Modeling of systems and processes Modeling of systems and processes Моделирование систем и процессов 2219-0767 100324 10.12737/2219-0767-2025-18-2-40-53 Технические науки Технические науки The initial stage of the design route in the CAD software and hardware complex for the development of electronic component base and radio equipment Начальный этап маршрута проектирования в программно-аппаратном комплексе САПР по разработке электронной компонентной базы и радиоаппаратуры Зольников Константин Владимирович Zolnikov Konstantin Vladimirovich Махиборода М. А. Mahiboroda M. A. Оксюта Олеся Владимировна Oksyuta O. V. Шеховцов Дмитрий Витальевич Shehovcov Dmitriy Vital'evich Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Россия Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov Russian Federation Национальный исследовательский университет «МИЭТ» National Research University of Electronic Technology Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov 16 07 2025 16 07 2025 18 2 40 53 23 06 2025 https://naukaru.ru/en/nauka/article/100324/view

В статье рассматривается процесс формирования технического задания для начального этапа проектирования, а также порядок выполнения начального этапа и рекомендации по его выполнению. Приводится обоснование необходимости разработки и использования стандартов предприятия в части нормирования работ по разработке электронных моделей. Приводится пример нормирования по этапам работ. Рассматриваются также типы входных и выходных данных для выполнения этапов системного проектирования, исполнители, используемое САПР и порядок выполнения этапов. Рекомендации по выполнению системного проектирования включают общие рекомендации на основе системного подхода и принципов системной инженерии. Приведено описание стандартов и документов по системному проектированию, процесса разработки требований. Рассматриваются требования следующих типов: требования безопасности, функциональные требования, требования заказчика, эксплуатационные требования, требования к характеристикам, требования к физическим характеристикам и установке, требования к техническому обслуживанию, требования к интерфейсам и дополнительные требования. Приводится пример сравнения архитектуры изделий по критериям, пример структурной схемы изделия, примеры дерева функций и примеры дерева технических заданий, показывающие входимость и наследуемость параметров системы или работ по ее разработке.

The article discusses the process of forming the terms of reference for the initial stage of the design, as well as the procedure for completing the initial stage and recommendations for its implementation. The author provides an explanation of the need to develop and use enterprise standards in terms of rationing work on the development of electronic models. An example of rationing by work stages is given. The types of input and output data for performing the stages of system design, examples used by CAD, and the sequence of steps are also considered. Recommendations for the implementation of system design include general recommendations based on a system approach and principles of system engineering. The standards and documents on system design and the requirements development process are described. The following types of requirements are considered: safety requirements, functional requirements, customer requirements, operational requirements, performance requirements, physical and installation requirements, maintenance requirements, interface requirements, and additional requirements. An example of comparing the architecture of products by criteria, an example of a structural diagram of a product, examples of a tree of functions and examples of a tree of technical specifications showing the inclusivity and heritability of system parameters or work on its development is given.

