Теоретические основы конструирования

Вид материала

ЛИТЕРАТУРА Основная
Испытания, контроль и сертификация радиоэлектронных средств
Кафедра радиоэлектроники
Пояснительная записка
Содержание дисциплины
И методики испытаний
И испытательное оборудование
Тема 2.2. ИСПЫТАНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
И технологические воздействия
Тема 2.4. ИСПЫТАНИЯ НА КОСМИЧЕСКИЕ И РАДИАЦИОННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
Тема 2.5. ИСПЫТАНИЯ РЭС НА НАДЕЖНОСТЬ
Тема 2.6. ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ РЭС
Тема 2.7. АВТОМАТИЗАЦИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ
Качества продукции
Тема 3.3. СЕРТИФИКАЦИЯ – ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ
Примерный перечень тем лабораторных работ

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ЛИТЕРАТУРА

Основная

Боровиков С.М. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности: Учебник для инж.-техн. спец. вузов. - Мн.: Дизайн ПРО, 1998.
Боровиков С.М., Погребняков А.В. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности. Сборник задач: Учеб. пособие для вузов. – Мн.: БГУИР, 2001.
Кофанов Ю.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности РЭС: Учеб.для вузов. – М.: Радио и связь, 1991.
Яншин А.А. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности ЭВА: Учеб. пособие для вузов. – М: Радио и связь, 1983.

Дополнительная

Фомин А.В., Борисов В.Ф., Чермошенский В.В. Допуски в радиоэлектронной аппаратуре. – М.: Сов. радио, 1973.
Широков А.М. Надежность радиоэлектронных устройств: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1972.
Львович Я.Е., Фролов В.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности РЭА: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1986.
Фролов А.Д. Теоретические основы конструирования и надежности радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Сов. радио, 1970.
Зажигаев Л.С. и др. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. – М.: Атомиздат, 1978.
Вентцель Е.С. Теория вероятностей. – М.: Наука, 1969.
Надежность и эффективность в технике. Справочник: В 10 т. Т.2. Математические методы в теории надежности и эффективности/ Под ред. В.Б. Гнеденко. – М.: Машиностроение, 1987.
Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. – М.: Наука, 1976.

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-031/тип.

ИСПЫТАНИЯ, КОНТРОЛЬ И СЕРТИФИКАЦИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям -39 02 01 Моделирование и компьютерное

проектирование радиоэлектронных средств,

-39 02 02 Проектирование и производство радиоэлектронных средств

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28» мая 2003 г.

Составитель:

М.С. Гурский, доцент кафедры радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Рецензенты:

А.Г. Архипенко, доцент кафедры метрологии и стандартизации Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

Кафедра радиоэлектроники Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж» (протокол № 6 от 21.02.2002 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 9 от 25.02.2002 г.);

Научно-методическим советом по группе специальностей -39 02 Конструкции радиоэлектронных средств УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол №1 от 11.03.2002 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.105-98.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа «Испытания, контроль и сертификация радиоэлектронных средств» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.105-98 для специальностей -39 02 01 Моделирование и компьютерное проектирование радиоэлектронных средств и -39 02 02 Проектирование и производство радиоэлектронных средств высших учебных заведений. Она предусматривает изучение основ теории испытаний, основных видов и методов испытаний радиоэлектронных средств (РЭС), разработку программ и методик различных видов испытаний, организацию контроля и изучение методов управления качеством продукции, а также ознакомление с организацией сертификации РЭС. Наряду с методами испытаний предусматривается изучение испытательного оборудования, применяемого для имитации воздействий окружающей среды и средств измерений для контроля режимов работы РЭС.

В результате освоения дисциплины «Испытания, контроль и сертификация радиоэлектронных средств» студент должен:

знать:

характеристики внешних воздействующих факторов на РЭС;
методы и методики испытаний и контроля РЭС;
методы контроля и управления качеством продукции;
принципы организации работ по сертификации продукции;
характеристики и принцип действия испытательного оборудования и средств измерения параметров РЭС;

уметь характеризовать:

внешние воздействия и виды испытаний;
методы статистического приемочного контроля и управления качеством продукции;

уметь анализировать:

основные направления и тенденции развития методов и средств испытаний и контроля РЭС;

приобрести навыки:

формирования требований к методам и средствам испытаний, а также контролю качества РЭС на основании технических требований к изделию;
разработки программ и методик испытаний РЭС;
организации и проведения испытаний и контроля РЭС;
использования статистических методов контроля и управления качеством продукции;
обработки результатов испытаний методами математической статистики;
грамотного обоснования выбора испытательного оборудования и средств измерения режимов работы РЭС;
организации работ по сертификации РЭС.

