Классификация СВТ по способностям.
Одним из наиболее простых способов классифицировать различные типы вычислительных устройств является определение их способностей.
Типы вычислительных машин:
· специализированные устройства, умеющие выполнять только одну функцию (например, Антикитерский механизм 87 года до н. э. или ниточный предсказатель Вильяма Томсона 1876 года);
· устройства специального назначения, которые могут выполнять ограниченный диапазон функций (первая разностная машина Чарльза Бэббиджа и разнообразные дифференциальные анализаторы);
· устройства общего назначения, используемые сегодня. Название компьютер применяется, как правило, именно к машинам общего назначения.
Техническая реализация СВТ.
Классифицировать компьютерную технику можно отслеживая используемые при создании компьютеров технологии. Самые ранние компьютеры были полностью механическими системами. Тем не менее уже в 1930-х годах телекоммуникационная промышленность предложила разработчикам новые, электромеханические компоненты (реле), а в 1940-х были созданы первые полностью электронные компьютеры, имевшие в своей основе электронные лампы. В 1950—1960-х годах на смену лампам пришли транзисторы, а в конце 1960-х — начале 1970-х годов — используемые и сегодня полупроводниковые интегральные схемы (кремниевые чипы).
Одними из первых полупроводниковых приборов были точечные диоды на основе сульфида свинца (Pb) и окиси олова (Sn) в детекторных радиоприёмниках. Позже были разработаны полупроводники на основе германия (Ge). Ещё позже были разработаны полупроводники на основе кремния (Si). Если посмотреть на положение этих элементов в периодической таблице Д. И. Менделеева, то можно заметить, что все они находятся в одной группе и движение происходит вверх по колонке группы в таблице, поэтому можно предположить, что следующие полупроводники будут разработаны на основе углерода (C). На планете Земля белковые живые существа в своих «думателях» (мозгах) используют белковые образования (нейроны), построенные из белковых молекул, которые в основном являются длинными углеводородными молекулами, то есть некоторые белки являются полупроводниками на основе углерода (C). Наиболее совершенным мозгом из белковых существ на планете Земля обладает человек.
|
|
|
Перечень технологий описывает только основную тенденцию развития вычислительной техники. В разные периоды истории исследовалась возможность создания вычислительных машин на основе множества других, ныне позабытых и порою весьма экзотических технологий. Например, существовали планы создания гидравлических и пневматических компьютеров, между 1903 и 1909 годами некто Перси И. Луджет даже разрабатывал проект программируемой аналитической машины, работающей на базе пошивочных механизмов.
|
|
|
В настоящее время ведутся серьёзные работы по созданию оптических компьютеров, использующих вместо традиционного электричества световые сигналы. Другое перспективное направление подразумевает использование достижений молекулярной биологии и исследований ДНК. И, наконец, один из самых новых подходов, способный привести к грандиозным изменениям в области вычислительной техники, основан на разработке квантовых компьютеров.
Технология исполнения компьютера:
· Квантовый компьютер
· Механический компьютер
· Пневматический компьютер
· Гидравлический компьютер
· Оптический компьютер
· Электронный компьютер
· Биологический компьютер
Лекция №2: «Жизненный цикл технического изделия».
I. Жизненный цикл технического изделия.
Общие сведенья.
Стадии жизненного цикла.
Общие сведенья
Разработать и внедрить в производство изделие новой модели означает превратить знания, новую идею в готовый продукт. Превращение знания в продукт требует затрат времени и крупных единовременных денежных расходов, величина которых тем больше, чем выше уровень новизны продукции и чем чаще происходит смена моделей изделий. Это в свою очередь влечёт за собой удорожание изделий при их производстве.
|
|
|
Время, в течение которого знания превращаются в продукт, т.е. разработка новой продукции, её освоение и изготовление на предприятии вплоть до снятия с производства, принято называть жизненным циклом продукции. Вначале жизненного цикла продукции выполняется полный комплекс работ по ее созданию.