 маршрут проектирования техническое задание си-стемное проектирование рекомендации по системному проектированию разработка требований разработка архитектуры design route terms of reference system design recommendations for system design requirements development architecture development

I. ВведениеНачальным этапом маршрута проектирования является назначение исполнителей и директивных сроков, после которых проводится системное проектирование. Рассмотрим эти этапы.А. Входные данные для выполнения этапа Техническое задание на проектирование радиоэлектронной аппаратуры (РЭА)или комплекса, которое содержит технические требования к изделию и основную этапность со сроками выполнения работ. Техническое задание, в зависимости от назначения изделия, должно быть разработано по соответствующим стандартам:ГОСТ 15.016-2016 – для изделий гражданского назначения;ГОСТ 19.201-78 – для программного обеспечения;ГОСТ 34.602-202 – для автоматизированных систем;ГОСТ РВ 15.201-2003 – для изделий специального и военного назначения. Этап разработки технического задания не входит в маршрут проектировани (МП) РЭА и должен быть выполнен до начала проектирования изделия [1-4].  Б. Выходные данные после выполнения этапаНабор проектов с назначенными МП в системе управления проектами ПАК САПР.Выбранные экосистемы ПО для каждого маршрута. Назначенная команда проекта на каждый проект (МП).Назначенные исполнители и сроки на каждый этап МП.Исполнителями на этом этапе являются главный конструктор и ведущий конструктор (ведущий инженер, руководитель отдела).В. Используемые САПРИспользуемые САПР, в зависимости от выбранной экосистемы, должны быть следующими:Система управления ПАК САПР.Офисное ПО.Г. Порядок выполнения этапа Разработка проекта в системе ПАК САПР должна производиться согласно регламенту по ведению проектов в ПАК САПР [1]. Исполнитель создает в системе управления проектами ПАК САПР структуру проекта, используя базовые составные и вложенные МП. При необходимости, исполнитель может использовать МП организации, которые ранее были созданы в системе. При этом, в системе Союз-PLM автоматически создаются папки проектов.Для каждого проекта задаются сроки начала и окончания и назначается ответственный исполнитель, отвечающий за разработку конечного изделия. Сроки вложенных МП не должны выходить за сроки реализации головного проекта.При создании проектов исполнитель должен задать экосистемы ПО, которые будут использоваться при проектировании, и механизмы наследования ПО.После того, как проекты созданы, исполнители вложенных проектов создают проектные команды, определяя роли участников.Исполнитель, при необходимости, дорабатывает МП, адаптируя его под конкретный тип изделия.Исполнитель задает для каждого этапа МП: ответственного исполнителя, сроки начала и окончания работ по этапу, ПО, требуемое для выполнения работ.В ходе выполнения проекта исполнитель и назначенные ответственные исполнители контролируют корректность выполнения работ на этапах проекта, отслеживают их статус и контролируют сроки выполнения.Д. Рекомендации по выполнению этапаПри создании проекта исполнитель должен назначить сроки начала и завершения проекта, а также сроки выполнения вложенных проектов при создании комплексного проекта. Для детализации сроков выполнения этапов МП, как правило, должны привлекаться ответственные за конкретный этап работ или изделие (подпроект). Это могут быть ведущие конструкторы по изделиям, руководители проектов или руководители конструкторских бюро (отделов). Исполнитель определяет сроки для всех этапов МП, убедившись при этом, что суммарный срок выполнения этапов проекта не вышел за сроки, обозначенные на весь проект.

