- •Кафедра «Персональной Электроники»
- •Планы лекций:
- •Тексты лекций.
- •Содержание
- •Глава 1. Введение. Основные положения.
- •1.1. Цель, задачи и особенности курса.
- •1.2. Основные понятия дисциплины.
- •1.3. План изучения курса.
- •Контрольные вопросы к главе 1.
- •Глава 2. Системное представление объектов проектирования.
- •2.1. Понятие технической системы.
- •2.2. Системное представление рэс.
- •2.2.1. Принципы, элементы и отношения в рэс.
- •2.2.2. Классификация частей (подсистем) рэс.
- •2.3. Оценка потребительских свойств ти. Качество тс.
- •Контрольные вопросы к главе 2.
- •Глава 3. Проектирование и конструирование технических систем.
- •3.1. Понятия инженерного проектирования.
- •3.1.1. Представления о понятии "проектирование".
- •3.1.2. Синтез, анализ и принятие решений.
- •3.2. Уровни сложности проектных задач.
- •3.3. Уточнение представлений о проектировании и конструировании рэс.
- •Контрольные вопросы к главе 3.
- •Глава 4. Средства инженерного проектирования.
- •4.1. Классификация средств ип.
- •4.2. Методы проектирования тс
- •4.3. Повышение эффективности проектирования тс.
- •4.3.1. Интенсификация творчества при проектировании тс.
- •4.3.2. Повышение эффективности математических методов проектирования.
- •4.4. Современные средства ип.
- •Контрольные вопросы к главе 4.
- •Глава 5. Тенденции развития инженерного проектирования.
- •5.1. Этапы жизни тс и рэс.
- •5.2. Развитие конструкций и процессов конструирования рэс.
- •5.2.1. Этапы развития рэ.
- •5.2.2. Функционально-узловой принцип проектирования рэс.
- •5.3. Противоречия развития.
- •5.4. Современное состояние ип и конструирования.
- •5.4.1. Иерархия конструкций.
- •5.4.2. Роль микроэлектроники и стандартизации
- •Контрольные вопросы к главе 5.
5.3. Противоречия развития.
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 возможностей, 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, а 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 проектирования РЭС: "Разработать конструкцию РЭС, удовлетворяющую заданным функциональным показателям".
ПРИМЕР 2. Правильная постановка задачи: "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. 5.5. 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:
1) 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.);
2) другая группа возможностей, которая в общем случае дает наилучшие результаты для расширения противоречия, появляется сравнительно редко (раз в десятки лет). Например, новые принципы, новая активная элементная база, новые дешевые технологические процессы и т.д.;
3) 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 проектирования РЭС. Таким образом, совокупность проблем развития PЭ может быть в методологическом плане сведена к единой проблеме - проблеме оптимального проектирования РЭС.