Разработка инновационного проекта по модернизации модуля дискретных сигналов

Введение………………………………………………………………………………….……
1 Анализ радио – электронной промышленности…………………………………….……
1.1 Анализ отрасли……………………………………………………………………………
1.2 Анализ микроэлектронного направления……………………………………………….
1.3 Анализ филиала ФГУП «РФЯЦ - ВНИИЭФ» - «НИИИС им. Ю. Е. Седакова»……..
2 Разработка инновационного проекта по модернизации МДС………………...…………
2.1 Сравнение с первоначальной версией модуля………………………………………….
2.2 Модернизация схемы электрической принципиальной.………………………............
2.3 Технические требования……………………………………………………………........
2.4 Назначение элементов схемы электрической структурной……………………………
2.5 Выбор элементной базы ………………………….……………………………………...
2.6 Описание принципа работы модуля……………….……………………………………
2.7 Описание базовой несущей конструкции………………….…….……………………...
2.8 Выбор способов установки элементов..…….………………….………………………..
2.9 Компоновка печатного узла……………………………………………………………...
2.10 Инновационная методика проектирования………………………………………........
2.11 Выбор материалов и покрытий…………..……………………………………………..
2.12 Расчет надежности и габаритных размеров…………………………………………...
3 Расчет инновационного проекта…………………………………………………………...
3.1 Расчет экономической целесообразности внедрения проекта………………………...
3.2 Анализ потребности в модернизированном изделии…………………………………..
3.3 Экспериментальное исследование модернизируемой платы………………………….
Заключение………………………………………………………………………………........
Список литературы…………………………………………………………………………...
Приложения…………………………………………………………………………………...
Приложение А. Бухгалтерский баланс ФГУП «РФЯЦ - ВНИИЭФ»……………………..
Приложение Б. Отчет о финансовых результатах ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»…………..
Приложение В. Отчет об изменениях капитала ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»……………..