Ахметшин, А. А. Разработка цифровых двойников элементной базы радиофотонных устройств для интеграции в САПР / А. А. Ахметшин // Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2022: материалы IX Молодежной международной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, Казань, 28–30 апреля 2022 года. – Казань: ИП Сагиева А.Р., 2022. – С. 183-184. – EDN TXSFGG. Akhmetshin, A. A. Development of digital twins of the element base of radiophotonic devices for integration into CAD / A. A. Akhmetshin // Applied electrodynamics, photonics and living systems - 2022 : proceedings of the IX Youth International Scientific and Technical Conference of Young Scientists, graduate students and students, Kazan, April 28-30, 2022. – Kazan: IP Sagieva A.R., 2022. – pp. 183-184. – EDN TXSFGG. Колебакин, М. М. Исследование работы модулей конечно-элементного анализа современных САПР / М. М. Колебакин, Е. В. Смирнова, С. С. Цывкунова // Образование. Наука. Производство: Сборник докладов XVI Международного молодежного форума, Белгород, 30–31 октября 2024 года. – Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2024. – С. 47-51. – EDN XVOQNZ. Kolebakin, M. M. Investigation of the operation of modules of finite element analysis of modern CAD / M. M. Kolebakin, E. V. Smirnova, S. S. Tsyvkunova // Education. Science. Production : Collection of reports of the XVI International Youth Forum, Belgorod, October 30-31, 2024. Belgorod: Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, 2024. pp. 47-51. EDN XVOQNZ. Компьютерное моделирование работоспособности электрической схемы в системах автоматизации проектирования / В. К. Зольников, С. В. Стоянов, Е. В. Шмаков, Н. Н. Литвинов // Моделирование систем и процессов. – 2024. – Т. 17, № 3. – С. 26-36. – DOI 10.12737/2219-0767-2024-24-34. – EDN EJJKJP. Computer simulation of the operability of an electrical circuit in design automation systems / V. K. Zolnikov, S. V. Stoyanov, E. V. Shmakov, N. N. Litvinov // Modeling of systems and processes. – 2024. – Vol. 17, No. 3. – pp. 26-36. – DOI 10.12737/2219-0767-2024-24-34. – EDN EJJKJP. Оборудование и программно-аппаратный комплекс для испытаний электронной компонентной базы / А. Я. Кулибаба, А. А. Сашов, А. А. Скрипников, А. Ю. Штукарев // Наноиндустрия. – 2020. – Т. 13, № S4(99). – С. 539-540. – DOI 10.22184/1993-8578.2020.13.4s.539.540. – EDN UFBFNN. Equipment and hardware and software complex for testing electronic component base / A. Ya. Kulibaba, A. A. Sashov, A. A. Skripnikov, A. Yu. Shtukarev // Nanoindustria. – 2020. – Vol. 13, no. S4(99). – pp. 539-540. – DOI 10.22184/1993-8578.2020.13.4s.539.540. – EDN UFBFNN. Развитие отечественной электронной компонентной базы космического назначения / В. К. Зольников, А. П. Лапшин, Е. В. Шмаков, Е. А. Маклакова // Информационная безопасность и защита персональных данных. Проблемы и пути их решения: сборник материалов и докладов ХVI межрегиональная научно-практическая конференция, Брянск, 29 апреля 2024 года. – Брянск: Брянский государственный технический университет, 2024. – С. 114-117. – EDN BKOAEH. Development of the national electronic component database for space purposes / V. K. Zolnikov, A. P. Lapshin, E. V. Shmakov, E. A. Maklakova // Information security and personal data protection. Problems and ways to solve them : collection of materials and reports of the XVI Interregional Scientific and Practical Conference, Bryansk, April 29, 2024. Bryansk: Bryansk State Technical University, 2024. pp. 114-117. - EDN BKOAEH. C. -Y. Huang, Y. -H. Lin and P. -F. Tsai, "Developing a Rework Process for Underfilled Electronics Components via Integration of TRIZ and Cluster Analysis," in IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 5, no. 3, pp. 422-438, March 2015, doi: 10.1109/TCPMT.2015.2394388. C. -Y. Huang, Y. -H. Lin and P. -F. Tsai, "Developing a Rework Process for Underfilled Electronics Components via Integration of TRIZ and Cluster Analysis," in IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 5, no. 3, pp. 422-438, March 2015, doi: 10.1109/TCPMT.2015.2394388. Nesterenko Yu.P., Petrovskaya L.I. «The use of computer-aided design systems in the creation of high-frequency radio-electronic modules.» // Bulletin of Tomsk Polytechnic University. Series: Electrical Engineering and Information Technology. Vol. 332, No. 4 (2021). P. 65–74. Nesterenko Yu.P., Petrovskaya L.I. «The use of computer-aided design systems in the creation of high-frequency radio-electronic modules.» // Bulletin of