Лекция №1: Общая характеристика РЭА как объекта производства и как системы. Организация процесса проектирования РЭС

РЭА представляет собой совокупность элементов, объединенных в
сборочные единицы и устройства и предназначенные для преобразования и
обработки электромагнитных сигналов в диапазоне частот колебаний от
инфракрасных до сверхвысоких. Элементы, рассчитанные на совместную работу в РЭА, различают по функциональным, физическим, конструктивно-технологическим признакам и типам связей. По конструктивно-технологическому признаку элементы РЭА делят на дискретные и интегральные, которые объединяют в сборочные единицы, выполняющие элементарные действия (например, генератор, усилитель, счетчик). В зависимости от диапазона частот меняются и пассивные элементы, использующиеся в РЭА. Например, в диапазоне средних и высоких частот используются индуктивности и емкости с сосредоточенными параметрами, изготавливаемыми по любой технологии, а в диапазоне СВЧ - с распределенными параметрами, например, двухпроводные, полосковые линии и коаксиальные радиаторы.

Важным фактором, определяющим конструктивно-технологические особенности любой РЭА, является ее конструктивное оформление и технология изготовления. Например, конструктивное оформление в виде самостоятельного устройства или встроенного модуля, технология сборки пайкой или механическое соединение, что существенно сказывается на эксплуатационных и производственных характеристиках РЭА.

При конструктивно-технологическом анализе РЭА большое внимание следует уделять ее непосредственному назначению и условиям эксплуатации, которые сказываются на выборе технологии производства и конструктивного оформления. Например, наличие механических вибраций при эксплуатации требует применения более надежных методов сборки. Поэтому, разнообразие и сложность выполняемых радиотехническими системами (РТС) и радиотехническими комплексами (РТК) функций и условий их эксплуатации, состав и особенности носителей аппаратуры в значительной степени определяют требования к ее конструкции и существенно влияют на выбор технологии изготовления элементов и сборочных единиц. Для разных типов объектов существуют различные требования на условия размещения аппаратуры, весьма различны комплексы возмущающих воздействий, поэтому задача технолога и конструктора заключается в том, чтобы активно участвовать во всех этапах проектирования и создания РТК и РТС.

Объективной тенденцией совершенствования конструкций РЭА является постоянный рост ее сложности ввиду расширения выполняемых
функций и повышении требований к эффективности ее работы.

Как правило, в создании РЭС участвуют различные организации, подразделения, исполнители. Организации делятся на заказчика, исполнителя, субподрядчика.

Заказчик формирует технические требования (ТТ) к РЭС и осуществляет финансирование и приемку разработанного изделия. Технические требования определяют показатели назначения (мощность, чувствительность, разрешающую способность, частотный диапазон и т.д.), а также содержат требования к конструкции:

- наименование, число и назначение основных частей;

- габаритные, установочные и присоединительные размеры;

- требования по взаимозаменяемости частей, унификации, типизации, стандартизации и преемственности.

Кроме того, в ТТ входят требования по охране окружающей среды, помехозащищенности, составу запасного имущества, безопасности работы, эргономике и эстетике, условиям эксплуатации (виду объекта установки, уровням климатических, механических, радиационных и биологических воздействий, порядку обслуживания, квалификации обслуживающего персонала. Исполнитель на основе ТТ разрабатывает техническое задание (ТЗ), в котором содержатся экономические, производственные и другие требования, определяется порядок разработки и приемки изделия. Субподрядчик решает для исполнителя частные вопросы: разработку и поставку новых материалов, элементов, узлов, технологических процессов, методов измерений или проводит испытания, отработку на соответствие требованиям эргономики и т.д.

В проектировании РЭС в той или иной степени на разных стадиях участвуют различные подразделения предприятия:

• системотехнические определяют структуру РЭС, осуществляют разбивку на наземную и бортовую части и др.

• схемотехнические разрабатывают и отлаживают схему, проводят ее разбивку на отдельные узлы;

• конструкторские осуществляют общую компоновку изделия, выпускают необходимую конструкторскую документацию;

• технологические устанавливают последовательность изготовления, проводят отработку режимов, подготовку производства.

Кроме этого, в разработке изделия принимают участие различные вспомогательные службы:

- надежности (рекомендации по структурной и информационной избыточности, проведение испытаний);

- снабженческие (поставка материалов и покупных изделий);

- патентные, автоматизированного конструкторского проектирования и др.