| Стадия | Начало стадии | Окончание стадии |
| Маркетинговые исследования рынка | Заключение договора на проведение исследований | Сдача отчета по результатам исследований |
| Генерация идей и их фильтрация | Сбор и фиксирование предложений по проектам | Окончание отбора проектов-конкурентов |
| Техническая и экономическая экспертиза проектов | Комплектация групп оценки проектов | Сдача отчета по экспертизе проектов, выбор проекта-победителя |
| НИР | Утверждение ТЗ на НИР | Утверждение акта об окончании НИР |
| ОКР | Утверждение ТЗ на ОКР | Наличие комплекта конструкторской документации, откорректированной по результатам испытаний опытного образца |
| Пробный маркетинг | Начало подготовки производства опытной партии | Анализ отчета о результатах пробного маркетинга |
| Подготовка производства на заводе-изготовителе | Принятие решения о серийном производстве и коммерческой реализации изделий | Начало установившегося серийного производства |
| Собственно производство и сбыт | Продажа первого серийного образца изделия | Поставка потребителю последнего экземпляра изделия |
| Эксплуатация | Получение потребителем первого экземпляра изделия | Снятие с эксплуатации последнего экземпляра изделия |
| Утилизация | Момент списания первого экземпляра изделия с эксплуатации | Завершение работ по утилизации последнего изделия, снятого с эксплуатации |
|
|
|
Таб. 2.1.Границы стадий жизненного цикла изделия
Этапы «жизненного цикла»:
· стадия проектирования
· стадия производства
· стадия эксплуатации
Первые этапы жизненного цикла нового изделия начинаются со стадий:
· НИР - научно-исследовательской работы,
· ОКР - опытно-конструкторской работы,
· НИОКР – научно – исследовательские и опытно – конструкторские работы.
В процессе НИР возникают и проходят всестороннюю проверку новые идеи, реализуемые иногда в виде открытий и изобретений. Теоретические предпосылки решения научной проблемы проверяются в ходе опытно-экспериментальных работ.
ОКР – это переходная стадия от научных исследований к производству. На этой стадии идеи, возникающие в процессе НИР, практически претворяются в техническую документацию и опытные образцы.
Циклнаучно-исследовательских работ НИР, проводимых подразделениями предприятий и другими организациями, состоит из стадий, а также возможных этапов по стадиям. Под стадией понимается логически обоснованный комплекс работ, имеющий самостоятельное значение и являющийся объектом планирования и финансирования.
На первой стадии – разработка технического задания ТЗ:
· подбираются и изучаются научно-техническая литература,
· патентная информация и другие материалы по теме,
· обсуждаются полученные данные,
· составляется аналитический обзор,
· выдвигаются гипотезы,
· выбираются направления работы,
· пути реализации требований, которым должно удовлетворять изделие,
· составляется отчётная научно-техническая документация по стадии,
· определяются необходимые исполнители,
· подготавливается и выдается техническое задание.
На второй стадии – проведение теоретических и экспериментальных исследований – осуществляется:
· теоретическая разработка темы, в процессе которой проверяются научные и технические идеи,
· разрабатываются методики исследований,
· обосновывается выбор разного рода схем,
· выбираются методы расчётов и исследований,
· выявляется необходимость проведения экспериментальных работ,
· разрабатываются методики их проведения;
· осуществляются проектирование и изготовление макетов и экспериментального образца;
· проводятся стендовые и полевые экспериментальные испытания образца по разработанным программам и методикам,
· анализируются результаты испытаний,
· определяется степень соответствия полученных данных на экспериментальном образце расчетным и теоретическим выводам,
· дорабатывается экспериментальный образец,
· проводятся дополнительные испытания, при необходимости вносятся изменения в разработанные схемы, расчеты, техническую документацию.
На третьей стадии – оформление результатов НИР:
· составляется отчётная документация, включающая материалы по новизне и целесообразности использования результатов НИР, по экономической эффективности,
· разрабатываются научно-техническая документация и проект технического задания на опытно-конструкторские работы,
· составленный и оформленный комплект научно-технической документации предъявляется к приёмке заказчику,
· новизна технических решений оформляются через патентную службу независимо от окончания составления всей технической документации,
· руководитель темы перед предъявлением НИР комиссии составляет извещение о её готовности к приёмке.
На этапе приемки темы проводится:
· обсуждение и утверждение результатов НИР (научно-технического отчета),
· подписание акта заказчика о принятии работы,
· разработчик передает заказчику:
o принятый комиссией экспериментальный образец нового изделия;
o протоколы приёмочных испытаний и акты приёмки опытного образца (макета) изделия;
o расчеты экономической эффективности использования результатов разработки;
o необходимую конструкторскую и технологическую документацию по изготовлению экспериментального образца.
Разработчик принимает участие в проектировании и освоении нового изделия и наряду с заказчиком несёт ответственность за достижение гарантированных им показателей изделия.
Опытно-конструкторские разработки ОКР проводятся в порядке реализации результатов НИР или непосредственно по техническому заданию на ОКР без предшествующей научно-исследовательской работы.
Техническое задание является исходным документом, на основе которого осуществляется вся работа по созданию нового изделия. Оно разрабатывается предприятием-изготовителем продукции и согласуется с заказчиком (основным потребителем). Утверждается ведущим министерством (к профилю которого относится разрабатываемое изделие).
