在设计报告中有部分非技术性内容,应该在各类设计报告中体现的。
应按照具体产品的相应设计,将内容进行必要的删减,及其针对具体产品的详细说明。
由于XX采用成熟的技术,并参照其他型号设备的研制和生产经验,因此XX的研制和生产无关键技术。
XX借鉴了其他型号测试设备的生产经验,并充分考虑了产品加工的工艺性,因此XX的生产基本采用了成熟的工艺,无工艺攻关项目。
XX元器件均采用满足任务书要求的、并经过实际应用的器件,具体见表1。
表1 XX元器件选用列表
序号 | 名称或型号 | 厂家 | 级别 |
1 | |||
2 | |||
3 | |||
4 | |||
5 |
表中所列元器件为部分器件,其他元器件见备查的元器件清单列表。
3. 设备可靠性设计
尽量简化设计,模块化设计,并大力开发软件资源,提高整机的可靠性,同时也降低了维修的难度。选择优质、低耗的元器件。同时,对元器件的工作电压范围、温度特性、电特性参数等采取降额使用的方法,以降低元器件在各种应力条件下的失效率。
3.1. 设备可靠性措施
a) 整套XX中元器件采用质量可靠且使用成熟的产品,具体如下:
――选用满足要求的XX模块及外围模块、部件;
――数字集成电路采用XX器件;
――电阻电容等通用器件选用XX以上级别的高质量元器件;
b) 电缆均采用高温(200℃)镀银导线;
c) 电路焊接由专业焊接工完成;
d) 电装由专业电装人员完成;
e) 产品调试由专业人员调试;
f) 机械部件全部做防松处理,完全能承受公路运输、搬运等产生的振动和冲击;
g) 对设备进行全面、长时间的检测,确保设备的正常运行;
h) 详细
3.2. 软件可靠性措施
3.2.1 控制软件可靠性措施:
a) 简化人机界面,各种按键功能定义清晰明确,使操作人员一目了然;
b) 采用引导配置测试方法,让操作人员一步一步进行配置,减少了误配的可能性;
c) 测试过程中不可用按钮灰化;
d) 采用文件形式保存测试数据,可进行任意备份;
e) 测试数据同时保存了测试的所有信息,保证了测试数据的完整性;
f) 测试软件选用成熟的开发技术以及通用的开发语言,对模块之间采用数据耦合方式从而降低软件的复杂度,提高可靠性;
g) 软件内部通用模块均采用已经过实际应用的、可靠的程序模块;
h) 对软件进行长时间的测试;
i) 详细
3.2.2 嵌入式软件可靠性措施:
a) 采用模块化设计,各模块均采用或移植已成熟的控制程序;
b) 对各种内部通讯总线进行严格的时序测试,确保通讯特性符合外围器件要求;
c) 软件对通讯命令采取防错措施,并对命令中数据进行检查,保证只有正确的命令格式和正确的数据被执行。
d) 对通讯进行各种故障注入测试,排除异常发生;
e) 详细
4. 设备维修性设计
XX产品是可修复性的产品,整机采用了模块化设计的思路,模块层次简单,连接关系清晰,装配维修简单;
a) 设计时压缩器件和模块品种,采用模块化设计,在结构设计中充分考虑到便于拆装与维修,具有较好的可达性,便于维修保障;
b) 具有较完善的自检功能,对各功能模块可进行自动检测,迅速确定并显示各部分的故障情况,便于维修更换;
c) 设备内部采用板卡结构,内部功能模块直接的连接尽量采用板对板和柔性连接的方式,提高了整机的工艺水平和可维修水平,方便拆卸、维修或更换;
d) 设备结构设计的可视性和可靠性较好,维修方便,拆卸工具仅需标准的螺丝刀;
a) 详细
XX设备操作人员具有中等以上文化程度,经短期培训即可担负工作。开展人性化工程设计,使装备便于操作并尽量减少操作人员;提高装备的智能化水平,降低对保障人员的技术要求,同时提高装备的自我保障能力。
