lec03 Стандартизация разраб РЭС (Лекции проф Давыдова УГГИ)

15

КОНСТРУИРОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

Development and creation of geophysical instruments. Standardization in development of the electronic instrument

Тема 3. СТАНДАРТИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ

РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Натура человека жадна на новизну.

Плиний Старший. Римский писатель, философ. 23-79 г.

Однако в нашем деле новизна должна оставаться в рамках технических регламентов. Иначе будешь носить на груди выговора вместо медалей.

Александр Кудрявцев. Уральский геофизик и конструктор. ХХ в.

Содержание:

1. Стандартизация конструкций. Основные понятия.

2. Единая система конструкторской документации. Терминология.

3. Конструкторская документация. Виды конструкторских документов. Графические конструкторские документы. Текстовые конструкторские документы. Классификация конструкторских документов. Обозначения (шифры) конструкторских документов. Требования к выполнению графических конструкторских документов. Требования к выполнению текстовых конструктор­ских документов.

4. Схемная документация. Виды и типы схем. Составляющие части схем. Правила выполнения электрических схем.

5. Единая система технологической документации. Технологические документы. Стадии разработки технологической документации. Основные технологические документы.

введение

Стандартизация создает единую нормативно-техническую, информационную, методическую и организационную основу проектирования, производства и эксплуатации изделий. При этом обеспечи­вается использование единого технического языка и терминологии, взаимо­обмен документацией между предприятиями без ее переоформления, совершенствование организации проектных работ, возможность автоматиза­ции разработки технической документации с унификацией машинно-ориентированных форм документов, совершенствование способов учета, хранения и изменения до­кументации и др.

Вопросы стандартизации разработки и производства геофизической радиоэлектронной аппаратуры имеют три уровня: федеральный, отраслевой и локальный.

Федеральный уровень регламентируется Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии, который осуществляет лицензирование деятельности по изготовлению и ремонту средств измерений, а также функции по государственному метрологическому контролю и надзору. Федеральное агентство осуществляет также контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных стандартов и технических регламентов (см. приложение 1).

На отраслевом уровне приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии создан технический комитет  "Геологическое изучение, использование и охрана недр" (см. приложение 2), в сферу деятельности которого, в частности, входят: приборы и аппаратура геофизические и геологоразведочные, аппаратура и оборудование для полевых геофизических исследований, аппаратура и оборудование для геофизических исследований в скважинах, аппаратура и оборудование для прострелочных и взрывных работ, бокового отбора пород и флюидов в скважинах и изучения петрофизических свойств, приборы и аппаратура геологические и гидрогеологические, кабели и провода для геофизических работ, аппаратура и системы контроля процессов бурения скважин, добычи, подготовки, транспортирования и хранения нефти, нефтепродуктов и газа, запасные части к приборам для физических исследований.

Локальный уровень – это уровень нормативных требований и стандартов предприятий (организаций), выполняющих НИОКР и производство изделий.

Следует также учитывать, что Положением о государственном контроле за геологическим изучением, рациональным использованием и охраной недр наличие и соблюдение установленных требований к метрологическим поверкам средств геофизических, гидрогеологических и лабораторных измерений имеют Министерство природных ресурсов Российской Федерации и органы государственного горного надзора во взаимодействии с природоохранными и иными контрольными органами.

Геофизическая радиоэлектронная аппаратура и специализированные измерительно-вычислительные системы подпадают также под действие номенклатуры продукции и услуг (работ) в отношении которых законодательными актами РФ предусмотрена их обязательная сертификация или декларирование /5/.

3.1. Стандартизация конструкций [1, 2]

Конструкция – это совокупность элементов и деталей с различными физическими свойствами и формами, находящихся в определенной пространственной, механической, тепловой, электромагнитной и энергетической взаимосвязи. Эта взаимосвязь конструкторской документацией и обеспечивает выполнение радиоэлектронной аппаратурой заданных функций с необходимой точностью и надежностью при воздействии на нее различных факторов (производственных, эксплуатационных и др.).

