Показатели качества конструкции СВТ

ВВЕДЕНИЕ

 

Средства  вычислительной техники – совокупность математических и технических средств, методов и приемов, которые используются для облегчения и ускорения решения  трудоемких задач, связанных с обработкой информации. Средства вычислительной техники полностью или частично автоматизируют вычислительный процесс.

Вычислительная  техника широко применяется в  современных системах обработки  информации, для быстрого и точного  определения координат судов, самолётов, космических объектов и т.п. Особой областью использования вычислительной техники являются информационные поисковые  системы, обеспечивающие механизацию  библиотечных и библиографических  работ и способствующие ликвидации больших справочных картотек. Быстро расширяющейся сферой использования  вычислительной техники является также  работа банков, сберегательных касс и  других финансовых учреждений, где  применение ЦВМ дает возможность  централизованно выполнять все  расчётные операции.

Современный научно-технический прогресс характеризуется  в первую очередь не только высокой  производительностью и научной  организацией труда, но и широкой  механизацией и автоматизацией умственной деятельности человека. Алгоритмизация умственной деятельности человека потребовала  интенсивной разработки новых разделов математики, особенно математического  моделирования, логики, лингвистики  и психологии, создания специальных  математических методов анализа, физических, биологических и социальных процессов, математическое изучение которых было ранее невозможно.

Поэтому сегодня  особенно актуальным является качество работы средств вычислительной техники.

Качество - синтетический показатель, отражающий совокупное проявление многих факторов - от динамики и уровня развития национальной экономики до умения организовать и управлять процессом формирования качества в рамках любой хозяйственной единицы. Вместе с тем мировой опыт показывает, что именно в условиях открытой рыночной экономики, немыслимой без острой конкуренции, проявляются факторы, которые делают качество условием выживания товаропроизводителей, определяющим результатом их хозяйственной деятельности.

Качество  включает в себя множество компонентов. Прежде всего, к ним относятся  технико-экономические показатели качества продукции, а также качество технологии ее изготовления и эксплуатационные характеристики. Показатели назначения продукции, надежности и долговечности, трудоемкости, материалоемкости, наукоёмкости - определяющие в этом ряду.

Такие показатели качества товара, как его эксплуатационная безопасность и надежность, дизайн, уровень послепродажного обслуживания, являются для современного покупателя основными критериями при совершении покупки и, следовательно, определяют успех или неуспех фирмы на рынке.

Цель курсовой работы – изучить методы расчета  качества конструкции средств вычислительной техники. Задачи работы – изучение показателей качества конструкции  СВТ, изучение методов оценки качества конструкции СВТ.

 

1 КОНСТРУКЦИЯ  СВТ

 

1.1 Понятие конструкции СВТ

Человеческое  общество характеризуется как непрерывным  ростом своих потребностей, так и  использованием для их удовлетворения орудий производства – изделий, под  которыми обычно понимаются машины, оборудование, устройства и т.п. Рост потребностей обусловливает производство всё  новых изделий, определяющих связь  человека с человеком и с окружающей средой, в том числе и таких  изделий, как ЭВМ. В свою очередь  изделия также прямо или косвенно влияют на жизнь человека. Модель удовлетворения общественной потребности в изделиях можно представить в виде спирали, где каждый виток развития включает определённую последовательность действий общества (рис. 1).

Формальное  описание потребности составляет основу проектирования как устройства изделия, так и описания его функционирования. Под проектированием обычно понимается разработка основных показателей того конечного изделия, для которого оно проводится, и путей их практической реализации. В результате проектирования реализуется конструкция (от лат. constructio – построение) – искусственно создаваемая человеком совокупность физических тел и веществ, имеющая законченные формы, характеризующаяся определёнными параметрами и предназначенная для выполнения необходимых функций в заданных условиях.

Понятие “конструкция”  всегда связывалось с активной деятельностью  человека. Целесообразно говорить о  конструкции, например, ЭВМ, но не говорят, скажем, о конструкции камня.