В техническом задании определяется назначение будущего изделия, тщательно обосновываются его технические и эксплуатационные параметры и характеристики: производительность, габариты, скорость, надёжность, долговечность и другие показатели, обусловленные характером работы будущего изделия. В нём также содержатся сведения о характере производства, условиях транспортировки, хранения и ремонта, рекомендации по выполнению необходимых стадий разработки конструкторской документации и её составу, технико-экономическое обоснование и другие требования. Разработка технического задания базируется на основе выполненных научно-исследовательских работ, информации маркетинговых исследований, анализа существующих аналогичных моделей и условий их эксплуатации. После согласования и утверждения техническое задание является основанием для разработки эскизного проекта.
Эскизный проект состоит из:
· графической части,
· пояснительной записки.
Графическая часть содержит принципиальные конструктивные решения, дающие представление об изделии и принципе его работы, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры. Таким образом, она дает конструктивное оформление будущей конструкции изделия, включая чертежи общего вида, функциональные блоки, входные и выходные электрические данные всех узлов (блоков), составляющих общую блок-схему. На этой стадии разрабатывается документация для изготовления макетов, осуществляется их изготовление и испытания, после чего корректируется конструкторская документация. Вторая часть эскизного проекта содержит расчет основных параметров конструкции, описание эксплуатационных особенностей и примерный график работ по технической подготовке производства.
Эскизный проект содержит разработку различных руководящих указаний по обеспечению на последующих стадиях технологичности, надежности, стандартизации и унификации, а также составление ведомости спецификаций материалов и комплектующих изделий на опытные образцы для последующей передачи их в службу материально-технического обеспечения.
Макет изделия позволяет добиться удачной компоновки отдельных частей, найти более правильные эстетические и эргономические решения и тем самым ускорить разработку конструкторской документации на последующих стадиях. Эскизный проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.
Технический проект разрабатывается на основе утвержденного эскизного проекта и предусматривает выполнение графической и расчетной частей, а также уточнения технико-экономических показателей создаваемого изделия. Он состоит из совокупности конструкторских документов, содержащих окончательные технические решения, которые дают полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации.
В графической части технического проекта приводятся чертежи общего вида проектируемого изделия, узлов в сборке и основных деталей. Чертежи обязательно согласовываются с технологами. В пояснительной записке содержатся описание и расчет параметров основных сборочных единиц и базовых деталей изделия, описание принципов его работы, обоснование выбора материалов и видов защитных покрытий, описание всех схем и окончательные технико-экономические расчеты. На этой стадии при разработке вариантов изделий изготавливается и испытывается опытный образец. Технический проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.
Рабочий проект имеет три уровня:
· разработка рабочей документации опытной партии (опытного образца);
· разработка рабочей документации установочной серии;
· разработка рабочей документации установившегося серийного или массового производства.
Первый уровень рабочего проектирования выполняется в три - пять этапов:
· разрабатывают конструкторскую документацию для изготовления опытной партии и определяют возможность получения от поставщиков некоторых деталей, узлов, блоков (комплектующих). Всю документацию передают в экспериментальный цех для изготовления по ней опытной партии (опытного образца).
· осуществляют изготовление и заводские испытания опытной партии. Как правило, проводят заводские механические, электрические, климатические и другие испытания.
· корректируют техническую документацию по результатам заводских испытаний опытных образцов.
· в процессе этих испытаний уточняются параметры и показатели изделия в реальных условиях эксплуатации, выявляются все недостатки, которые впоследствии устраняются.
· корректируют документацию по результатам государственных испытаний и согласовании с технологами вопросов, касающихся классов шероховатости, точности, допусков и посадок.
Второй уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа:
· изготавливают установочную серию изделий, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, где уточняют стойкость, долговечность отдельных деталей и узлов изделия, намечают пути их повышения. Запуску установочных серий предшествует, как правило, технологическая подготовка производства.
· производят корректировку конструкторской документации по результатам изготовления, испытания и оснащения технологических процессов изготовления изделий специальной оснасткой. Одновременно с этим корректируют и технологическую документацию.
Третий уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа:
· изготовление и испытание головной или контрольной серии изделий, на основе которой производят окончательную отработку и выверку технологических процессов и технологического оснащения, корректировку технологической документации, чертежей приспособлений, штампов и т.д., а также нормативов расхода материалов и рабочего времени.
· корректируют конструкторскую документацию.
НИОКР— комплекс мероприятий, включающий в себя как научные исследования, так и производство опытных и мелкосерийных образцов продукции, предшествующий запуску нового продукта или системы в промышленное производство.
Дата добавления: 2018-05-30; просмотров: 415; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!