Решение задач удовлетворения различным требованиям к конструкции аппаратуры в значительной степени упрощается применением стандартизации конструкций, этапов разработки и документации аппаратуры.

Последовательность этапов разработки РЭА и стадий выпуска конструкторской документации определяется техническими регламентами и Госу­дарственными стандартами. При разработке РЭА выпускают большое коли­чество технической документации (конструкторской и технологической), со­став которой также определяется Государственными стандартами.

При автоматизированном проектировании изделий конструкторские и технологические документы могут быть выполнены в визуальной форме (читаемые человеком) и в машинной (кодированной) форме, воспри­нимаемой только техническими средствами, на любых носителях информации. Учитывая неравномерность развития предприятий и различия в осна­щенности их средствами САПР, допускается в комплекте документации на изделие иметь документы, выполненные традиционным способом (вручную), документы на носителях разного вида и документы в визуально воспринимаемой и машинной форме.

Основные понятия. Как известно, из нескольких вариантов конструкции, решающей одинаковые функции, оптимальным является только один, который и должен быть принят к разработке. Он используется в следующих разработках, пока не будет создан новый, более качественный вариант. Такой принцип положен в основу стандартизации и создает благоприятные условия для составляющих стандартизации - преемственности, повторяемости, типизации и унификации элементов конструкции.

Преемственность – это объем применения в новом изделии ранее разработанных и освоенных производством деталей и узлов. Снижает сроки разработки конструкции и стоимость подготовки производства (за счет использования имеющегося инструмента).

Повторяемость – характеризуется числом одинаковых узлов и деталей в изделии. Упрощается конструкция и стоимость ее изготовления.

Типизация – это процесс целесообразного сокращения многообразия конструкций за счет создания типовых широко применяемых деталей и узлов. Наивысшая степень типизации – унификация.

Унификация – это процесс сокращения многообразия типовых деталей и узлов или изделий путем объединения их в группы по определенным признакам и функциям. Унифицированные элементы конструкции позволяют создавать различные приборы и устройства на базе исходных моделей с минимальными затратами времени и средств. Это осуществляется путем создания унифицированных рядов функциональных изделий, схожих по форме и отличающихся между собой параметрами, либо размерами. Эти ряды образуют соответственно параметрические и размерные ряды.

Параметрические ряды охватывают элементы с вариацией параметров. В таких рядах параметры представляются в виде мощности, емкости, сопротивления, коэффициента усиления, количества определенных возможностей цифрового устройства и т.д.

Степень унификации оценивают коэффициентом унификации:

K_y=N_y/N,

где N_y – количество унифицированных деталей, N – общее количество деталей.

Нормализация – метод внедрения в пределах предприятия, объединения или ведомства норм, рационально ограничивающих разнообразие типоразмеров конструкции, материалов, полуфабрикатов, обрабатывающего и измерительного инструмента и других норм общей применяемости. Документом, регламентирующим обязательное применение какой-либо из норм, является нормаль. Нормали ограничивают также и общие технические регламенты.

Стандартизация - метод обеспечения единства качества параметров массовой промышленной продукции, снижения трудоемкости ее изготовления путем установления обязательных норм на параметры изделий или производственные процессы.

Документами, регламентирующими указанные нормы, являются технические регламенты и государственные стандарты (ГОСТ), которые обязательны к применению наравне с установленными государством законами.

Отраслевые стандарты (ОСТ) обязательны для отдельных отраслей промышленности.

Главными в стандартизации являются общетехнические нормы, в том числе Единая система конструкторской документации (ЕСКД).

3.2. Единая система конструкторской документации [1, 2]

В настоящее время в России действует Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Государственные стандарты, входящие в ЕСКД, устанавливают взаи­мосвязанные единые правила и положения по порядку разработки, оформ­ления и обращения конструкторской документации на изделия, разрабаты­ваемые и выпускаемые предприятиями всех отраслей промышленности России.

