1.2 Обеспечение надёжности электронной аппаратуры на этапах проектирования

Отказы, сбои в работе, ошибки в результатах расчетов, плохое управление, не выполнение каких-либо функций, все это, как правило, является результатом некачественного проектирования аппаратуры и может привести к не желательным последствиям и ситуациям.

Кроме того, это приносит прямые убытки пользователю, связанные с затратами вызванные необходимостью ликвидации последствий отказов, восстановлением, надобностью создания специальной службы технической диагностики, ремонта и профилактического обслуживания, оснащенной современной контрольно - испытательной аппаратурой.

Естественно желание пользователя уменьшить этот ущерб, в том числе и за счет выбора надежной аппаратуры, системы или сети. И чем сложнее и ответственнее задачи, тем выше это желание.

Поэтому, вопросы обеспечения надежности должны планироваться и решатся исключительно на всех этапах проектирования.

К основным этапам проектирования относятся:

-этап аванпроекта;

-этап эскизного проектирования;

-этапы рабочего проектирования:

1) разработка и согласование технических заданий;

2) разработка электрических принципиальных схем;

3) разработка конструкторской документации;

4) разработка контрольно – испытательной аппаратуры ;

5) разработка эксплуатационной документации;

-этап технологической подготовки производства;

-этап изготовления опытных комплектов аппаратуры;

-этапы испытаний.

Рассмотрим кратко, какие поднимаются вопросы по обеспечению надежности на этапах проектирования.

1.2.1 Этап аванпроекта

На этапе аванпроекта производится изучение и анализ исходного предварительного технического задания (ТЗ) на объект проектирования. На основании анализа ТЗ, выбирают из ранее разработанных аналогичных устройств такие, у которых оказались лучшими эксплуатационные технические характеристики, основные показатели надежности, высокая отказоустойчивость, ремонтопригодность и долговечность.

Заимствуя лучшие технические решения аналогов, разрабатывают предварительные предложения к аванпроекту по построению структурной схемы нового объекта, дополняя ее недостающими устройствами, обеспечивая функциональную полноту и повышение отказоустойчивости.

На этом этапе разрабатываются и обосновываются расчетные требования к показателям надежности на основе статистических данных аналогов, с использованием структурного графа надежности системы, ее возможной реконфигурации с целью обеспечения выполнения спецификации функций в полном объеме при необходимых технических характеристиках эксплуатации.

Для сложных систем и сетей необходимо выбирать и строить структурные схемы так, чтобы в случае отказа одного из компьютеров, его задачи могли быть автоматически переназначены и выполнены на другом компьютере. Если в состав системы входят несколько контроллеров внешних коммутационных устройств, то в случае отказа одного из них, автоматически изменялась бы адресация путей передачи информации, и другой контроллер доставлял ее в необходимое место в полной сохранности. Структуры систем должны позволять совместное использование данных и устройств, т. е. обеспечивать разделение локальных ресурсов каждого компьютера между всеми клиентами сети. Распределенные системы позволяют строить отказоустойчивые структуры, выполняющие процедуры динамической или статической реконфигурации за счет избыточности и гибкой адресации передачи информации.

На этапе аванпроекта трудно произвести точный расчет значений основных показателей надежности, так как еще отсутствует принципиальная электрическая схема, а значить и перечень ЭРИ. Поэтому, определяют только верхние и нижние значения показателей надежности на основании статистических данных, предшествующих наблюдений, предварительного выбора и оценки ЭРИ, а также методов приближенных расчетов надежности сложных электронных структур.