Изучение дисциплины базируется на использовании знаний, полученных студентами при изучении дисциплин «Теоретические основы конструирования, технологии и надежности», «Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства», «Конструирование радиоэлектронных устройств», «Инженерное обеспечение надежности радиоэлектронных средств».

Программа рассчитана на объем 64 учебных часа. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 48 часов, лабораторных работ – 32 часа. Примерный тематический план курса представлен в таблице.

Примерный тематический план

Таблица

	Наименование темы	Объем в часах
	Наименование темы	Лекции	Лаб.раб..
1	2	3	4
	Введение. Роль испытаний и контроля в повышении качества РЭС. Сертификация – основа управления качеством РЭС	2
1	Раздел 1. Организация испытаний РЭС и основы теории испытаний	6
1.1	Воздействующие факторы, виды и способы проведения испытаний	4
1.2	Планирование испытаний. Разработка программы и методики испытаний	2
2	Раздел 2. Организация, методики испытаний и испытательное оборудование	28
2.1	Испытания на климатические воздействия	5	8
2.2	Испытания на механические и акустические воздействия	5	8
2.3	Испытания на биологические, химические и технологические воздействия	2
2.4	Испытания на космические и радиационные воздействия	2
2.5	Испытания РЭС на надежность	10	8
2.6	Технический контроль РЭС	2
2.7	Автоматизация и метрологическое обеспечение испытаний и контроля	2
3	Раздел 3. Качество продукции. Статистические методы приемочного контроля и управления качеством продукции	12
3.1	Качество продукции. Статистические методы управления качеством продукции	6	4
3.2	Статистические методы приемочного контроля качества продукции	4	4

Окончание таблицы

1	2	3	4
33.3	Сертификация – основа управления качеством продукции Заключение	2
	Итого:	48	32

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ.

РОЛЬ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ В ПОВЫШЕНИИ КАЧЕСТВА РЭС. СЕРТИФИКАЦИЯ – ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ РЭС

Повышение качества изделий – одна из важнейших задач народного хозяйства. Свойства, определяющие качество: конструктивные, технологические, экономические и другие, группы показателей качества. Роль и значение сертификации в повышении качества продукции.

Испытания – экспериментальное определение количественных и качественных свойств объектов испытаний. Задачи испытаний на стадиях исследования, проектирования и изготовления. Место и структура служб контроля и испытаний.

Сертификация – основа управления качеством РЭС.

Работа международных организаций (МЭК, ИСО, СЭВ и др.) по унификации методик в среде испытаний и сертификации.

Раздел 1. ОРГАНИЗАЦИЯ ИСПЫТАНИЙ РЭС И ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИСПЫТАНИЙ

Тема 1.1. ВОЗДЕЙСТВУЮЩИЕ ФАКТОРЫ, ВИДЫ И СПОСОБЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Внешние воздействующие факторы (ВВФ): климатические, механические, электрические, биологические, радиационные, космические, специальные, технологические и др. Внутренние факторы – процессы старения и износа.

Основные параметры, характеризующие климат: атмосферное давление, температура, влажность, интенсивность дождя, солнечное излучение (диапазон электромагнитных волн, излучаемых Солнцем, интенсивность излучения, скорость ветра и т. д.).

Механические воздействующие факторы. Основные параметры, характеризующие механические воздействия. Значения механических воздействующих факторов для различных видов аппаратуры и условий ее эксплуатации.

Космические и радиационные воздействующие факторы. Воздействие невесомости, космического глубокого вакуума, криогенной температуры. Естественная и искусственная радиация.

Биологические воздействующие факторы. Воздействие плесневых грибов, микроорганизмов, насекомых, грызунов и птиц.

Классификация испытаний, проводимых на стадиях исследования, проектирования и изготовления: по назначению (цели), условиям (месту) проведения, по продолжительности и величинам воздействующих нагрузок, по принципам осуществления, степени (результатам) воздействия, виду воздействия, по определенным характеристикам объекта, по стадиям жизненного цикла изделия.

Способы проведения испытаний: последовательный, параллельный, последовательно-параллельный, комбинированный.

Понятие об ограниченных испытаниях и перспективах их использования. Многофакторные испытания. Ускоренные испытания и их особенность. Испытания методами математического и физического моделирования. Общие требования к испытательному оборудованию и средствам измерений.

Тема 1.2. ПЛАНИРОВАНИЕ ИСПЫТАНИЙ. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ

И МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЙ

Назначение и содержание программы испытаний: выбор объекта испытаний, определение назначения (цели) испытаний в зависимости от стадии жизненного цикла изделия, выбор принципов осуществления испытаний в зависимости от условий эксплуатации, обоснование выбора испытательных режимов по всем видам испытаний в зависимости от величин воздействующих нагрузок, определение пределов изменения электрических режимов и продолжительности работы в этих режимах в процессе испытаний. Оптимизация программы испытаний по затратам, времени, количеству контролируемых параметров.