Применение ЕСКД при разработке РЭА обеспечивает:

а) возможность взаимообмена техническими документами между различными предприятиями внутри страны и между государствами без их переоформления;

б) сокращение типов и упрощение форм технических документов и графических изображений, снижающих трудоемкость проектирования;

в) механизацию и автоматизацию обработки технических документов и содержащейся в них информации.

Требования стандартов ЕСКД распространяются на все виды конструкторской документации и научно-техническую литературу. Несоблюдение стандартов ЕСКД запрещается законом. ЕСКД — язык конструктора, и его должен знать и умело применять разработчик любого вида изделий.

Терминология.

Изделие — любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Различают изделия основного производства, предназначенные для поставки (реализации), и изделия вспомогательного производства, предназначенные для собственного потребления предприятием-изготовителем.

Деталь — изделие, не имеющее составных частей и изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. К деталям относят также изделия, изготовляемые с применением местной сварки, пайки, склеивания и т. д.

Пример деталей: печатная плата, ферритовый сердечник, лепесток разъема, держатель транзистора и т. д.

Сборочная единица — изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой, опрессовкой, развальцовкой, склейкой, и т.п.).

Пример сборочных единиц: ячейка, микросхема, разъем и т. д.

К сборочным единицам также относят:

а) изделия, конструкция которых выполнена в виде, позволяющем разбирать их на составные части для удобства упаковки, транспортирования и т. д.;

б) совокупность изделий, имеющих общее функциональное назначение и совместно монтируемых в другой сборочной единице;

в) совокупность изделий, имеющих общее функциональное назначение, совместно уложенных в тот или иной вид упаковки и предназначенных для использования совместно с другими упакованными изделиями.

Комплекс — изделие, составленное из двух и более сборочных единиц, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Каждое из изделий, входящих в комплекс, может служить как для выполнения одной или нескольких основных функций, так и для выполнения вспомогательных функций.

В первом случае примером комплекса является система, состоящая из радиоэлектронных приборов, входных и выходных устройств, изготовляемых на специализированных предприятиях-изготовителях и стыкующихся с остальными устройствами аппаратуры только на месте эксплуатации.

Во втором случае в комплекс могут входить, например, детали и сборочные единицы, предназначенные для монтажа, ремонта и эксплуатации РЭА по месту установки: комплект запасных частей, укладочных средств, испытательной аппаратуры, тары и т. д.

Комплект — два и более изделий, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера.

К комплектам относят также деталь или сборочную единицу, поставляемую вместе с набором других деталей или сборочных единиц, предназначенных для выполнения вспомогательных функций при эксплуатации этой детали или сборочной единицы (например, осциллограф в комплекте с укладочной тарой, запасными частями, монтажным инструментом, сменными частями).

Неспецифицированные изделия — детали, не имеющие составных частей.

Специфицированные изделия — сборочные единицы, комплексы, комплекты, имеющие в своем составе две и более составных части.

Покупные изделия — изделия, не изготовляемые на данном предприятии, а получаемые им в готовом виде.

3.3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ [1, 2]

Конструкторские документы (КД) - графические и текстовые до­кументы, в отдельности или в совокупности определяющие состав и устрой­ство изделия и содержащие необходимые данные для его изго­товления, контроля, приемки, эксплуатации, ремонта, утилизации.

Виды конструкторских документов. Государственные стандар­ты устанавливают виды и комплектность конструкторских доку­ментов на изделия всех отраслей промышленности. Конструкторские документы (КД) — документы, в отдельности или в совокупности определяющие состав и устройство изделия и содержащие необходимые данные для его разработки и изготов­ления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта. По форме представления КД разделяют на графиче­ские и текстовые.

Графические конструкторские документы - документы, в ко­торых с помощью установленных стандартом символов и правил поясняются устройство, принцип действия, состав и связи между отдельными частями изделия. К ним относят: