- •Обоснование и выбор типовых конструктивно-технологических решений.
- •Исходные данные и основные соотношения.
- •Алгоритм расчёта интегрального показателя качества аппаратуры.
- •Определение конструктивных параметров микросборок.
- •Определение конструктивных параметров аппаратуры.
- •Расчленение аппаратуры на крупные функционально законченные части.
- •Конструктивные параметры аппаратуры.
- •Структурный анализ аппаратуры на уровне микросхем.
- •Количество типов микросхем.
- •Распределение блоков по типам.
- •Распределение микросхем по типам.
- •Определение параметров надёжности аппаратуры.
- •Интенсивность отказов микросхем.
- •Интенсивность отказов аппаратуры.
- •Учёт влияния условий окружающей среды на интенсивность отказа аппаратуры.
- •Определение количества микросхем и субблоков аппаратуры основного состава и зиПа.
- •Число профилактических осмотров.
- •Комплект зип.
- •Количество субблоков, заменяемых при проведении профилактических осмотров в течении времени назначенного ресурса.
- •Количество субблоков и микросхем, необходимых для эксплуатации аппаратуры.
- •Определение затрат на разработку, производство и эксплуатацию аппаратуры.
- •Затраты на разработку и производство.
- •Затраты на разработку и производство субблоков.
- •Затраты на разработку и производство аппаратуры.
- •Затраты на эксплуатацию аппаратуры.
- •Расчёт интегрального показателя качества аппаратуры и выбор её оптимального конструктивно-технологического решения.
- •Закючение.
- •Графоаналитическое решение уравнения.
- •Ориентировочная стоимость производства одного эквивалентного вентиля гибридной толстопленочной микросхемы.
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. |
20 |
5.1. |
Интенсивность отказов микросхем. |
20 |
5.2. |
Интенсивность отказов аппаратуры. |
20 |
5.3. |
Учёт влияния условий окружающей среды на интенсивность отказа аппаратуры. |
22 |
6. |
Определение количества микросхем и субблоков аппаратуры |
24 |
6.1. |
Число профилактических осмотров. |
24 |
6.2. |
Комплект ЗИП. |
25 |
6.3. |
Количество субблоков, заменяемых при проведении профилактических осмотров в течении времени назначенного ресурса. |
26 |
6.4. |
Количество субблоков и микросхем, необходимых для эксплуатации аппаратуры. |
30 |
7. |
Определение затрат на разработку, производство и эксплуатацию аппаратуры. |
33 |
7.1. |
Затраты на разработку и производство. |
33 |
7.2. |
Затраты на разработку и производство субблоков. |
34 |
7.3. |
Затраты на разработку и производство аппаратуры. |
36 |
7.4. |
Затраты на эксплуатацию аппаратуры. |
38 |
8. |
Расчёт интегрального показателя качества аппаратуры и выбор её оптимального конструктивно-технологического решения. |
41 |
|
Заключение. |
42 |
|
Список литературы. |
42 |
|
Приложение 1 |
43 |
|
Приложение 2 |
44 |
|
Приложение 3 |
45 |
|
Приложение 4 |
46 |
Данная работа проведена согласно отраслевому стандарту ОСТ4ГО.010.036
Обоснование и выбор типовых конструктивно-технологических решений.
Исходные данные и основные соотношения.
Исходными данными для расчёта обоснования основных конструктивно-технологических решений при разработке аппаратуры на микросхемах являются:
назначение аппаратуры: стационарное;
исходное количество эквивалентных вентилей, необходимое для построения аппаратуры: Nа.и. = 2 000 эквивалентных вентилей;
серии микросхем широкого применения и их уровень интеграции на момент разработки аппаратуры: J1 = 16, J2 = 32 эквивалентных вентилей;
базовая технология изготовления микросборок: толстоплёночная;
варианты конструкции аппаратуры: разъёмная, кассетная и книжная;
число лет, в течение которых должна эксплуатироваться аппаратура до морального износа второго рода: Тд = 3 года;
коэффициент эксплуатации аппаратуры: ω = 0,9;
вероятность безотказной работы аппаратуры в конце срока эксплуатации: W = 0,91;
серийность аппаратуры: З = 104 шт;
необходимость дублирования аппаратуры: да;
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;
устойчивость к механическим воздействиям: по назначению;
характеристики окружающей среды: относительная влажность – 60%, температура среды – 25ºС, высота над уровнем моря – 5 000 м.
В результате расчёта получим обоснования следующих решений:
выбора оптимального уровня интеграции микросхем широкого применения и микросборок;
выбора технологии изготовления микросборок;
выбора варианта конструкции аппаратуры;
возможности реализации аппаратуры при условиях ограничений объёма, массы и затрат для разрабатываемой аппаратуры, заданных в технических требованиях.
Целью расчёта обоснования основных конструктивно-технологических решений является определение интегрального показателя качества (технико-экономической эффективности) аппаратуры и его максимизация.
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.
Затраты на обеспечение функционирования аппаратуры определяются по формуле:
|
(2) |
где: Зк – капитальные вложения, ед.ст.;
Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,12;
Зт – текущие затраты, ед.ст.
Капитальные вложения определяются по формуле:
|
(3) |
где: Зр – затраты на разработку аппаратуры, ед.ст.;
Зп – затраты на производство аппаратуры, прогнозируемые в виде оптовых цен, ед.ст.
Текущие затраты определяются по формуле:
|
(4) |
где: Зэ.V – затраты на эксплуатацию объёма аппаратуры, ед.ст.;
Зэ.G – затраты на эксплуатацию массы аппаратуры, ед.ст.;
Зэ.P – затраты на эксплуатацию источников питания аппаратуры, ед.ст.;
Ззип – затраты на комплект запасных элементов, ед.ст.