a) 在设计中对于功能相近的设备尽量使用同一型号的产品,可以减少备件的种类和数量;
b) 设计中尽可能多地使用通用的器件,大件设备在安装中尽可能采用松不脱螺钉,其它设备的安装和固定使用标准螺钉螺母;
c) 接插件选用标准型号并配置一定的数量作为备件,电缆导线采用标准电缆导线;
d) 详细
a) 根据用户的要求,制定使用说明书,必要时编制培训计划,利用多媒体技术等现代化教学手段,进行形象化教学,提高训练效果;
b) 按系统使用寿命周期对人员训练周期可分为:
交付使用培训,主要针对用户进行专业技术理论培训;
使用维护培训,主要针对用户操作人员进行设备操作和维护培训。
a) 设备具有上电自检功能;设备进行自测试,加电开机后自动运行POST,对内部功能电路进行初始化及自检,主要检查显示、处理器、内存、键盘、鼠标、存储设备、以及主要外部接口,并将自检信息显示在屏幕上,一旦检查发现有故障,通过屏幕显示和声音告警进行提示;
b) 功能性能测试:可通过测试程序的选择,可对设备的所有模块进行进一步的功能性能测试;
c) 编制测试、验收大纲,可以全面测试设备各功能性能是否正常;
d) 详细
7. 设备安全性设计
7.1 人身安全
a)结构设计采用安全的结构形式,机箱表面采用圆弧形设计,避免有尖锐的凸起,防止意外对人身造成伤害;
b)硬件设备设计有接地螺栓,使用时接入系统安全地,可以有效地防止使用人员在操作过程中由于意外引起的电击等人身伤害情况的发生;
c)设备没有采用危险品材料,不会对使用人员造成人身伤害;
d)设备上可触及的对人、机有危害的部位都加有防护罩和明显标志。
7.2 设备安全性措施
为保证设备使用过程中安全操作,采取以下措施:
a) 所有可能涉及安全的地方,均有安全警示;
b) 所有危险电压端子处均有保护盖;
c) 设备接地良好,并配有接地端子,减少静电对设备的影响;
d) 设备所有不同类型的地相互隔离;
e) 电源模块采用输入超宽范围的电源模块;
f) 电源模块均有过压、过流、短路等保护措施,避免外部电源异常变化或瞬间的高压尖峰损坏设备;
g) 内部的器件、部件在选择时都考虑了使用环境的要求并留有一定的余量,在规定的环境条件下使用不会对设备造成伤害
h) 设备内部安装有保险丝,保护电路安全;
i) 连接器位号标识清晰,所有线缆、插头、插座统一编号,并在适当部位设置识别标志;
j) 连接器采用防误插设计, 对外接口采用标准连接器,不同接口类型的连接器各不相同,能够有效地防止由于误插引起的设备损坏;
k) 详细
7.3 软件安全性措施
a) 控制软件在连接设备时需密码等方式确认;
b) 产品交付使用后,测试流程如需更改必须与用户充分沟通确认后才可以由软件管理员填写软件更改单后进行更改、存档,确保软件的正确性、唯一性和版本可追溯性。
c) 详细
8.1 根据产品高低温要求进行设计,并进行相应的环境试验
a)选用宽温型元器件,包括:CPU、芯片组、LCD、硬盘以及各种电路元器件。通过选择宽温器件,提高电路的高低温工作能力,尽可能改善模拟器本身的温度工作特性;
b)降低功耗,减少发热量。CPU作为整机电路的核心处理器,是设备发热量最大的器件,选择低功耗处理器,既保证设备具有较高的处理能力,同时具有较低的发热量;
c)采用传导方式散热。主板上的CPU和南北桥芯片的通过散热冷板与机壳相连,将器件产生的热量传导到作为散热器的机壳上,经过热辐射将热量散发。结合低电压移动CPU的使用,这种方式在满足散热要求、保证整机正常工作的同时可以省掉风机,有利于进一步减少功耗和运行噪声、提高产品的可靠性;
d)整机外壳采用铝合金材料,以便减少热阻,有利于传导散热。
e) 详细
