close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Дипломная работа на тему

код для вставкиСкачать
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА
ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И
КАЧЕСТВА АППАРАТУРЫ
Московский государственный институт электроники и
математики
(технический университет)
Научный руководитель:
акад. РАН и РАЕН, д.т.н., проф. Кофанов Ю.Н.
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ
СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И КАЧЕСТВА
АППАРАТУРЫ «АСОНИКА»
ЭТАПЫ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЯ
Техническое
задание
Проектирование
изделия
Конвертеры между
различными
системами и
подсистемами
Системы
проектир. и
электр. модел. ПП
(OrCad, P-CAD)
Система
конструкторского
проектирования
(AUTOCAD)
Система 3Dмоделирования и
выпуска КД
(Компас, SolidWorks)
СТАНДАРТИЗОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
Изготовление
Эксплуатация
База
данных
Dictionary программа
настройки
Клиент
программы
SQL_PDM
WorkFlow программа
маршрутизации
документов
Утилизация
Подсистема
планирования и
управления
процессом
проектирования
(АСОНИКА-У)
PDM-система АСОНИКА - PDM.
Формирование виртуального проекта
БРЭС
Подсистема
концептуального
моделирования
(АСОНИКА-П)
Подсистема
тепломеханического
моделирования
(АСОНИКА-ТМ)
Подсистема
аэродинамического
моделирования
(АСОНИКА-А)
Подсистема
механического
моделирования
(АСОНИКА-М)
Подсистема
теплового
моделирования
(АСОНИКА-Т)
Подсистема
расчета
надежности
(АСОНИКА-К)
Подсистема
заполнения карт
рабочих режимов
(АСОНИКА-Р)
Подсистема
диагностического
моделирования
(АСОНИКА-Д)
ПОДСИСТЕМЫ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ БРЭС
2
СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ ВИРТУАЛЬНОГО
ПРОЕКТА
Методики
проектирования
Модели
физических
процессов
Диагностические и
надежностные
модели
Электронная конструкторская,
технологическая и эксплуатационная
документация +
виртуальный макет изделия
Конвертеры
между
различными
расчетами
Результаты
комплексного
моделирования
Разработка
документации
Формирование виртуального проекта БРЭС
Результаты
анализа и карты
режимов
Стандартизованные
системы
(P-CAD, Autocad,
OrCAD, Компас,
SolidWorks)
Чертежи
конструкций и
технические условия
Система
АСОНИКА
33
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
НАДЕЖНОСТИ И КАЧЕСТВА АППАРАТУРЫ
«АСОНИКА» В ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ КБ ИГАС
СОЗДАНИЕ
ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ
СХЕМ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ФИЗИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ В
ПЕЧАТНЫХ УЗЛАХ
6
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ФИЗИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ В
ШКАФАХ И БЛОКАХ
РАСЧЕТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СХЕМЫ
Pspise,
OrCAD
7
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ТЕПЛОВЫХ
ПРОЦЕССОВ
ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ
3
ТРиАНА
КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
4
АСОНИКА-П
АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
АСОНИКА-А
5
АНАЛИЗ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ
НАДЕЖНОСТИ
ФОРМИРОВАНИЕ
КАРТ РАБОЧИХ
РЕЖИМОВ
АСОНИКА-К
АСОНИКА-Р
9
СОЗДАНИЕ
ЧЕРТЕЖЕЙ
КОНСТРУКЦИИ
8
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ТЕПЛОВЫХ И
МЕХАНИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ТЕПЛОВЫХ
ПРОЦЕССОВ
ШКАФОВ, БЛОКОВ
АСОНИКА-ТМ
АСОНИКА-Т,
ТРиАНА
2
СОЗДАНИЕ
ЧЕРЧЕЖЕЙ
AUTOCAD
КОМПАС
СИСТЕМА
УПРАВЛЕНИЯ
ИНЖЕНЕРНЫМИ
ДАННЫМИ И
ЖИЗНЕННЫМ
ЦИКЛОМ ИЗДЕЛИЯ
1
МОДЕЛИРОВАНИЕ
МЕХАНИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
ШКАФОВ, БЛОКОВ
1
РАЗМЕЩЕНИЕ,
ТРАССИРОВКА
PCAD,
ACCEL EDA
АСОНИКА-М
2
SQL-PDM
ПОДСИСТЕМА
ПЛАНИРОВАНИЯ
И УПРАВЛЕНИЯ
ПРОЕКТАМИ
АСОНИКА-У
4
УПРАВЛЕНИЕ КОНСТРУКТОРСКИМИ ДАННЫМИ
• Формирование полного виртуального макета БРЭС на
основе комплексных моделей физических процессов
• Представление структуры изделия с различных точек
зрения
(конструкторская,
технологическая,
эксплуатационная);
• Создание структуры на основе шаблона или на базе
структуры ранее спроектированного изделия ;
• Поддержка версионности проекта;
• Создание и ведение конструкторского архива;
• Генерация произвольных отчетов (спецификации ЕСКД,
ведомости покупных изделий, ведомости материалов,
ведомости стандартных и т.д.).
