
- •Кафедра «Персональной Электроники»
- •Планы лекций:
- •Тексты лекций.
- •Содержание
- •Глава 1. Введение. Основные положения .
- •Цель, задачи и особенности курса.
- •Основные понятия дисциплины.
- •План изучения курса.
- •Контрольные вопросы.
- •Глава 2. Факторы, определяющие построение рэс.
- •2.1. Требования и принципы методологии проектирования рэс.
- •2.2. Системное представление рэс.
- •2.2.1. Понятие технической системы.
- •2.2.2. Системное представление рэс.
- •2.2.2.1. Принципы, элементы и отношения в рэс.
- •2.2.2.2. Классификация частей (подсистем) рэс.
- •2.2.2.3. Особенности проектирования конструкций рэс.
- •2.3. Проектирование и конструирование рэс.
- •2.3.1.1. Представления о понятии "проектирование".
- •2.3.1.2. Синтез, анализ и принятие решений.
- •2.3.2. Уровни сложности проектных задач.
- •2.3.3. Этапы жизни рэс.
- •2.3.4. Факторы, влияющие на жизнь рэс.
- •2.3.5. Уточнение представлений о проектировании и конструировании рэс.
- •2.4. Развитие конструкций и процессов конструирования рэс.
- •2.4.1. Этапы развития рэ.
- •2.4.1.1. Начальные этапы развития рэ.
- •2.4.1.2. Функционально-узловой метод проектирования рэс.
- •2.4.2. Противоречия развития рэ.
- •2.4.3. Современное состояние рэ и конструирования.
- •2.4.3.1. Иерархия конструкций.
- •2.4.3.2. Роль микроэлектроники и стандартизации
- •Контрольные вопросы к главе 2.
- •Глава 3. Системные факторы построения рэс.
- •Контрольные вопросы по главе 3.
- •Глава 4. Факторы окружающей среды.
- •Глава 5. Факторы взаимодействия "человек-машина".
- •5.1. Человек - оператор и рэс.
- •5.1.1. Система "Человек - машина"
- •5.1.2. Оператор как "приемник", "ретранслятор" и "анализатор" информации.
- •5.1.3. Повышение надежности работы ч-о.
- •5.2. Формирование и прием сигналов управления.
- •5.2.1. Факторы, учитываемые при конструировании органов управления.
- •5.2.2. Закономерности зрительного восприятия информации.
- •5.3. Эргономическая отработка конструкции.
- •5.3.1. Общие положения.
- •5.3.2. Этапы эргономической отработки конструкции.
- •5.3.3. Оценка результатов принятых решений.
- •5.4. Отражение в тз факторов системы "Человек-машина".
- •Контрольные вопросы по главе 5.
- •Глава 6. Унификация конструкций и компоновка рэс.
- •Глава7. Механические характеристики конструкций рэс
- •Глава 8. Тепловые характеристики конструкций рэс.
- •Контрольные вопросы по главе 8.
- •Глава 9. Электромагнитная совместимость и помехоустойчивость рэс.
- •Глава 10. Влагозащита и герметизация рэс.
- •Глава 11. Радиационная стойкость рэс.
- •Контрольные вопросы по главе 11.
- •Литература
2.4.2. Противоречия развития рэ.
Известно что, развитие вообще - есть продукт возникновения, нарастания и разрешения противоречий. Развитие РЭ тоже определяется возникновением, развитием и разрешением противоречий.
Рассмотрим основные противоречия развития РЭ.
Упомянутая ранее основная тенденция возрастания общественной потребности в средствах РЭ очень скоро натолкнулась на ограничения, также выдвигаемые обществом, а именно - ограничение в материальных, трудовых, энергетических и других ресурсах. Требование общества - использовать РЭ во все более расширяющихся сферах (быту, медицине, обороне...), пришло в противоречие с возможностями обеспечения обществом этого требования.
Другая тенденция развития РЭ - расширение функциональных воэможностей, т.е. повышение качества К РЭС, пришла в противоречие с требованием получения такого аппарата обществом в минимальные сроки после возникновения потребности в нем. Возникло противоречие "качество - сроки" (или проблема морального старения).
С другой стороны, сложность РЭС требовала новых затрат,ограничения по затратам З породили противоречие " качество - стоимость" РЭС (проблема качества изделий).
Таким образом, эффективность использования РЭС определяется в настоящее время пришедшими в острое противоречие факторами: К - качеством РЭС, 3 - затратами общества на использование, Т - временем проектирования и производства РЭС.
Каковы же возможности разрешения указанных противоречий?
С общих методологических позиций понятно, что эта возможность состоит только в наилучшем, оптимальном разрешении противоречий между, взаимодействующими факторами. Следовательно, задача проектирования и конструирования РЭС должна сейчас ставиться и разрешаться только как оптимизационная задача.
ПРИМЕР 1. Не правильная постановка задачи конструирования РЭС: "Разработать конструкцию РЭС, удовлетворяющую заданным функциональным показателям".
ПРИМЕР 2. Правильная постановка задачи конструирования РЭС: "Разработать конструкцию РЭС с наилучшими показателями качества К при максимальном сокращении сроков Т разработки и затрат 3 на жизнь РЭС".
А теперь попытаемся установить конкретные возможности разрешения противоречий "качество - затраты - сроки" при жизни РЭС.
Рис. 2.30. Возможности улучшения К, 3, Т.
Анализ возможных путей улучшения отдельных сторон эффективности Э, а именно, улучшения качества К , сокращения затрат 3 и времени выпуска Т в эксплуатацию РЭС показывает, что:
невозможно использовать варианты, которые, улучшая одну из характеристик эффективности Э , ухудшают другие, т.е. не разрешают противоречий РЭ.(Например, нельзя увеличивать число разработчиков или уменьшать заработную плату и т.д.);
другая группа возможностей, которая в общем случае дает наилучшие резулътаты для расширения противоречия, появляется сравнительно редко (раз в десятки лет). Например, новые принципы, новая активная элементная база, новые дешевые технологические процессы и т.д.;
единственной возможностью разрешения противоречия в конструкторской ежедневной практике является применение оптимизационных методов и тесно связанных с этим - методов формализации и автоматизации проектирования, производства и эксплуатации PЭС.
Последний путь основан на развитии теории, в том числе и теории конструирования РЭС. Таким образом, совокупность проблем развития PЭ может быть в методологическом плане сведена к единой проблеме - проблеме оптимального проектирования РЭС.