8.2 抗振设计:对板级进行减振设计,每个功能模块与框架件紧密螺接;
8.3热设计:设备的散热主要通过自然传导和风冷相结合的方式,设计原则一是尽量选用低功耗器件,二是使功耗较大的器件通过导热板或导热介质直接与箱体连接,增大接触面积,减小热阻,缩短传导路径,使元器件热量迅速散发到机箱外壁,保证整机电路工作的可靠性,三是机箱内部安装高功率散热风扇;
8.4宽温设计:机箱采用宽温机箱,内部板卡均为宽温板卡。
8.5显示屏采用满足环境条件的成熟产品;
8.6详细
9. 电磁兼容性设计
a) 采用屏蔽材料, 设备的箱体采用铝合金材料,接缝处理主要采用铝焊接和屏蔽材料。在结构设计时综合考虑利用屏蔽箔带、导电布、导电压条、导电玻璃、环氧导电胶、柔性透明导电膜对缝隙或孔洞的屏蔽处理,在接触面加导电衬垫;
b) 传导干扰及信号滤波的处理,电源连接器采用具有屏蔽作用的电连接器,同时在内部设计一体的的电源滤波器,使得从电源线传输进来的干扰被滤波器吸收掉。也可用滤波器将机箱内部的电磁干扰吸收掉,不会通过电源线输出干扰到其它通信设备。在电路内部各个功能模块之间的电源上设置电源滤波器,减少各电路之间的相互干扰,特别是在功率放大器、晶体振荡器、低噪声放大器等电路之间使用电源滤波器减少相互之间的干扰。通信端口加滤波电路,抑制传导干扰,传输电缆采用全屏蔽电缆减少干扰。
c) 设备所有信号与地线与设备机壳相互隔离。地面电源供电负母线与220V市电接地线相互隔离,设备工作电源的地线与市电和机箱绝缘隔离。即所有功率地、信号地必须与机箱隔离、与220V地线隔离,AC/DC交换器地必须隔离,隔离电阻大于5MΩ;
d) 设备机箱设计有接地桩,与测试地大地连接。
e) 传输不同电平信号的导线应分组捆扎,并保持适当的距离,以减少导线间的相互干扰;
f) 对敏感线路均使用屏蔽线或双绞线;、
g) 同一电缆内只应传递同一电平等级的信号;
10. 风险分析
XX的设计在我公司多个项目中已设计定型的原型机基础上进行研制,技术成熟度较高,所以在设计方面不存在风险。
在研制与生产过程中可能导致不能按期按要求完成任务的的风险及其等级和采取的措施见表2,针对风险等级及后果采取了相应的措施,并制定了详细的进度计划。
表2风险分析及解决方案表
序号 | 风险 | 风险等级及后果 | 采取的措施 |
1 | 技术要求更改 | 高度 会导致变更设计输入 | |
2 | 软件需求 | 高度 | |
3 | 设备电子器件、接口器件缺货,或订货周期过长。 | 中度。 | 提前对元器件,特别是采购周期长的元器件进行申请备货,采用成熟且已备货元器件保证设备的生产。 |
4 | 加工或装配质量工艺问题。 | 低。 导致设备返工,生产任务不能按时完成。 | 专门制定生产质量监控措施,对于关键环节设置停止点检查,对于一般环节,按镭隆公司质量体系要求执行。 |
XX |
11. 工艺装备、计量器具、专用测试设备的检定情况
在产品生产过程中使用的仪器仪表如表3所示,主要为生产过程中测试性能指标使用。所用仪器、仪表均经过检定,并在有效期内,并为产品进行相应的测试,公司将投产相关的工装设备。
表3 仪器仪表汇总
序号 | 名称 | 数量 | 备注 |
1 | 数字万用表 | 1 | |
2 | 游标卡尺 | 1 | |
3 | 工装 | 1 | |
4 | 信号发生器 | 1 | |
5 | 电源 | 1 | |
6 | XX | 1 |
12. 质量控制保证
为保证产品的质量,镭隆公司严格按照军用产品科研生产流程要求,对设备生产的各阶段的质量进行检查和监督,重点是产品原材料和元器件质量控制、产品生产过程控制、外协和外购产品质量控制等工作。