55
ПРИМЕР УПРАВЛЕНИЕ КОНСТРУКТОРСКИМИ
ДАННЫМИ, СОДЕРЖАЩИМИСЯ В ВИРТУАЛЬНОМ
ПРОЕКТЕ
Схема размещения
Конструкторская
документация в
PDM-системе
Сборочный
чертеж
Спецификация
Технические
условия
66
ПРИМЕР ВИРТУАЛЬНОГО МАКЕТА
Проектная
документация в
PDM-системе
Карта рабочих
режимов
3D-модель
Модель
электрических
процессов
Результаты комплексного анализа
физических процессов (представлена
часть анализа поле механических
ускорений
77
УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ДАННЫМИ
•
•
•
•
•
•
•
Автоматическое планирование и управление технологическими процессами согласно
разработанному в виртуальном проекте план-графику с любым уровнем детализации
(расцеховка, маршруты, операции, переходы) ;
Включение на этапе технологической подготовки производства (ТПП) типовых технологических
процессов в виртуальный проект БРЭС;
Оценка замены материалов при изготовлении;
Поддержка на этапе ТПП альтернативных техпроцессов;
Назначение на этапе ТПП ресурсов и норм их расхода;
Генерация отчетов;
Создание и ведение архива техпроцессов.
88
УПРАВЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ДАННЫМИ
• Оценка возможности эксплуатации при других внешних
факторов и при необходимости продления ресурса работы
БРЭС;
• Ведение электронных паспортов и формуляров;
• Отслеживание движения экземпляров изделий;
• Отслеживание текущего состояния экземпляров изделий;
99
ПОДСИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
ПРОЕКТАМИ АСОНИКА-У
Возможности:
• рассчитать сроки выполнения работ в календарном
режиме времени;
• установить оперативную связь между исполнителями
работ;
• доводить до исполнителя текущие корректирующие
управленческие решения;
• планировать производственные показатели;
• оптимизировать потоки финансовых, трудовых и
материальных ресурсов;
• выявить динамику организационно-экономических
показателей производства;
• повысить качество и эффективность всех работ на
основе моделирования процессов производства.
10
ПЛАНИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ С
ПОМОЩЬЮ ПОДСИСТЕМЫ АСОНИКА-У
К ален д арн ая
м о дель
ко м п лексн ого
м о дели р о ван и я
Ф ун кц и он альн ая
м о дель
ко м п лексн ого
м о дели р о ван и я
Р есур сы каж до й
р аб о ты , вхо дящ ей
в ко м п лексн о е
м о дели р о ван и е
11
ИНФОРМАЦИОННО-ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
(ПЛАН-ГРАФИК)
12
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ПОДСИСТЕМЫ АСОНИКА-У
•
•
•
•
•
существенное сокращение времени на проектирование;
возможность одновременного многоуровневого проектирования в реальном режиме
времени;
текущий контроль за фактическим использованием финансовых ресурсов материальных
потоков производства;
организация связей между работами для реализации системного подхода в
проектировании;
постоянное регулирование количественных и качественных параметров проекта (объем
работ, расходы ресурсов, оценка рисков, сравнение плановых и фактических
показателей, структура затрат).
Диаграмма Ганта
Пример отчетов
13
ПОДСИСТЕМА КОНЦЕПТУАЛЬНОГО КОМПЛЕКСНОГО
МАКРОМОДЕЛИРОВАНИЯ АСОНИКА-П
Возможности:
•
Моделирование процессов :
– электрических;
•
•
•
•
•
•
– аэродинамических
– механических
– тепловых
комплексное макромоделирование
анализ параметрической чувствительности полученных характеристик:
Использование при построении моделей электротепловых,
электромеханических и электроаэродинамических аналогий;
обеспечивает наглядность при отображении результатов расчета (таблицы,
графики, диаграммы);
динамическое изменение параметров в процессе моделирования;
реализация методик обучения и контроля знаний для:
– первичного обучения проектировщика моделированию в режиме
самообучения и самоконтроля;
– повышение квалификации в области моделирования физических
процессов;
– освоения комплексного моделирования с учетом взаимосвязи
электрических, тепловых, механических и аэродинамических процессов.
14
ПРИМЕР РАСЧЕТА С ПОМОЩЬЮ ПОДСИСТЕМЫ АСОНИКА-П
Схема электрическая принципиальная
Комплексная теплоаэромеханическая
модель конструкции блока 2-А2
Зависимость напряжения от частоты в узлах
Амплитуды виброускорений в узлах
механической макромодели блока 2-А2
15
16
ВЗАИМОСВЯЗЬ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В
ПОДСИСТЕМЕ АСОНИКА-А С МОДЕЛИРОВАНИЕМ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В
ПОДСИСТЕМЕ АСОНИКА-Т
Пример аэродинамической модели блока
Результаты аэродинамического расчета
Окно задания параметров ветви тепловой
модели блока в АСОНИКА-Т (ТРиАНА)
Окно задания параметров ветви тепловой
модели печатного узла в АСОНИКА-Т (ТРиАНА)
17
ПОДСИСТЕМА АНАЛИЗА И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК АППАРАТУРЫ АСОНИКА-Т
Возможности:
• автоматизация процесса проектирования нетиповых
конструкций радиоэлектронных средств с учетом их тепловых
режимов;
• анализ стационарного и нестационарного тепловых режимов
аппаратуры;
• определение температуры выделенных изотермических
объемов, температур ЭРИ, температурных полей и
интегральных температур;
• использование имеющейся базы данных со справочными
геометрическими и теплофизическими параметрами ЭРИ и
конструкционных материалов;
• графический ввод исходных данных для конструкций.
