Современные ЭС характеризуются сложным жизненным циклом, который состоит из последовательных рядов, этапов и стадий (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Обобщенная структурная схема этапов и стадий жизненного цикла ЭС:
ТТ – технические требования, РАЗ – разработка, НИР – научно-исследовательские работы, ОКР – опытно-конструкторские работы, ИЗ – изготовление, ЭК – эксплуатация, ТХ – технические характеристики, ТЗ – техническое задание, АП – аванпроект, ЭП – эскизное проектирование, ТП – техническое проектирование, РП – рабочее проектирование, ТИП – технологическая подготовка производства, ГАП – гибкое автоматизированное производство, ИС – испытания, ТО – техническое обслуживание
Из
рис. 1.1 очевидна основная последовательность рассмотренного жизненного цикла ЭС.
Рис. 1.2. Основная последовательность рассмотренного жизненного цикла ЭС:
СХ - схема; КОН - конструкция; ТЕХ - технология; ЭК -эксплуатация.
Из данной схемы хорошо просматривается тесная связь следующих основных проектных процедур: исследование схем, обеспечивающих требуемые функции ЭС; разработка конструкций, поддерживающих функциональные свойства ЭС; реализация технологического обеспечения для изготовления ЭС; эксплуатация ЭС по назначению.
Данная связь порождается из системного подхода к исследованию ЭС. При этом комплексными показателями системной связи являются потенциальная эффективность и надежность ЭС. Они закладываются при проектировании, обеспечиваются при производстве и должны поддерживаться при эксплуатации. Заметим, что характеристики надежности являются основными параметрами ПЭ при разработке ЭС и технической эффективности при их эксплуатации [11].
Характерно, что важная роль в обеспечении качества и надежности ЭС принадлежит этапу проектирования, как начальному процессу их жизненного цикла, на котором первоначально закладываются значения всех основных показателей. В частности, электроэнергетических, функционально-физических, конструкторско-технологических и т.д.
На этапах проектирования обеспечением высокого качества и надежности ЭС занимаются системотехники, схемотехники, конструкторы и технологи. В частности, системотехники составляют схему наилучшей последовательности обработки сигналов, обеспечивающую передачу, прием, преобразование и накопление необходимой информации согласно требованиям технического задания. Схемотехники окончательно формируют электронную принципиальную схему на основе совокупности, определенным образом соединенных между собой электрорадиоэлементов (ЭРЭ). Затем конструкторы разрабатывают пространственную структуру воплощения электрической схемы в виде законченной конструкции ЭС. Далее технологи проектировщики разрабатывают технологическую документацию на изготовление ЭС. Технологи производственники обеспечивают изготовление ЭС с учетом основных особенностей конструкции ЭС. Эксплуатационники занимаются использованием ЭС по назначению. Заметим, что на каждом этапе проектирования и разработки осуществляется оценка качества ЭС с целью его управления. Оно зависит от структур принципиальной кинематической и других разновидностей схем, свойств микроэлектронной элементной базы, принятых конструкторских решений, качества конструкторско-технологической и эксплуатационной документации, а так же уровня оснащения производства. Обобщенная структурная схема проектирования ЭС показана рис. 1.3.
Характерно, что разделение ЭС как сложного объекта на отдельные компоненты может осуществляться с различных форм и позиций. В частности, исходя из следующих позиций: конструкторских особенностей, функционального назначения, задач проектирования [13]. Позиции и формы разделения ЭС при их исследовании направлены на обеспечение их высокого качества и надежности. Обобщенная структурная схема разделения ЭС показана на рис. 1.4.
Следует подчеркнуть, что одним из важных факторов решения проблем создания ЭС, является использование САПР. Ее работа основывается на следующих обеспечениях: организационном, математическом, методическом, лингвистическом, программном, информационном и техническом. Система автоматизированного проектирования ЭС входит в состав структуры КАСУП как один из важных ее компонентов, который активно связан с другими ее подсистемами.
Она
обеспечивает разработку ЭС, отвечающих требованиям ТЗ с минимальными затратами
средств. При этом решения частных задач также подчинены единой цели. Обобщенные
структурные системы САПР и КАСУП показаны на рис. 1.5, 1.6.
Рис. 1.3. Обобщенная структурная схема проектирования ЭС
Заметим, что КАСУП не в полной мере удовлетворяет требованиям сегодняшнего дня. При этом более перспективной системой создания ЭС являются CALS-технологии.
В целом, представленный анализ проблем проектирования и надежности ЭС и практического их решения, а также обобщенные структурные схемы конструкторско-технологического проектирования являются основанием того, что ЭС относится к достаточно большим объектам со сложной информационной и пространственной структурой.
Рис. 1.4. Обобщенная структурная схема иерархии ЭС: А – подсистемы высокого уровня, В – подсистемы низкого уровня
1.2. Представление ЭС как системы
1.2.1. Некоторые положения об электронных системах
В последнее время понятие о ЭС и их пространственных структурах дается с позиции методологии теории систем, что позволяет представлять любое ЭС как единое целое и анализировать его с общих позиций системного подхода.
Разнообразие видов и типов электронных систем породило наличие различных подходов к их пониманию. Понятие ЭС многими авторами дается по-разному. При этом считается, что эти определения являются
Рис. 1.5. Обобщенная структура САПР
Рис. 1.6. Обобщенная структурная схема КАСУП:
АСУТП – автоматизированная система управления технологическими процессами, АСУП – автоматизированная система управления производством, АСАД – автоматизированная система административной деятельности, АСПИ – автоматизированная система и испытания
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.