Координация работы предприятий, подразделений и специалистов, участвующих в разработке проводится с помощью согласованных календарных планов или сетевых графиков.

Для уменьшения вероятности неправильных решений из-за противоречивости и неполноты исходных данных, личностных ошибок исполнителей разработку РЭС проводят в несколько стадий (не менее двух): научно-исследовательская (НИР) и опытно-конструкторская (ОКР) работы. Каждая стадия включает несколько этапов. В ходе выполнения работ на стадиях и этапах происходит постепенное уточнение и обсуждение принимаемых решений. При этом устраняются ошибки руководителей(ошибки планирования и др.) и исполнителей (неправильный выбор технических решений, ошибки в разработанной документации и т.д.).

Основные стадии жизненного цикла РЭС представлены в таблице 1.1.

Спецификой разработки РЭС является очень тесное взаимодействие специалистов различных служб на всех стадиях с самого начала проектирования.
Таблица 1.1.

Этап	Вид работ	Содержание работ
	НИР	Составление заявки на разработку
	Разработка ТЗ и ЧТЗ
	ОКР	Разработка технического предложения
	Разработка эскизного проекта
	Разработка технического проекта
	Разработка КД опытного образца	Разработка КД опытного образца. Изготовление и испытание образца. Корректировка КД (литера "О")
	Доработка образца, приемочные испытания, корректировка КД (литера О1)
	Разработка КД установочной серии	Подготовка производства и постановка на производство, изготовление установочной серии, корректировка КД
	Ведение и конструкторское сопровождение серийного производства
	Эксплуатация	Обеспечение нормальной эксплуатации

Основными этапами НИР являются следующие:

• Предплановый патентный поиск;

• Разработка и согласование с заказчиком технического задания, государственная регистрация НИР;

• Подготовительный этап - выбор направлений исследования, разработка, согласование и утверждение частных технических заданий на основные части НИР;

• Основной этап - теоретические и экспериментальные исследования (выполнение теоретических изысканий, расчетов, математическое моделирование), обработка их результатов, составление и оформление технической документации;

• Заключительный этап - обобщение результатов и оценка выполненной НИР;

• Приемка НИР, обсуждение и согласование задания на проведение ОКР, государственный учет НИР.

Последовательность выполнения и содержание этапов ОКР строго регламентируется государственными стандартами. Так ЕСКД предусматривает выполнение следующих этапов:

1. Техническое задание (ТЗ) составляется исполнителем на основе технических требований заказчика. Но основе общего ТЗ могут быть составлены частные ТЗ для субподрядчиков. Объем экономических и производственных требований в них меньше, а технические требования, наоборот, расписаны более подробно.

2. Техническое предложение - этап разработки, на котором исполнителем обосновывается принципиальная возможность создания РЭС с заданными в ТЗ характеристиками и намечаются основные технические и организационные решения по выполнению ТЗ, составляются частные ТЗ для различных подразделений предприятия. По результатам работы составляется технический отчет.

3. Эскизный проект - совокупность конструкторских документов, содержащих проработанные конструкторско-технологические решения, дающие общее представление об изделии, а также данные, определяющие возможность использования по назначению и основные параметры разрабатываемого изделия.

4. Технический проект - совокупность конструкторских документов, содержащих окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, и технические данные для разработки рабочей документации. На этом этапе проводятся различные конструкторские расчеты и обоснования.

Рабочая документация - это совокупность конструкторской документации, предназначенной для изготовления и испытания опытного образца, установочной серии, серийного образца.

После заводских испытаний опытного образца конструкторской документации присваивается литера "О".

После государственных, межведомственных, приемочных и других видов испытаний - литера "О1"; на последующих стадиях (после повторных испытаний изготовленных изделий) - литеры "О2", "О3" и т.д.

Конструкторская документация на изделие для установочной серии имеет литеру "У"; после испытаний установочной серии литеру "А". После корректировки документации испытательной (головной) серии конструкторской документации присваивается литера "Б", что дает право
наладить серийное или массовое производство изделия. Документации на изделие для разового изготовления присваивают литеру "И". В зависимости от сложности изделия, сроков разработки, квалификации исполнителей, наличия прототипов и базовых несущих конструкций по согласованию с заказчиком отдельные этапы могут быть объединены.

Литература по теме

1. Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов Л.: Энергоатомиздат, 1984.-536 с.

Дата добавления: 2014-01-03