Tomsk Polytechnic University. Series: Electrical Engineering and Information Technology. Vol. 332, No. 4 (2021). P. 65–74. Popova E.N., Savchenko V.Yu. «Methodology for increasing reliability at the stage of designing digital radio-electronic equipment.» // Problems of Radioelectronics. Vol. 18, No. 3 (2020). P. 123–134. Popova E.N., Savchenko V.Yu. «Methodology for increasing reliability at the stage of designing digital radio-electronic equipment.» // Problems of Radioelectronics. Vol. 18, No. 3 (2020). P. 123–134. Sokolovsky A.D., Semenov D.B. «Modeling methods for ensuring electromagnetic compatibility when designing radio-electronic equipment.» // Scientific Notes of Ural Federal University. Vol. 16, No. 2 (2022). P. 21–30. Sokolovsky A.D., Semenov D.B. «Modeling methods for ensuring electromagnetic compatibility when designing radio-electronic equipment.» // Scientific Notes of Ural Federal University. Vol. 16, No. 2 (2022). P. 21–30. Demidenko S.F., Kalinin A.E. «Improving the quality of microwave radio-electronic components using additive technologies in the design phase.» // Russian Electrotechnical Journal. Vol. 10, No. 3 (2021). P. 56–64. Demidenko S.F., Kalinin A.E. «Improving the quality of microwave radio-electronic components using additive technologies in the design phase.» // Russian Electrotechnical Journal. Vol. 10, No. 3 (2021). P. 56–64. Alekseeva O.S., Ryabushkin S.O. «Evaluation criteria for effectiveness in the design of modular radio-electronic systems.» // Izvestiya SFedU. Engineering Sciences. Vol. 23, No. 2 (2022). P. 112–121. Alekseeva O.S., Ryabushkin S.O. «Evaluation criteria for effectiveness in the design of modular radio-electronic systems.» // Izvestiya SFedU. Engineering Sciences. Vol. 23, No. 2 (2022). P. 112–121. Belousov V.V., Kuznetsov F.M. «Mathematical modeling techniques for noise suppression in the design of analogue radio-electronic circuits.» // Vestnik MEPhI. Vol. 19, No. 3 (2020). P. 101–110. Belousov V.V., Kuznetsov F.M. «Mathematical modeling techniques for noise suppression in the design of analogue radio-electronic circuits.» // Vestnik MEPhI. Vol. 19, No. 3 (2020). P. 101–110. Pavlov A.N., Sergeev V.V. «Optimizing thermal modes during the design of integrated radio-electronic units.» // News of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Sciences. Vol. 15, No. 3 (2021). P. 145–153. Pavlov A.N., Sergeev V.V. «Optimizing thermal modes during the design of integrated radio-electronic units.» // News of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Sciences. Vol. 15, No. 3 (2021). P. 145–153. T. Mager, C. Jürgenhake and R. Dumitrescu, "Approach for a modular design methodology for an efficient development of 3D MID components," 2021 14th International Congress Molded Interconnect Devices (MID), Amberg, Germany, 2021, pp. 1-9, doi: 10.1109/MID50463.2021.9361622. T. Mager, C. Jürgenhake and R. Dumitrescu, "Approach for a modular design methodology for an efficient development of 3D MID components," 2021 14th International Congress Molded Interconnect Devices (MID), Amberg, Germany, 2021, pp. 1-9, doi: 10.1109/MID50463.2021.9361622. Verification methods for complex-functional blocks in CAD for chips deep submicron design standards / V. K. Zolnikov, K. V. Zolnikov, N. V. Iljina, K. P. Grabovyi // E3S Web of Conferences : International Scientific and Practical Conference “Environmental Risks and Safety in Mechanical Engineering” (ERSME-2023), Rostov-on-Don, Russia, 01–03 марта 2023 года. Vol. 376. – Rostov-on-Don: EDP Sciences, 2023. – P. 01090. – DOI 10.1051/e3sconf/202337601090. – EDN XNXOCF. Verification methods for complex-functional blocks in CAD for chips deep submicron design standards / V. K. Zolnikov, K. V. Zolnikov, N. V. Iljina, K. P. Grabovyi // E3S Web of Conferences : International Scientific and Practical Conference “Environmental Risks and Safety in Mechanical Engineering” (ERSME-2023), Rostov-on-Don, Russia, 01–03.03.2023. Vol. 376. – Rostov-on-Don: EDP Sciences, 2023. – P. 01090. – DOI 10.1051/e3sconf/202337601090. – EDN XNXOCF.