Выбор способа и последовательности проведения испытаний, определение общей продолжительности испытаний и количества испытываемых изделий, установление периодичности испытаний, выбор типов испытательного оборудования и средств измерения параметров, метрологическое обеспечение процесса испытаний.

Содержание методики испытаний. Алгоритм испытаний на любой вид воздействия. Техническая документация, применяемая при испытаниях. Структура и организация службы испытаний и контроля. Оформление результатов испытаний.

Раздел 2. ОРГАНИЗАЦИЯ, МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЙ

И ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Тема 2.1. ИСПЫТАНИЯ НА КЛИМАТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Цель и условия проведения испытаний на воздействие повышенной температуры. Методы испытаний. Методология испытаний. Испытательное оборудование. Измерение и поддержание температуры в испытательных камерах.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие пониженной температуры. Методы испытаний. Методология испытаний. Испытательное оборудование. Способы охлаждения. Датчики для измерения температур.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие циклического изменения температуры и термоудар. Особенности комбинированных камер.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие повышенной влажности. Методы испытаний: длительные и ускоренные. Классификация и основные параметры камер. Способы получения повышенной влажности. Методы измерения влажности и средства измерений.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие соляного (морского) тумана. Методы испытаний. Получение морского тумана. Испытательное оборудование.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие пониженного и повышенного атмосферного давлений. Методы испытаний. Барокамеры. Термобарокамеры. Средства измерений.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие пыли и песка. Методы испытаний. Камеры пыли и их основные параметры. Состав пылевой смеси.

Цель и условия проведения испытаний на водонепроницаемость, водозащищенность, на воздействие дождя и гидростатического давления. Методы испытаний. Оборудование для испытаний: ванны, баки, камеры дождя и др.

Тема 2.2. ИСПЫТАНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Цель и условия проведения испытаний на воздействие вибрации. Методы испытаний. Организация испытаний на вибропрочность и виброустойчивость. Классификация и основные параметры испытательных установок. Средства измерений параметров вибрации, их классификация и основные параметры.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие одиночных и многократных ударов. Методы испытаний. Особенности проведения испытаний на удароустойчивость и ударопрочность. Структурные схемы ударных установок. Классификация установок одиночных и многократных ударов, основные параметры. Средства измерений параметров ударов.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие линейных ускорений. Методы испытаний на линейные ускорения. Основные параметры центрифуг.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие акустического шума. Методы испытаний. Испытательное оборудование.

Тема 2.3. ИСПЫТАНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Цель и условия проведения испытаний на воздействие биологических факторов (грибковой плесени, микроорганизмов, насекомых, грызунов, птиц). Методы испытаний. Особенности испытательных камер. Методы оценки результатов испытаний.

Цель и условия проведения испытаний на коррозионно-активные воздействия. Методы испытаний. Средства измерений параметров агрессивных газов.

Цель испытаний на технологические воздействия. Методы испытаний на воздействие среды заполнения, герметичность, способность к пайке, воздействие ряда технологических факторов на изделие, безопасность работы оператора-испытателя и т.д.

Тема 2.4. ИСПЫТАНИЯ НА КОСМИЧЕСКИЕ И РАДИАЦИОННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Цель и условия проведения испытаний на космические воздействия. Методы проведения испытаний. Специальные виды космических испытаний. Оборудование и средства измерений.

Цель и условия проведения испытаний на радиационные (ионизирующие) воздействия. Методы испытаний. Оборудование для воспроизведения излучений: реакторы, ускорители, изотопные источники, рентгеновские и лазерные установки, СВЧ-генераторы.

Средства измерений и регистрации параметров излучений. Обеспечение защиты.

Тема 2.5. ИСПЫТАНИЯ РЭС НА НАДЕЖНОСТЬ

Особенности программ на надежность. Показатели надежности (безотказность, ремонтопригодность, сохраняемость, долговечность). Программа испытаний на надежность. Планирование испытаний. Оперативная характеристика. Методики планирования испытаний по браковочному и браковочному и приемочному уровням.

Понятие плана испытаний. Характеристика планов испытаний на надежность. Определение оценок параметров при различных законах распределения. Отказы аппаратуры при испытании на надежность.

Методы проведения испытаний: одноступенчатый метод, двухступенчатый метод, метод последовательных испытаний, метод непрерывных испытаний, графический метод планирования испытаний.

Организация определительных испытаний на надежность. План и программа испытаний. Определительные испытания на безотказность. Определительные испытания на ремонтопригодность, сохраняемость и долговечность.

Контрольные испытания на безотказность. Испытания на долговечность и сохраняемость. Ускоренные испытания, основанные на методах прогнозирования и применении форсированных режимов работы. Многофакторные испытания.

Статистическая обработка результатов испытаний. Влияние точности измерительных средств на результаты испытаний. Критерии исключения выбросов при статистической обработке результатов.

Тема 2.6. ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ РЭС

Организация и виды технического контроля. Методы неразрушающего контроля в процессе изготовления РЭС: оптические, радиационные, тепловые, электрофизические и др. Методы разрушающего контроля, области их применения.

Тема 2.7. АВТОМАТИЗАЦИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ

Автоматизация испытаний. Автоматизация поддержания заданных испытательных режимов. Автоматизация регистрации параметров испытываемых изделий. Требования к обеспечению автоматизированной системы испытаний.

Метрологическое обеспечение испытаний. Общие требования к обеспечению единства испытаний. Аттестация испытательного оборудования – средство установления соответствия нормированных точностных характеристик оборудования требованиям НТД. Метрологическое обеспечение измерений. Образцовые средства измерений. Государственная система обеспечения единства измерений.

Раздел 3. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИЕМОЧНОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ

Тема 3.1. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ

Основные определения в области качества продукции. Показатели качества РЭС. Методы оценки уровня качества продукции. Маркетинг как система управления качеством. Стандарты ИСО по управлению качеством продукции.

Сущность, задачи и области применения статистических методов управления качеством продукции. Схема Исикава, диаграмма Парето, гистограмма, расслоение, контрольный листок, контрольная карта, диаграмма разброса.

Способы представления продукции на контроль. Методы отбора единиц продукции. Классификация выборок. Статистические методы контроля и регулирования технологических процессов. Влияние отклонений параметров процесса на выход годной продукции.

Виды контрольных карт. Правила построения контрольных карт средних арифметических значений и медиан, средних квадратических отклонений, числа дефектных единиц продукции.

Тема 3.2. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИЕМОЧНОГО КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

Сущность статистических методов приемочного контроля качества продукции. Понятие уровня дефектности. Оперативная характеристика плана выборочного контроля. Схемы и планы контроля. Усеченный контроль. Корректировка плана контроля.

Организация статистического приемочного контроля по количественному признаку. Организация статистического приемочного контроля по альтернативному признаку.

Тема 3.3. СЕРТИФИКАЦИЯ – ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ

Сертификация, ее цели и задачи. Общие понятия в области сертификации. Основные правила системы сертификации продукции, процессов и услуг. Модели сертификации. Сертификация РЭС.

Международный опыт сертификации продукции. Роль и значение международных организаций. Международные стандарты в области сертификации продукции и систем обеспечения качества.

Организационная структура сертификации в Республике Беларусь, основные цели и задачи. Аккредитация испытательных центров и испытательных лабораторий. Документация и порядок проведения работ по сертификации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Исследование методов и средств испытаний РЭС и их элементов на воздействие тепла и холода.
Исследование методов и средств испытаний РЭС на воздействия ударных нагрузок.

3. Схемотехническая оптимизация проектируемых конструкций РЭС методами граничных и матричных испытаний.

4. Исследования методов и средств испытаний РЭС и их элементов на воздействие вибрации.

5. Исследования методов и средств испытаний РЭС и их элементов на воздействие влаги.

6. Организация и проведение испытаний РЭС на надежность.

7. Организация ускоренных испытаний РЭС на надежность.

8. Организация статистического приемочного контроля по альтернативному признаку.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

Глудкин О.П. Методы и устройства испытания РЭС и ЭВС. – М.: Высш. шк., 1991.
Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование/ Под ред. А.И. Коробова. - М.: Радио и связь, 1987.
Глудкин О.П., Черняев В.Н. Технология испытаний микроэлементов радиоэлектронной аппаратуры интегральных микросхем. - М.: Энергия, 1980.
Млицкий В.Д., Беглария В.Х., Дубицкий Л.Г. Испытание аппаратуры и средства измерений на воздействие внешних факторов. - М.: Машиностроение, 1993.
ГОСТ 20.57.406–81. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний. - М.: Издательство стандартов, 1991.
Емельянов В.А. Системы качества в микроэлектронике. – Мн.: Бел. наука, 1997.
Глудкин О.П. Управление качеством электронных средств. - М.: Высш. шк., 1994.
Национальная система сертификации Республики Беларусь. - Мн.: Госстандарт, 1997.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