12.1原材料和元器件质量控制
为了保障产品原材料元器件的质量,对产品所需电子元件和配套产品零部件的采购,我们均会按公司质量体系 “采购控制程序”进行。在元器件的设计选用、采购、齐套、保管等一系列环节,都有严格的质量控制措施。其控制内容包括:
l 对原材料和元器件供应单位质量保证能力进行考察,编制“合格器材供应单位名单”,按合格器材供应单位进行采购;
l 原材料和元器件入镭隆公司后,未经复验或复验不合格的外购器材不准投入使用;
l 原材料和元器件入镭隆公司必须进行常规复验,常规复验包括:包装是否完好,外观质量、质量证明文件是否齐全,型号、规格与质量证明文件是否相符,器材及配件与装箱单是否符合,是否符合有效期规定等;
l 原材料和元器件代用必须由项目技术负责人按用户单位质量文件的规定办理代用手续,并经用户方认可后方可使用。
12.2生产过程质量控制
在研制生产过程中生成过程质量控制的贯彻实施体现在如下方面:
l 生产过程中严格按照公司质量体系要求进行质量控制,认真贯彻GJB/Z9001-2009标准和公司质量体系文件,确保产品质量满足要求;
l 设备研制过程中涉及到的所有成熟工艺过程,如:电装、机加工等,均按现行工艺文件,由本公司电装、总装部门持上岗证的人员完成。同时所有研制、加工、检测所涉及的设备及仪表均按规定进行周期检定,满足使用要求。从研制准备阶段就纳入了质量管理体系的控制,从而有效的保证了验收质量和产品质量;
l 在生产过程中强调严格遵守工艺纪律,无论是机加生产、电子装联、还是产品调试必须严格按工艺过程卡和调试说明及作业文件规定进行,并履行留名制。对每块电路板均有随工卡及履历书;产品调试时,特别强调要按调试说明进行,并填写调试记录等;每道工序交接均有记录;
l 强化检验职能,确保其独立行使职权。对检验人员分期分批培训考核,杜绝错漏检的发生,并针对调试工作设立了兼职检验员,对违反程序现象决不放过。
12.3外协、外购产品质量控制
在外购件的质量控制方面严格按质量体系采购控制程序的规定执行入库验收;发放时严格按领料单或技术文件规定的各项要求逐项检查,全面杜绝错料、混料和未经检验合格的外购件出库使用。外协件生产合同有明确的质量保证要求和验收要求,并在《合格供方名录》内的厂家外协。外协件同样经检验合格后入库使用。
13. 研制周期
表4 研制周期表
序号 | 主要研制节点 | 完成形式 | 评价方法 | 完成时间 |
1 | 完成技术方案的评审 | 方案报告 | 评审会 | |
2 | 完成设备调试 | 设备(含硬件软件) | 通过自检 | |
3 | 设备达到完好状态,在甲方指定地点完成设备验收 | 设备(含硬件软件) | 通过验收 |
14. 交付的图纸和资料清单
XX产品交付时随机的图纸和资料见表5。
序号 | 名称 | 文档形式 |
1 | 设计方案报告 | 纸质文档 |
2 | XX | |
3 | XX | |
4 | XX | |
5 | XX |
a) XX的研制工作全部结束,软件、硬件状态不再改动,由承制方组织任务提出方验收和出厂;
b) 由产品承制方编写验收测试细则,经任务提出方会签或者由任务提出方编写验收细则,经产品承制方会签,验收时按照会签过的验收细则进行验收测试、资料检查和备附件检查;
c) 在交付验收前产品须进行通电老化;
d) 验收过程中发现不合格或者缺陷,经承制方修复后并经承制方质量部门测试合格后重新组织验收,直到合格为止。
验收流程按照图1流程执行:
图1 XX验收流程图
XX设计方案所列的各项性能指标均满足任务书要求,方案合理可行,可以转入下一步工作,也可作为设计的依据。