Программа расчета показателей надежности электронных модулей (система АСОНИКА-К-СЧ)

Кулыгин В.Н., Жаднов И.В., Полесский С.Н., Цыганов П.А.

ПРОГРАММА РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОННЫХ

МОДУЛЕЙ

УДК 621.396.6, 621.8.019.8

Программа расчета показателей надежности электронных модулей создана для автоматизации расчетов надежности составных частей, в обеспечение ОСТ 4Г 0.012.242-84 и предназначена для расчетной оценки показателей надежности электронных модулей по данным о характеристиках надежности ЭРИ и параметрам режимов применения.

The program of calculation of indicators of reliability of electronic modules is created for automation of calculations of reliability of components, in maintenance ОСТ 4Г 0.012.242-84 and is intended for a settlement estimation of indicators of reliability of electronic modules by data about characteristics of reliability of Erie and to parameters of modes of application.

НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОТКАЗНОСТЬ, КАЧЕСТВО RELIABILITY, FAULTLESSNESS, QUALITY

Программа ориентирована на инженеров-проектировщиков электронных средств, не являющихся специалистами в области надежности и имеющих минимальные навыки работы на персональном компьютере. Это достигается за счет:

- использования технологии «Wizard» для ввода информации в интерфейсе пользователя;

- создания справочной системы, содержащей все необходимые подсказки и рекомендации, необходимые для работы с программой;

- создания базы данных, содержащей как информацию об

электрорадиоизделиях (ЭРИ), компонентах компьютерной техники (ККТ) и стандартизованных и унифицированных составных частей (СЧ), так и информацию о рассчитываемых электронных модулях (ЭМ).

Пользователь программы имеет возможность получать дополнительную информацию о степени влияния каждого из внешних воздействующих факторов (ВВФ) - температуры и др. и каждого ЭРИ на общий уровень рассчитанных показателей. Анализ этой информации позволяет своевременно выявить «слабые места» разрабатываемых модулей и дать обоснованные рекомендации по изменению схемы, конструкции и элементной базы c целью обеспечения требований частных технических заданий (ЧТЗ) в части показателей надежности электронных модулей.

Программа позволяет рассчитывать показатели надежности электронных средств на основе данных по характеристикам надежности ЭРИ и ККТ, приведенных в отечественных справочниках МО РФ «Надежность ЭРИ» [1] «Надежность ЭРИ» ИП [2], «Перечень серийно производимых и перспективных

базовых средств вычислительной техники, разработанных в рамках КПЦ «Интеграция-СВТ-2015» и «Военная микроэлектроника» на основе

унифицированных архитектурных, программных, программных и

конструктивных решений и отечественной элементной базы» справочнике Ассоциации заказчиков и потребителей унифицированных изделий электронной техники (Фонд УНИЭТ) «Номенклатура высокотехнологичных ИЭТ, рекомендуемых к разработке в РФ и применению в РЭА», зарубежных «MIL-HDBK-211F» [3], GJBIZ 299B, NSWC-98/LE1, а также справочников OOO «СИНЦ» «Надежность ЭРИ зарубежного производства» и информационносправочной базы данных «Надежность ККТ» [4, 5], непрерывно обновляемых на основе результатов мониторинга и данных, представляемых предприятиями-пользователями программного комплекса.

Встроенные интерфейсы связи позволяют экспортировать и

конвертировать данные промышленных отечественных САПР/АСПИ и зарубежных CADICAE-программ и экспортировать данные в программные средства автоматизированного выпуска карт рабочих режимов [6].

В программе реализован метод расчета электронных модулей, рекомендованный в ОСТ 4Г 0.012.242-84. [7], а также методы расчета интенсивности отказов сверхбольших и сверхбыстродействующих СБИС последних поколений и коэффициента эксплуатации, учитывающего дифференцированное влияние ВВФ. Программа позволяет проводить расчеты показателей надёжности по ГОСТ Р В 20.39.303-98 [8], а именно: вероятности безотказной работы за заданное время - P(t); средней наработки до отказа в режиме эксплуатации - Т0Э; средней наработки до отказа в режиме хранения -

Т0Хр.

Состав программы расчета показателей надежности электронных модулей приведен на рис. 1.

Рис. 1. Состав программы расчета показателей надежности электронных модулей

Программа выполнена по технологии «клиент-сервер» взаимодействие между клиентской и серверной частями программы осуществляется через канал связи (сеть) с использованием HTTP-протокола для обмена данными [9].

Ниже приведена краткая характеристика программных компонентов программы.

Серверная часть

Компонент «Расчетное ядро» предназначен для проведения расчетов интенсивностей отказов ЭРИ для режима эксплуатации и хранения.

