производством. Эффективность современного производства ЭВМ непрерывно связана с научным обоснованием дифференциации и концентрации производства, механизации и автоматизации технологических процессов и операций.

Основные концепции анализа и контроля качества производства ЭВМ нужно увязывать с изучением проблем точности и устойчивости технологических систем, воспроизводимости технологических процессов и операций.

Освоение в промышленности новых образцов изделий, повышение их технического уровня и качества, а также уменьшение сроков освоения новых изделий непосредственно связаны с технологической подготовкой производства (ТПП). Под технологической подготовкой производства понимается весь комплекс работ по разработке технологии, проектированию и изготовлению необходимой технологической оснастки и инструмента, установке и освоению нового оборудования и отладке всех операций и всего процесса изготовления нового изделия.

Поэтому, приступая к изучению данного раздела, необходимо в первую очередь обратить внимание на основные задачи ТПП: отработку конструкции на технологичность; организацию и управление ТПП; стандартизацию и разработку технологических процессов; технологическое оснащение производства; разработку норм и совершенствование организации ТПП.

Особенно внимательно следует отнестись к вопросам проектирования технологических процессов производства ЭВМ, так как от них зависит содержание других этапов подготовки производства. Студент должен хорошо усвоить терминологию, основные определения и характеристики технологического процесса, технико-экономический анализ и правила выбора технологического оборудования применительно к разрабатываемым процессам. Важным моментом при изучении материала данного раздела дисциплины является единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП).

Вопросы для самопроверки 1.Дайте определение производственной и технологической систем. В чем состоит их функциональная инвариантность 2. Охарактеризуйте структуру Т-системы «предмет производства» («прибор»).

3. Опишите структуру Т-системы «изделия». Чем она отличается от системы «предмет производства» 4. Какие факторы определяют понятия операции и перехода 5. Дайте классификацию баз. Что определяет их разнообразие 6. Какие размерные цепи можно выделить в каждой системе 7. Как вы понимаете утверждение: «Технологичность изделий – главная характеристика производства» 8. Какую конструкцию ЭВМ следует считать технологичной 9. Какие показатели для количественной оценки технологичности конструкций ЭВМ вы знаете 10. Приведите определения и общие характеристики производственного и технологического процессов.

11. В чем заключается комплексно-статистическое и динамическое представления процесса производства ЭВМ 12. Приведите обобщенную схему производства ЭВМ и объясните сущность процессов на каждом этапе.

13. Назовите иерархические уровни производства ЭВМ и охарактеризуйте их особенности.

14. Раскройте содержание технологической подготовки производства.

15. Перечислите типы производства ЭВМ и их характеристики.

16. Дайте определение ТП и перечислите определяющие его факторы.

17. Как влияет объем выпуска на технологию изготовления изделия 18. Перечислите показатели технологичности различных классов блоков ЭВМ и порядок их расчетов.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.