43

СОДЕРЖАНИЕ

1.	Обоснование и выбор типовых конструктивно-технологических решений.	5
1.1.	Исходные данные и основные соотношения.	5
1.2.	Алгоритм расчёта интегрального показателя качества аппаратуры.	7
2.	Определение конструктивных параметров микросборок.	10
3.	Определение конструктивных параметров аппаратуры.	10
3.1.	Расчленение аппаратуры на крупные функционально законченные части.	10
3.2.	Конструктивные параметры аппаратуры.	10
4.	Структурный анализ аппаратуры на уровне микросхем.	14
4.1.	Количество типов микросхем.	14
4.2.	Распределение блоков по типам.	15
4.3.	Распределение микросхем по типам.	15
5.	Определение параметров надёжности аппаратуры.	18
5.1.	Интенсивность отказов микросхем.	18
5.2.	Интенсивность отказов аппаратуры.	18
5.3.	Учёт влияния условий окружающей среды на интенсивность отказа аппаратуры.	20
6.	Определение количества микросхем и субблоков аппаратуры	22
6.1.	Число профилактических осмотров.	22
6.2.	Комплект ЗИП.	23
6.3.	Количество субблоков, заменяемых при проведении профилактических осмотров в течении времени назначенного ресурса.	24
6.4.	Количество субблоков и микросхем, необходимых для эксплуатации аппаратуры.	28
7.	Определение затрат на разработку, производство и эксплуатацию аппаратуры.	30
7.1.	Затраты на разработку и производство.	30
7.2.	Затраты на разработку и производство субблоков.	31
7.3.	Затраты на разработку и производство аппаратуры.	33
7.4.	Затраты на эксплуатацию аппаратуры.	35
8.	Расчёт интегрального показателя качества аппаратуры и выбор её оптимального конструктивно-технологического решения.	38
	Приложение 1	39
	Приложение 2	40

Данная работа проведена согласно отраслевому стандарту ОСТ4ГО.010.036

1. Обоснование и выбор типовых конструктивно-технологических решений.

   1. Исходные данные и основные соотношения.

      1. Исходными данными для расчёта обоснования основных конструктивно-технологических решений при разработке аппаратуры на микросхемах являются:

1. назначение аппаратуры: стационарное;

2. исходное количество эквивалентных вентилей, необходимое для построения аппаратуры: N_а.и. = 2 000 эквивалентных вентилей;

3. серии микросхем широкого применения и их уровень интеграции на момент разработки аппаратуры: J₁ = 16, J₂ = 32 эквивалентных вентилей;

4. базовая технология изготовления микросборок: толстоплёночная;

5. варианты конструкции аппаратуры: разъёмная, кассетная и книжная;

6. число лет, в течение которых должна эксплуатироваться аппаратура до морального износа второго рода: Т_д = 3 года;

7. коэффициент эксплуатации аппаратуры: ω = 0,9;

8. вероятность безотказной работы аппаратуры в конце срока эксплуатации: W = 0,91;

9. серийность аппаратуры: З = 10⁴ шт;

10. необходимость дублирования аппаратуры: да;

11. затраты на эксплуатацию: одного грамма массы – 2∙10^-5, одного дециметра кубического – 1,5∙10^-5, одного вольт-ампера мощности источника питания – 2∙10^-5;

12. устойчивость к механическим воздействиям: по назначению;

13. характеристики окружающей среды: относительная влажность – 60%, температура среды – 25ºС, высота над уровнем моря – 5 000 м.

1. В результате расчёта получим обоснования следующих решений:

1. выбора оптимального уровня интеграции микросхем широкого применения и микросборок;

2. выбора технологии изготовления микросборок;

3. выбора варианта конструкции аппаратуры;

4. возможности реализации аппаратуры при условиях ограничений объёма, массы и затрат для разрабатываемой аппаратуры, заданных в технических требованиях.

3. Целью расчёта обоснования основных конструктивно-технологических решений является определение интегрального показателя качества (технико-экономической эффективности) аппаратуры и его максимизация.

4. Интегральный показатель качества аппаратуры в условных единицах, характеризующихся произведением часов на эквивалентные вентили, отнесенные к единицам стоимости, определяется по формуле:

(1)

где: З – затраты на обеспечение функционирования аппаратуры, ед.ст.;

8760 – среднее число часов в году.

Показатели числителя выражения (1) задаются разработчику, показатель знаменателя определяется разработчиком в процессе расчета. Следовательно, выражение (1) может быть максимизировано только путем минимизации затрат.

5. Затраты на обеспечение функционирования аппаратуры определяются по формуле:

(2)

где: З_к – капитальные вложения, ед.ст.;

Е_н – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,12;

З_т – текущие затраты, ед.ст.

6. Капитальные вложения определяются по формуле:

(3)

где: З_р – затраты на разработку аппаратуры, ед.ст.;

З_п – затраты на производство аппаратуры, прогнозируемые в виде оптовых цен, ед.ст.

7. Текущие затраты определяются по формуле:

(4)

где: З_э.V – затраты на эксплуатацию объёма аппаратуры, ед.ст.;

З_э.G – затраты на эксплуатацию массы аппаратуры, ед.ст.;

З_э.P – затраты на эксплуатацию источников питания аппаратуры, ед.ст.;

З_зип – затраты на комплект запасных элементов, ед.ст.