18
ПРИМЕРЫ МОДЕЛЕЙ И РЕЗУЛЬТАТОВ
РАСЧЕТОВ В ПОДСИСТЕМЕ АСОНИКА-Т
Многоэтажный шкаф
Пластина
Блок кассетного типа
Блок модульного типа
19
РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В БЛОКАХ
Зависимости ускорений от
частоты и времени в контрольных
точках и узлах конструкции
Перемещения, прогибы,
ускорения и напряжения участков
конструкции блоков и шкафов
Подсистема включает в себя Базу данных со
справочными геометрическими,
теплофизическими и физико-механическими
параметрами конструкционных материалов.
Деформации блоков и
шкафов
Распределение
ускорений на
резонансной частоте
20
РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕПЛОВОГО И МЕХАНИЧЕСКОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ С УЧЕТОМ ТЕПЛОВЫХ
РЕЖИМОВ
Температурное поле ПУ
Собственная форма колебаний
Температуры корпусов ЭРЭ
Ускорения ЭРИ печатного узла при
воздействии гармонической вибрации
21
РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ В ПОДСИСТЕМЕ
АСОНИКА-К С УЧЕТОМ ТЕМПЕРАТУР ИЗ РАСЧЕТА
АСОНИКА-Т (ТРиАНА)
Возможные варианты повышения
надежности
Окно подключения данных из
других подсистем
Температурная зависимость
эксплуатационной интенсивности отказов
Интерфейс связи АСОНИКА-К
с АСОНИКА-Т (ТРиАНА)
22
ПРОГРАММА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЗАПОЛНЕНИЯ
КАРТ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОРАДИОИЗДЕЛИЙ
АСОНИКА-Р
•
•
•
•
Возможности:
В программу заложены все возможные формы карт
рабочих режимов последней редакции (2000 года).
Программа имеет необходимую базу данных, где
находится информация о предельных значения
параметров ЭРИ.
Заполненные карты режимов ЭРИ автоматически
конвертируются программой в текстовый процессор
WORD, где они могут быть отредактированы и
распечатаны.
Перечень ЭРИ может быть введен как вручную
пользователем, так и путем конвертирования из
выходных файлов систем AUTOCAD и P-Cad.
23
РЕЗУЛЬТАТЫ ПОДСИСТЕМЫ АСОНИКА-Р
• Заполнение параметров ЭРИ Непосредственно из базы данных выбирать
параметры ЭРИ
• Подготовка данных для формирования карты 5 - «Карта ЭРИ,
примененных при механических воздействиях, не соответствующих
требованиям НТД»
• Подготовка данных для формирования карты 4 - «Карта оценки
номенклатуры ЭРИ и сведений о соответствии условий их эксплуатации и
показателей надежности требованиям НТД».
• Конвертирование перечня ЭРИ из программы AUTOCAD
• Конвертирование перечня ЭРИ из программы P-CAD
24
ВЫЯВЛЕНИЕ СИСТЕМНЫХ ПРЕВЫШЕНИЙ ДОПУСКОВ
ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕСКОЛЬКИХ
ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ФАКТОРОВ
Красным цветом выделены
значения электрических, тепловых и
механических режимов ЭРИ, превышающие
предельные значения по нормативнотехнической документации
25
ЗАМЕНА ИСПЫТАНИЙ КОМПЛЕКСНЫМ
МАТЕМАТИЧЕСКИМ МОДЕЛИРОВАНИЕМ В КБ ИГАС
26
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ВНЕДРЕНИЯ
КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ РЭС В КБ
ИГАС СОГЛАСНО ПРЕДПОЛАГАЕМОМУ БИЗНЕС-ПЛАНУ
Экономический эффект был получен за счет замены макетирования и испытаний
комплексным математическим моделированием и автоматизации разработки КД.
Технологический
этап
Экономический эффект
(тыс. руб.)
модуль
прибор
Забортное
устройство
Макетирование
10,0
50,0
15,0
Разработка КД
25,0
80,0
80,0
Изготовление
10,0
40,0
40,0
Испытания
45,0
220,0
360,0
ИТОГО:
90,0
390,0
495,0
Предположительный экономический эффект на предприятиях судостроительной
отрасли
Количество предприятий разработчиков РЭА = 500
В год одно предприятие разрабатывает:
приборов - 1;
модулей - 4.
Экономический эффект одного предприятия:
4 * 90 + 390 = 750 тыс. руб.
Общий экономический эффект:
27
0,75 * 500 = 375 млн. руб.
РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РПКБ
28
РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В КБ ИГАС
29
РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ГосНИИП
30
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
164
Размер файла
9 348 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа