Рэа что это в электронике

Метод анализа результатов расчета надежности РЭА и ЭРИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Текст научной работы на тему «Метод анализа результатов расчета надежности РЭА и ЭРИ»

Метод анализа результатов расчета надежности РЭА и ЭРИ

Кафедра «Радиотелекоммуникационных устройств и систем» Московский Государственный институт математики и электроники

Расчет надежности РЭА является необходимой проектной процедурой, предусмотренной в ПОН (Программа Обеспечение Надежности). ПОН регламентирует порядок проведения расчетов надежности на всех этапах процесса проектирования РЭА. На основе результатов расчетов принимаются решения о проведении тех или иных мероприятий, направленных на обеспечение требуемого уровня надежности.

Как правило, это происходит следующим образом: сравнивается требуемое и расчетное значения показателей надежности, и, если они существенно различаются, то предлагается некоторый перечень направлений по повышению надежности.

В качестве примера таких направлений можно привести следующие: 1. Снижение эксплуатационной интенсивности отказов ЭРИ. Это может быть достигнуто за счет:

— применения ЭРИ с более низким значением базовой интенсивности отказов. Для этого необходимо рассмотреть следующие возможности:

а. Изменения типономиналов ЭРИ;

б. Применения зарубежных ЭРИ с более высоким уровнем качества на основе данных, приведенных в MIL-HDBK-217F;

в. Введения отбора для отечественных ЭРИ по критерию на надежности, например с использованием методов, разработанных в ЦНИИ ЦИКЛОН.

— снижение величин рабочих температур ЭРИ, коэффициентов их электрической нагрузки и уровней внешних воздействующих факторов. Для этого необходимо рассмотреть следующие возможности:

а. Применения системы охлаждения, изменения компоновочных схем изделия и его модулей, применения дополнительных мер для охлаждения ЭРИ и т.д.;

б. Изменения схем электрических принципиальных изделия с целью снижения величин рабочих токов, напряжений и мощностей на ЭРИ, а так же изменения типономиналов ЭРИ (применение ЭРИ, имеющих более высокие предельно-допустимые электрические параметры);

в. Применения дополнительных средств защиты от ВВФ(внешние воздействующие факторы) изделия в целом, модулей и ЭРИ с целью изменения класса аппаратуры по классификации ГОСТ РВ 20.39.304-98 (с использованием данных «Справочника НАДЕЖНОСТЬ ЭРИ» и МИ-ИБВК-217Р).

2. Рассмотреть возможность снижения количества комплектующих ЭРИ, например, за счет применения заказных БИС и СБИС.

3. Рассмотреть возможность введения резервирования изделия в целом, его отдельных модулей и ЭРИ.

4. Рассмотреть возможность изменения требований по надежности изделия в сторону их снижения.

При этом выбор конкретных направлений и оценка их эффективности перекладывается на плечи проектировщика РЭА. К сожалению, основным критерием выбора является минимум изменений, вносимых в схему и конструкцию. Повсеместная распространенность такого критерия обусловлена, с одной стороны, естественным желанием снизить объем изменений, вносимых в проект, а, с другой стороны, отсутствием достоверной информации об эффективности мероприятий. Получение таких оценок является весьма непростой задачей, а с точки зрения трудоемкости в несколько раз превышает трудоемкость самого расчета надежности.

Так, простое изменение базовой интенсивности отказов ЭРИ, может повлечь за собой лавину изменений:

— изменение типа ЭРИ (изменение его геометрических размеров);

— изменение конструкции РЭА (изменение компоновки, размещения, трассировки);

— изменение тепловых и механических характеристик конструкции РЭА и режимов работы ЭРИ;

— проведение расчета надежности РЭА.

При этом может оказаться, что все эти изменения приведут не к повышению, а даже к снижению общей надежности РЭА!

К сожалению, при создании программных средств (ПС) расчета надежности РЭА как отечественных (например, САПР АСРН), так и зарубежных (например, подсистема RELIABILITY системы CADENCE) проблеме анализа результатов расчетов не уделено достаточно внимания. Поэтому решение задачи обеспечения надежности РЭА с применением таких систем может быть получено только путем проведения многократных повторных расчетов.

Если принять во внимание сжатые сроки проектирования современной РЭА поколения и большие временные затраты на проведение расчета надежности (время расчета определяется количеством комплектующих ЭРИ), то применение этих систем для обеспечения надежности просто неэффективно.

Поэтому для новой версии подсистемы АСОНИКА-К был разработан метод автоматизированного анализа результатов расчетов надежности РЭА[51, 63, 74, 78, 102]. Метод позволяет проводить анализ результатов расчетов надежности РЭА, имеющей до 4-х уровней разукрупнения и различные виды резервирования. В результате анализа надежности компонентов всех уровней пользователем может быть получена количественная информация следующего характера:

— величины показателей надежности как РЭА в целом, так и его компонентов (в т.ч. и ЭРИ);

— виды и параметры резервирования как РЭА в целом, так и отдельных ее компонентов (в т.ч. и ЭРИ).

Кроме того, для ЭРИ определяются

— максимально-допустимые значения рабочей температуры и коэффициента электрической нагрузки или рабочих токов, напряжений, мощностей, нормированных на их предельные значения;

— вид приемки для отечественных ЭРИ и уровень качества для зарубежных ЭРИ;

— максимально-допустимые значения внешних воздействующих факторов (климатических и механических).

Использование «Системы анализа результатов» позволяет пользователю найти типономиналы ЭРИ, требуемые значения электрических и тепловых режимов работы ЭРИ, значение внешних воздействующих факторов (ВВФ) и тип и параметры резервирования, при которых обеспечиваются требование ТЗ по надежности.

Таким образом, полученные в результате анализа количественные данные позволяют наполнить конкретным содержанием рекомендации общего характера (например, вместо рекомендации «Снизить рабочую температуру резистора Я!» дать рекомендацию «Обеспечить рабочую температуру резистора Я! не выше 40 °С»).

Что же касается выбора конкретных схемных, конструкторских и технологических решений, позволяющих практически реализовать рекомендации, которые получены в результате анализа, то решение и этой задачи вполне возможно.

Однако для этого требуется применение экспертных систем, основанных на использовании аппарата нечетких множеств. Очевидно, что задача эта является не самой простой и ее решение является одним из перспективных направлений дальнейшего развития эксплуатационных возможностей подсистемы АСОНИКА-К.

1. Сотников В.В. Справочная система подсистемы АСОНИКА-К // Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов, посвященная 40-летию МИЭМ. Тезисы докладов — М.~: МИЭМ, 2002. — с. 71-73.

2. Жаднов В.В., Мазница Е.М. Подсистема анализа и обеспечения показателей надежности и качества на ЭВМ IBM PC/AT // Международная научно-техническая конференция «Методы и средства оценки и повышения надежности приборов, устройств и систем». Тезисы докладов Пенза: ППИ, 1992. — с. 80.

3. Жаднов В.В., Мазница Е.М., Гусев А.Ю. Пакет программ обработки результатов анализа стабильности для подсистемы АСОНИКА-К // Международная научно-техническая конференция «Методы и средства оценки и повышения надежности приборов, устройств и систем». Тезисы докладов — Пенза: ППИ, 1992. — с. 20.

4. Борковский А.В., Жаднов В.В., Коноплев Я.И. Автоматизация анализа отказов ИЭТ // Современные методы обеспечения качества и надежности электронных приборов. Материалы семинара — М.~: МДНТП, 1990. — с. 123-125.

5. Жаднов В. В., Полегайко А. В., Полесский С. Н. Метод автоматизированного анализа результатов расчетов надежности РЭА // Сборник научных трудов «Электромагнитная совместимость и проектирование электронных средств». / Составление — Кечиев Л.Н. -М.~: МИЭМ, 2002. — с. 73-77.

Технология изготовления корпусов РЭА | ООО Вектор

Готовая печатная плата

Корпусы для радиоэлектронной аппаратуры должны отвечать многим требованиям. Важно, чтобы они были удобными, надежными и функциональными. Но как производятся корпусы с такими превосходными эксплуатационными характеристиками? Какой способ изготовления лучше? Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Виды корпусов РЭА

Прежде чем перейти к способам изготовления корпусов для радиоэлектронной аппаратуры, давайте рассмотрим виды этих изделий. По материалу изготовления они могут быть: Виды пластмассовых корпусов РЭА

Пластмассовые. Как правило, из полимеров производятся корпусы РЭА, предназначенные для бытового использования. Они имеют небольшой вес, долгий срок службы и эстетичный внешний вид. Методов изготовления пластмассовых корпусов не так уж и много. Например, для разработки небольшого количества изделий используется прототипирование, а для серийного производства – литье или пресс-формы.
Металлические. Корпусы РЭА изготавливаются из таких металлов, как алюминий, медь, углеродистая или нержавеющая сталь. Выбор подходящего из них зависит от дальнейшей сферы применения изделий. Металлические корпусы активно используются в военном деле, промышленности, электронике, медицине и многих других отраслях. Широкая востребованность изделий в разных сферах обусловлена их высокой износоустойчивостью и доступной ценой.

Технология производства корпусов РЭА

Существует несколько способов изготовления металлических корпусов для радиоэлектронной аппаратуры. Рассмотрим подробнее каждый из возможных методов.

Холодная листовая штамповка

Несмотря на то, что изготовление корпусов РЭА путем холодной листовой штамповкой – это довольно старый метод, он до сих пор не теряет своей актуальности. Суть данного способа заключается в том, что для серийного производства используется специальный штамп. С его помощью изготавливаются составные части корпусов. Важно заметить, что такая технология экономически нецелесообразна для массового производства. Ведь изготовление специального штампа требует крупных финансовых затрат.

Обработка листового металла

Не менее популярным способом производства корпусов РЭА является обработка листового металла. Она используется при небольших масштабах производства. К примеру, разработчик радиоэлектронной аппаратуры подобрал для себя конструкцию металлического корпуса. После ему необходимо определиться, выбрать ему изделие, которое будет разработано индивидуально под его требования, или же готовое решение, чтобы немного доработать его под себя.

Выбор способа производства корпусов РЭА зависит в первую очередь от количества их тиража. Если серия будет крупной, то лучше разработать корпус под свою аппаратуру методом холодной листовой штамповки. Если планируется небольшая или средняя по тиражу партия, то тогда целесообразнее выбрать готовые корпусы. А чтобы они больше соответствовали определенной аппаратуре, необходимо использовать технологию обработки листового металла для внесения небольших изменений в их конструкцию.

Использование станков ЧПУ

Еще один востребованный способ производства корпусов для радиоэлектронной аппаратуры – использование станков с числовым программным обеспечением. Такое оборудование позволяет изготавливать даже самые небольшие партии изделий, причем по низкой стоимости. Применение станков ЧПУ экономически выгодно. Ведь они не требуют большой площади для размещения, что снижает себестоимость готовых корпусов.

Изготовление корпусов РЭА на станке ЧПУ

Кроме того, автоматизация производства корпусов РЭА позволяет значительно снизить количество обслуживающего персонала. А благодаря минимизации человеческого фактора изделия получаются сверхточными и отличаются безупречным качеством, что сводит процент брака практически к нулю. Учитывая преимущества станков ЧПУ, неудивительно, что они используются как для малого, так и для крупного серийного производства.

Что такое РЭА в электронике?

Радиоэлектронная аппаратура в электронике требует наличия специальных корпусов. Лишь с использованием особого корпуса можно создать безопасный и эффективный прибор. Корпуса не могут быть универсальными, для каждого необходима собственная уникальная конструкция.