Компонент «Администрирование СЧБД» предназначен для работы с данными, хранящимися в справочной части базы данных: редактированием, удалением и добавлением новых классов ЭРИ и справочников.

Компонент «Модуль сопряжения с клиентской частью» предназначен для установления связи с клиентской частью программы: получение запросов от нее и формирование ответов. Также в этот компонент встроена защита от доступа к данным неавторизованных пользователей

Компонент «Модуль сопряжения с СУБД» предназначен для получения запрашиваемых пользователем данных из БД посредством ^^L-запросов и протоколирования запросов пользователей.

Клиентская часть

Компонент «Интерфейс пользователя» предназначен для

редактирования схемы расчета надежности электронных средств в графическом виде, ввода параметров компонентов 1-го, 2-го и 3-го уровня, в т.ч. и получения данных на эти компоненты из БД, вывода результатов расчетов, а также проведения резервного копирования данных. Пример ввода данных на компонент первого уровня приведен на рис. 2.

Рис. 2. Окна ввода параметров компонента 1-го уровня

Компонент «Расчетное ядро» предназначен для проведения расчетов показателей надежности электронных средств, а также расчета надежности электронных средств для различных видов общего резервирования.

Компонент «Модуль сопряжения с серверной частью» предназначен для формирования запросов к серверной части программы, предоставления аутентификациионных данных и получения параметров на запрошенные ЭРИ.

Компонент «Модуль построения графиков» предназначен для построения зависимостей интенсивностей отказов электронного модуля от температуры. На рис. 3 приведен пример гистограммы, на которой отображены вклады каждого компонента в общую эксплуатационную интенсивность отказов - а) и зависимость интенсивности отказов электронного модуля от температуры в заданном пользователем диапазоне изменения и выбранным шагом - б).

Рис. 3. Окно отображения гистограммы а) и график зависимости интенсивности отказов от

температуры б)

Компонент «Интерфейс связи» предназначен для конвертирования данных из форматов промышленных САПР и АСПИ. На рис. 4 приведен пример импорта данных (температур ЭРИ) из выходного файла ПК ТРиАНА

[10] - а) с помощью интерфейса связи - б).

а) б)

Рис 4. Выходной файл ПК ТРиАНА а) и окно Интерфейса связи с АСПИ б)

После проведения расчетов пользователь имеет возможность вывести полученные результаты в виде отчета. Пример отчета приведен на рис. 5

Рис. 5. Отчет программы расчета показателей надежности электронных средств

Программная реализация выполнена с помощью современной визуальной среды программирования C++ Builder. Графический интерфейс программы создан по концепции MDI-приложения с использованием технологии «Wizard» для ввода информации в интерфейсе пользователя.

Библиография

1. Справочник «Надежность электрорадизделий». / МО РФ, - 2006.

2. Справочник «Надежность ЭРИ ИП».. 2 2 ЦНИИИ МО РФ, - 2006.

3. MIL-HDBK-217 F. Reliability prediction of electronic equipment.

4. Жаднов, В.В. Прогнозирование качества ЭВС при проектировании. Учебное пособие. / В.В. Жаднов, С. Н. Полесский, С.Э. Якубов и др. - М.: Изд-во ООО «СИНЦ», 2200. - 1 91 с .

5. Жаднов, В.В. Оценка качества компонентов компьютерной техники. /

В.В. Жаднов, С.Н. Полесский, С.Э. Якубов. // Надежность, № 3 (26), 2008. - с. 26-35.

6. Шалумов, А.С. Автоматизированная система АСОНИКА для проектирования высоконадежных радиоэлектронных средств на принципах CЯLS,-технологий: Том 1. / А.С. Шалумов, Ю.Н. Кофанов, В.В. Жаднов и др. // Под ред. Ю.Н. Кофанова, Н.В. Малютина, А.С. Шалумова. - М.: Изд-во «Энергоатомиздат», 2000.. 553 с .

7. ОСТ 4Г 0.012.242-84. Аппаратура радиоэлектронная. Методика расчета показателей надежности.

8. ГОСТ РВ 20.39.303-98. КСОТТ. Требования к надежности. Состав и порядок задания.

9. Жаднов, И.В. АСОНИКА-К - программный комплекс анализа и обеспечения надежности. / И.В. Жаднов. // Надежность, № 3 (10), 2004. -с. 5-12.

10. Жаднов, В.В. Управление качеством при проектировании

теплонагруженных радиоэлектронных средств. / В.В. Жаднов, А.В. Сарафанов. М.: Изд-во «Солон-Пресс», 2200. - 444 с .