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что прогресс не стоит на месте и радиоэлектронная отрасль развивается большими шагами, происходит усложнение радиоэлектронной техники. Появляется необходимость контроля технических параметров радиоэлектронной аппаратуры. Постоянное улучшение и совершенствование контрольно-измерительной аппаратуры является очень приоритетной задачей. Отрасли требуются более новые, надежные, быстродействующие устройства, для решения производственных задач и достижения поставленных целей в области точности контроля параметров, и как следствие, повышение качества выпускаемой продукции.
Данная выпускная квалификационная работа проводилась в филиале РФЯЦ – ВНИИЭФ – «Научно исследовательский институт измерительных систем имени Ю.Е. Седакова». Одно из направлений деятельности НИИИС разработка бортовых вычислительных систем (далее – БВС). БВС представляют собой сложные системы на базе микропроцессоров, постоянных запоминающих устройств (ПЗУ), оперативных запоминающих устройств (ОЗУ). Для связи и управления БВС с другими бортовыми системами в частности используются внешние интерфейсы (ГОСТ Р 52070-2003 (MIL-STD-1553, «Манчестер-2», RS-232), также в БВС используются входные/выходные аналоговые сигналы, входные/выходные дискретные сигналы. В процессе разработки и изготовления БВС требуется проводить проверку работоспособности приборов в условиях внешних воздействующих факторов: климатические условия, механические воздействия, вибрация и другие в соответствии со спецификой применения конкретных бортовых систем. Значительное количество проверок параметров БВС диктует необходимость максимально автоматизировать проверку систем с целью сокращения трудозатрат и улучшения технико-экономических показателей. Для этого в НИИИС была разработана аппаратура входного контроля (далее - АВК) на основе вычислительного устройства CPC304 ф. Fastwell. Модуль дискретных сигналов (далее - МДС) является составной частью АВК и темой данной выпускной квалификационной работы.
Объектом модернизации в данной работе является модуль обработки дискретных сигналов. Модуль обработки дискретных сигналов входит в состав АВК, который в свою очередь используется для тестирования электрических параметров бортовых вычислителей. АВК используется при приемо-сдаточных испытаниях, климатических испытаниях, механических испытаниях. МДС был разработан в 2011 году. На данный момент МДС продолжает активно использоваться в составе АВК. При этом современные, более сложные, по сравнению с аппаратурой 2011 года разработки, вычислительные устройства обладают повышенными требованиями к быстродействию буферных модулей, что делает вопрос модернизации модуля МДС актуальным.
Целью выпускной квалификационной работы является усовершенствование модуля МДС, для испытаний современной бортовой техники, выпускаемой филиалом РФЯЦ-ВНИИЭФ – НИИИС им. Ю.Е.Седакова.
Реализация поставленной цели обусловлена необходимостью решения следующих задач:
- провести анализ состояния радио–электронной промышленности в России, в ГК «Росатом» и финансовый анализ организаций входящих в ее состав;
- разработать инновационный проект по модернизации модуля МДС;
- рассчитать и проанализировать возможности внедрения объекта исследования во внутренний производственный цикл организации, а так же возможность продажи объекта исследования в другие организации внутри госкорпорации, проведение экспериментального исследования по результатам модернизации.
Существует несколько путей решения данной проблемы, одним из которых является разработка новейшего устройства отвечающего всем требованиям и разрешающего все, стоящие перед специалистами, задачи. Но сразу же возникает вопрос о длительности периода разработки, изготовление опытного образца, отладки, испытаниях и постановки на серийное производство, а так же вопрос стоимости всех выше перечисленных мероприятий. Без сложных и длительных расчетов понятно, что весь этот процесс затребует колоссальных затрат на его реализацию. Очень высока вероятность того, что изделие себя не окупит, так как не является продуктом массового производства.
В связи с этим было принято решение модернизации модуля дискретных сигналов путем замены используемой элементной базы на более современную. Замена элементной базы повлечет за собой модернизацию топологического и сборочного чертежей. Это позволит повысить быстродействие и надежность всего устройства, снизить энергопотребление устройства.
Так же будет рассмотрено два случая реализации модернизируемого изделия. В первом случае будет рассмотрен вариант исключительно внутреннего использования модернизируемого изделия и расчет окупаемости вложений в процесс внедрения. Во втором случае будет рассмотрена возможность поставки модернизированного изделия на другие предприятия и просчитаны все сопутствующие инновационные и экономические показатели данной инициативы.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ радио – электронной промышленности
1.1 Анализ отрасли
Несмотря на трудности, которые переживала страна в последнее десятилетие, радиоэлектронный комплекс сохранил свой значительный научный и производственный потенциал. В некоторой степени это подтверждается экспортом передовых видов вооружения и военной техники. Экспортируемая военная техника обладает высоким тактико-техническими характеристиками и экономическими показателями благодаря передовым научно-техническим решениям, заложенным во вновь создаваемые системы управления, а также из-за постоянной модернизации, существующих систем и продления их жизненного цикла.
Необходимость в высокоразвитой отечественной электронике очевидна и вызвана многими факторами, среди которых особенно выделяются две взаимосвязанные проблемы: импортозамещение и качество продукции. Очевидно, что именно они определяют технологическую независимость страны. В настоящее время в модернизируемых и во вновь создаваемых радиоэлектронных системах вооружения используется довольно много импортных компонентов. Это ставит под угрозу национальную безопасность государства, так как делает весьма проблематичным независимое от иностранных поставщиков изготовление и эксплуатацию современных систем вооружения. При импорте сложных изделий (микропроцессоров, систем управления) для создания специальной военной техники возможна неконтролируемая ситуация запрограммированных отказов, несанкционированная передача данных потенциальному противнику и так далее.
В настоящее время в сфере ведения Департамента радиоэлектронной промышленности Минпромторга России находятся 372 предприятия, данные по которым представлены в таблице 1.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Линейные электрические цепи / Л.А. Бессонов, издательство «Высшая школа»,
Москва, 2018. – 417 с.
2 Основы теории цепей / Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, - М. 2017. – 294 с.
3 Полупроводниковые приборы / В.В. Пасынков, Л.К. Чиркин, - М. 2018. – 263 с.
4 Перечень электронной компонентной базы от 02.03.2018, Министерство промышленности и торговли, 2019. – 627 с.
5 Радиопередающие устройства / И.И. Гавриленко, - М. 2017. – 487 с.
6 Регистры и команды граничного сканирования / Производство электроники: технологии, оборудование, материалы / А. Городецкий, Л. Курилан, 2018. – 306 с.
7 Радиоприемные устройства / К.Е. Румянцев, - М. 2017. – 221 с.
8 Радиоприемные устройства / В.В. Палшков, г. Санкт-Петербург «Лениздат», 2017.-257с.
9 Радиоприемные устройства / Н.Н. Фомин, – М. «Лабиринт», 2017. – 354с.
10 Справочник радиоинженера / Д. Дэвис, Д. Карр, издательство «ОДЭКА», 2018. – 418с.
11 Стратегия развития российских предприятий в современный период: теория и методология / А. М. Батьковский, И. В. Булава, К. Н. Мингалиев и др. - М.: МЭСИ, 2020. - 405 с.

Весь текст будет доступен после покупки