Конструкция изделия определяется его свойствами и параметрами. Основные свойства и  параметры конструкции зависят  от взаимосвязей составных частей изделия, а также от связей изделия с  окружающей средой и человеком. Свойства и параметры конструкции постоянно  изменяются и определяют существенные воздействия на конструкцию.

Запись  конструкции (по сути конструкторская  часть проектирования, или конструирование) с установлением размеров, видов, форм, обработок и некоторых других параметров осуществляется с помощью  технических чертежей, фотографий, макетов или в машинной форме  с использованием ЭВМ, т.е. в конструкторской документации. Независимо от вида записи конструкция, переданная для изготовления на производство, характеризует свойства, структуру и состав будущего изделия.

ГОСТ 2.101 – 68 определяет изделие как любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Он также устанавливает следующие виды изделий:

деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций;

сборочная единица – изделие, составные части, которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями;

комплекс – два и более изделия (состоящие в свою очередь из двух и более частей), не соединённых на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций;

комплект - два и более изделия, не соединённые между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера.

Знание  видов изделий необходимо для  правильного оформления конструкторской  документации на них и разработки технологии производства

Под технологией (от греч. technё – искусство, мастерство, умение и logos – учение, наука, т.е. наука о мастерстве) понимают совокупность производственных процессов и документов при изготовлении изделия, а также научные описания способов производства. Технология производства изделий базируется на способах изменения формы, размеров, физико-химических свойств, структуры и состава исходных материалов и полуфабрикатов. При выполнении определённого ряда технологических обработок из исходных материалов получают готовые изделия.

Любое производство имеет свои особенности, которые  предоставляют возможности выполнения норм, задаваемых в технической документации, разработанной при проектировании. Чтобы производство было экономичным, а его результаты давали высокие  количественные и качественные показатели изделия, нужно, чтобы его конструкция  была технологичной, т.е. изготавливалась  с минимальными затратами материалов, энергии и труда. Поэтому существенны  связи конструкции с производственным процессом, приводящие к влиянию  на технологические свойства и параметры  изделия.

Воздействия окружающей среды на изделия зависят  от места, времени и обстоятельств  их функционирования. Поэтому все  проявления окружающей среды в отношении  основных свойств и параметров конструкции  обязательно следует учитывать  при конструировании, а готовые  изделия перед эксплуатацией  должны быть испытаны, т.е. необходимо экспериментально определить количественные и качественные характеристики их свойств.

Износ, моральное  старение и некоторые другие факторы, проявляющиеся при эксплуатации или хранении изделий, приводят к  необходимости их утилизации.

Таким образом, этапы “рождения”, “жизни” и  “смерти” изделия взаимосвязаны (см. рис. 1) и решение задач по их оптимальному проектированию и производству должно осуществляться комплексно на основе учёта этих этапов. Необходимо целостное  всестороннее рассмотрение всех вопросов проектирования и производства изделий  с учётом их развития на других этапах в процессе взаимодействия с окружающей средой и человеческим обществом. Такой  подход к проектированию и производству называется системным.

 

 

1.2 Определение ЭВМ как объекта конструирования

Под ЭВМ понимают совокупность электронно-вычислительных средств, соединённых необходимым образом, способных получать, запоминать, преобразовывать и выдавать информацию с помощью вычислительных и логических операций по определённому алгоритму или программе.

Исторически наибольшее распространение (в силу своих преимуществ) получили цифровые ЭВМ, оперирующие с дискретной (цифровой) информацией. Поэтому при использовании термина “ЭВМ” обычно подразумевают класс цифровых ЭВМ как наиболее важный.

Основу  ЭВМ составляют их технические средства (ТС), под которыми понимается физическое оборудование, участвующее в автоматизированной обработке данных.

Известно, что для выполнения автоматизированной обработки данных в состав ЭВМ  включают ряд центральных и периферийных устройств, каждое из которых выполняет  вполне законченные функции, т.е. является функционально законченной частью технического средства (рис. 2).

К центральным относят, как правило, следующие основные устройства: арифметико-логическое (АЛУ), центрального управления (ЦУУ) и пульт управления и сигнализации (ПУиС), образующие в совокупности процессор, а также основную (оперативную) память, реализуемую в виде оперативного запоминающего устройства (ОЗУ). Схемотехнически центральные устройства обычно представляют собой более или менее однородные повторяющиеся структуры и реализуются в основном на электронных элементах (микросхемах, транзисторах и т.п.) в виде определённых конструктивов (электронных узлов).

