Методология обучения по направлению "Модернизация и продление жизненного цикла радиоэлектронной аппаратуры, обратный инжиниринг и функциональная диагностика аналоговых и цифровых электронных схем"

Копия сборника трудов в формате Adobe Acrobat (10 Мб)
Авторы: Елизаров Сергей Георгиевич 1, старший научный сотрудник
Степанов Антон Сергеевич 2
1 Физический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова. Кафедра общей физики и волновых процессов., 2 Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова. Кафедра атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники
Чрезвычайно важной задачей для России на сегодняшний день является модернизация всех секторов промышленности, в которой ключевая роль отводится эволюционному техническому развитию путем широкого внедрения современных радиоэлектронных средств и информационных технологий. Причем, учитывая объем морально устаревшей аппаратуры, важность подготовки квалифицированных специалистов, способных поддерживать и модернизировать существующие радиоэлектронные модули во всех областях науки и техники, особенно в случаях, когда конструкторская документация утеряна или недоступна, трудно переоценить. Такие специалисты должны обладать не только фундаментальным физико-техническим образованием, но и быть споособными работать с наиболее современным оборудованием для функциональной диагностики радиоэлектронной аппаратуры, продления жизненного цикла устройств и обратного инжиниринга (реверс-инжинирингом). Отметим, что продление жизненного цикла устройств и обратный инжиниринг не сводится к тривиальному ремонту, а представляет собой целый комплекс мер, позволяющих очень быстро локализовать неисправность устройства, провести функциональный тест, определить надежность изделия, подобрать замены неисправным элементам на современном технологическом уровне, отремонтировать изделие, создать его полный аналог даже при отсутствии документации. Программа рассчитана на студентов старших курсов технических ВУЗов, выпускников ВУЗов, молодых ученых и специалистов, в том числе кандидатов наук, технических специальностей, желающих получить актуальное в рамках настоящего постиндустриального общества образование. Специалистов, стремящиеся стать востребованными для практической инновационной работы в области функциональной диагностики радиоэлектронной аппаратуры, продления жизненного цикла устройств и обратного инжиниринга. Длительность обучения по программе 340 часов. Прохождение каждого раздела программы завершается зачетом. Прохождение обучения по программе завершается выполнением и защитой практической квалификационной работы.

 

Программа курса

 

Программа охватывает весь спектр вопросов, связанных функциональной диагностикой радиоэлектронной аппаратуры, продлением жизненного цикла устройств и обратным инжинирингом, в том числе:

  • Основы радиоэлектронной техники (cовременная радиоэлектронные компоненты, аналоговые и цифровые системы, уровень интеграции, интегральные микросхемы, микроконтроллеры и ПЛИС).
  • Основы программирования радиоэлектроных устройств (ассемблер, классические и современные языки программирования, Verilog, VHDL, распараллеливание).
  • Основы цифровой схемотехники (вводы и выводы, z-состояние, двунаправленные порты, стандарты напряжений цифровых сигналов, основные элементы цифровых схем, помехи, триггер Шмитта, pull-up и pull-down резисторы, bus keeper.
  • Основы аналоговой схемотехники (резисторы, ёмкости и индуктивности, полупроводники и типы проводимости, диоды, и стабилитроны, биполярные и полевые транзисторы, операционные усилители, сквозной ток, нагрузочная способность и нагрузочные характеристики, индуктивная и ёмкостная нагрузка, ограничение тока резистором).
  • Принципиальные и монтажные схемы (правила создания и использования, специальные средства проектирования PCAD, ACCEL, Protel, OrCAD, многослойные печатные платы).
  • Измерения в электрических цепях (измерение тока, напряжения, сопротивления, усиление сигналов, щупы и пробники, понятие и типы АЦП, быстродействие и точность измерений, шумы и помехи).
  • Основы функциональной диагностики печатных плат и электронных модулей (диагностика на уровне модулей, печатных плат и элементов, использование краевых разъемов, игольчатых панелей, клипс, ручных и роботизированных пробников, JTAG-тестирование).
  • Классы диагностического оборудования (комплексы функциональной диагностики типа “годен/негоден”, комплексы внутрисхемной диагностики и системы поиска и локализации неисправностей, высокопроизводительные диагностические комплексы для серийного входного/выходного контроля печатных плат, системы оптической, рентреновской и ультразвуковой инспекции).
  • Типы неисправностей и алгоритмы поиска неисправностей (внутрисхемная пассивная диагностика, динамическая цифровая и аналоговая диагностика, внутрисхемное периферийное сканирование, сигнатурный анализ узлов, групповая диагностика, эмулирование схемы и словари отказов, безвекторное тестирование, методики аналогового и цифрового ограждения).
  • Продление жизненного цикла электронных устройств (методы поиска и замены морально устаревших компонентов, типовые замены элементов, групп элементов и узлов).
  • Принципы и реализация методик обратного инжиниринга (принципы восстановления принципиальных схем, лист соединений, условия необходимые для эффективного анализа неизвестной печатной платы, реинжиниринг, в том числе с использованием ПЛИС).

 

Приобретаемые навыки

 

Специалисты, прошедшие обучение по данной программе смогут в условиях реальных производств:

  • Проводить полную неразрушающую диагностику электронных модулей, плат и отдельных элементов, включая нахождение разрывов, замыканий и вышедших из строя электронных компонентов.
  • Проводить функциональную диагностику радиоэлектронной аппаратуры по стандартным программам, на основе алгоритмов заказчика или сравнением с эталонным изделием. В том числе тестировать надежность и проводить спецпроверки на предмет «закладок».
  • Продлевать жизненный цикл электронных устройств, в том числе восстанавливать утраченную техническую документацию, предлагать современные аналоги вышедшим из строя старым электронным элементам
  • Проводить полный реинжиниринг, то есть создавать электронные модули на современном научно-техническом уровне, функционально идентичные устаревшим и неремонтопригодным электрическим схемам.

Специалисты, прошедшие обучение по данной программе будут востребованы на предприятиях оборонного сектора, авиакосмической промышленности, индустрии энергетики, общественного транспорта, промышленных компаний и других всех направлений, где требуется обслуживание и поддержка высочайшей степени работоспособности электронных систем, содержащих печатные платы.

Предприятия и компании, включившие в свой штат таких специалистов, смогут: существенно уменьшить время ремонта и обслуживания электронных схем; снизить время простоя оборудования по причине ремонта или ожидания замены электронных модулей; сократить себестоимость владения оборудованием путем снижения издержек по всей логистической цепи; самостоятельно поддерживать устаревшее, снятое с производства, но всё ещё находящиеся в эксплуатации оборудование любых производителей независимо от возможностей по такой поддержке самих изготовителей оборудования.

Тип выступления  Устное выступление и публикация
Уровень образования  Дополнительное образование взрослых