Производство электроники сегодня выходит на новый уровень. Автоматизация производств — ключ к повышению производительности труда. Даже незначительное увеличение вышеозначенного экономического показателя позволит существенно улучшить качество жизни.

Классификация корпусов РЭА

Чаще всего, производство корпусов ведётся из специального пластика. Конфигурация зависит не только от количества элементов, но и от общего занимаемого объёма устройства.

Принято подразделять корпуса на следующие классы:

для приборов, готовящихся к экспорту (любой транспортировке);
для устройств, которые боятся проникновения влаги;
вариант, в котором сразу размещается и пульт управления, и дисплей и т.д.

Так же можно разделить все корпуса по способу крепления: на стене или на горизонтальной поверхности. Некоторые предприятия внедряют в производства зарубежные стандарты.

К примеру, можно заказать производство корпуса, который будет монтироваться на DIN-рейку.

Материалы, из которых выполняются корпуса

Наиболее распространены два материала, которые используются в широком производстве: металл и пластик. Говоря о металле, имеется в виду алюминий. Преимущества алюминия заключается в том, что он не подвержен коррозии.

Гораздо более доступный вариант — пластик. Он обладает достаточным уровнем прочности. В продаже можно встретить различного рода приборы, датчики и катушки, которые обладают пластиковым корпусом.

Преимущество использования DIN-рейки заключается в том, что монтаж самого корпуса осуществляет очень быстро. При этом крепление получается достаточно сильным.

Корпуса, которые реализуются специализированными фирмами сегодня, могут быть использованы не только для бытовых целей, но и для различного рода производств. Другими словами, современные корпуса могут быть эффективно экранированы.

В этом случае оборудование внутри корпуса будет надёжно защищено от помех практически всех видов.

Ценовой диапазон так же выглядит невероятно широким. Цена на конкретный корпус зависит от требований, которые выдвигаются к нему от потенциального покупателя. Вилка цен выглядит следующим образом: от 400 до 6000 рублей за корпус.

Узнайте о том, как происходит монтаж РЭА в электронике сегодня:

Разработка электроники

Основная специализация нашей компании — проектирование и контрактная разработка электроники на заказ. Команда профессионалов поможет Вам найти оптимальное решение Вашей задачи на любом этапе рзработки.

2_1

1_3

Мы можем предложить полный спектр услуг по разработке РЭА:

постановка технического задания
проектирование электроники
разработка электрических схем и печатных плат
разработка ПО для микроконтроллеров и PC
копирование и/или модернизация существующих образцов
мелкосерийное производство радиоэлектронной аппаратуры (РЭА)

Контрактная разработка электроники – это комплекс работ, в результате которых получается готовое к использованию электронное устройство для применения в различных сферах (телефония, автомобильная электроника, программное обеспечение и т.д.).
На сегодняшний день это — довольно конкурентная отрасль, в которой преимущества и лидерство определяются несколькими факторами, такими как себестоимость разработок, использование самого современного высокотехнологичного и сверхточного оборудования, промежуток времени, за который будет осуществлено проектирование электроники и ее разработка. Наша компания занимает одну из лидирующих позиций благодаря возможности осуществления всего цикла разработки приборов электроники с использованием собственной технологической базы, а также участию высококвалифицированных специалистов. Мы стараемся использовать не только проверенные средства и технологии, но и осваивать постоянно появляющиеся на рынке инновации. Каждый этап, начиная с проектирования и заканчивая контрольным испытанием, производится под строжайшим мониторингом, поэтому высочайшее качество изделий электроники мы гарантируем. Отладочное оборудование и контрольно-измерительная аппаратура позволяют достичь высокой точности устройств.
Каждому клиенту, для которого производится контрактная разработка электроники, подбирается индивидуальный подход. Независимо от сложности работ, специалисты компании «…» гарантируют вам, что проектирование и разработка электроники на заказ будут выполнены точно в срок и в полном соответствии с техническим заданием. От грамотного составления технического задания зависит в полной мере конечный результат разработки электроники, поэтому мы готовы помочь вам в точном его составлении.