К периферийным относятся внешние запоминающие устройства (ВЗУ), представляющие собой накопители информации, работающие на различных физических принципах, например с использованием магнитных, оптических, бумажных и других носителей информации, а также устройства ввода (УВв) и вывода (УВ) информации. Номенклатура периферийных устройств, используемых в составе современных ЭВМ, достаточно широка: накопители, дисплеи, печатающие устройства, клавиатуры, сканеры, графопостроители и т.п. Значительная часть периферийных устройств наряду с электронными схемами содержит электромеханические и механические узлы, достаточно сложные в конструктивном отношении.

В совокупности с программным обеспечением, процедурами, документацией, обслуживающим персоналом и другими компонентами современные  технические средства ЭВМ позволяют  создавать мощные вычислительные системы  различного назначения: автоматизированной обработки данных, управления, автоматизации  проектирования и производства, обучения и др.

В настоящее  время развиваются два основных направления повышения производительности вычислений. Первое направление –  создание многомашинных вычислительных комплексов, в основе которых лежит  либо использование ЭВМ с одинаковыми  характеристиками, либо ЭВМ, имеющих  различные быстродействие, структуру  и состав, но технически и программно совместимых друг с другом. Второе направление – создание многопроцессорных вычислительных систем, основу которых составляет единая ЭВМ с расширенной сетью центральных и периферийных процессоров.

Указанные выше обстоятельства требуют введения новых дополнительных понятий.

Различие  функций и специфичность подключения  центральных и периферийных устройств  в вычислительной системе позволяют  выделить внутри неё функциональные подсистемы (части). Так, центральную  вычислительной системы ГОСТ 15971 – 84 определяет как часть технических средств, в состав которых входят объединённые единым управлением центральные процессоры, основная память и каналы. Центральная часть должна содержать, по крайней мере, один центральный процессор, но может содержать более одного. В последнем случае она называется мультипроцессорной.

В зависимости  от количества центральных частей по ГОСТ 15971 – 84 различают вычислительные машины и вычислительные комплексы. При этом ГОСТ электронно-вычислительную машину как часть цифровой вычислительной системы (представляющую её технические средства), включающую одну центральную часть и предназначенную для обработки данных под управлением программы, находящейся в памяти. Вычислительный комплекс – это совокупность технических средств вычислительной системы, имеющая не менее двух центральных частей. Иногда вычислительный комплекс рассматривают как объединение нескольких ЭВМ.

 

 

 

2 ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА КОНСТРУКЦИИ СВТ

 

2.1 Оценка качества продукции

Говоря  о качестве продукции, его улучшении, необходимо знать, каково достигнутое  качество, и иметь возможности  сравнивать его с качеством аналогичных  изделий. Чтобы улучшить качество, необходимо измерять его и количественно  оценивать. Тогда можно говорить о том, в какой степени оно  соответствует потребностям людей, современным требованиям производства, насколько его надо улучшить.

В связи  с этим основу управления качеством  составляет оценка качества продукции. Квалиметрия - новое научное направление  в теории и практике управления качеством  продукции. Слово квалиметрия образовано от: латинского – какой, какого качества и древнегреческого - мерить, измерять. Следовательно, квалиметрия – это  наука об измерении.

Она представляет собой науку о количественных методах оценки качества, используемых для обоснования решений при  управлении качеством продукции. Квалиметрия  разрабатывает принципы и методы сбора, обработки исходных данных и  на их основе определяет количественные показатели качества продукции.  Оценка качества необходима для аттестации качества продукции, анализа динамики качества, контроля качества, планирования, стимулирования его улучшения и т.д. В квалиметрии широко используются  математические методы, особенно статистические, так как многие показатели качества носят вероятностный характер. Но прежде чем перейти к методам измерения качества необходимо рассмотреть свойства продукции, входящие в ее качество, и с помощью чего их можно измерить.