Приборы и методы контроля качества и диагностики: Методические указания к дипломному проектированию

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА И ДИАГНОСТИКИ Методические указания к дипломному проектированию

Санкт-Петербург 2005

Составители: кандидат технический наук, доцент В. А. Голубков, кандидат технический наук, доцент Б. А. Артемьев

Изложены вопросы организации и проведения дипломного проектирования. Методические указания предназначены для студентов специальности 190200 – «Приборы и методы контроля качества и диагностики». Подготовлены кафедрой электротехники и рекомендованы к изданию редакционно-издательским советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения».

© ГОУ ВПО «СПбГУАП», 2005

Подписано к печати 28.04.05. Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,63. Уч. -изд. л. 0,75. Тираж 100 экз. Заказ № Отпечатано с оригинал-макета, подготовленного автором Отдел оперативной полиграфии СПбГУАП 190000, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 67

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕГЛАМЕНТ Тема будущего дипломного проекта (работы) может быть выбрана студентом из перечня тем, утвержденного кафедрой, а также предложена самим студентом, если эта тема связана с профилем его будущей работы. Выбор темы, как правило, производится в течение 9-го семестра. Выбранная тема сообщается ответственному за дипломное проектирование по кафедре № 33, который, в свою очередь, назначает студенту руководителя дипломного проекта (работы). Последний выдает студенту задание на дипломный проект (работу). Окончательная формулировка темы и выдача задания на бланках ГУАП производится после завершения преддипломной практики. Заполненное задание проверяется ответственным за дипломное проектирование и утверждается заведующим кафедрой № 33, после чего темы и списки руководителей дипломных проектов подаются служебной запиской на утверждение ректору ГУАП. Последующее изменение темы, руководителя и задания не допускаются. Собственно дипломное проектирование начинается в 10-м семестре обучения, после успешного прохождения преддипломной практики и сдачи государственного экзамена и заканчивается в июне защитой дипломного проекта (работы). Длительность этого периода обучения составляет 16 недель в соответствии с учебным планом специальности. Заканчивается проект (работа) защитой перед государственной аттестационной комиссией (ГАК). Студент-дипломник несет личную ответственность за правильность и качество всех принятых решений, действий и результатов, а также за выполнение работы к установленному сроку. Дипломник, не выполнивший по неуважительной причине дипломный проект (работу) в установленный срок, отчисляется из Университета. При выполнении дипломного проекта (работы) дипломник обязан: - прибыть на общее собрание дипломников кафедры № 33; - получить задание на дипломный проект (работу) на бланке ГУАП; - изучить выданное организационно-методические материалы; - получить от руководителя календарный график работы; - не менее одного раза в неделю информировать руководителя о работе; - использовать все возможности информационных технологий для получения наиболее полной информации по теме; - работать строго в соответствии с графиком; - представить в установленный срок законченный проект (работу) на кафедру. Законченный дипломный проект (работа) подписывается студентомдипломником, консультантами по технологии, организации производства, экономике и охране труда и передается руководителю проекта (работы). Последний подписывает пояснительную записку и чертежи и составляет письменный отзыв о работе дипломника над дипломным проектом (работой). 1

Проверенный и подписанный руководителем дипломный проект (работа) представляется ответственному за дипломное проектирование или заведующему кафедрой № 33 для допуска к защите и направления на рецензирование. Рецензент после изучения дипломного проекта (работы) и беседы с дипломником составляет рецензию, которая заканчивается мнением рецензента о возможности присвоения дипломнику квалификации инженера по специальности 190200 и оценкой его работы по четырехбальной системе. Представление проекта (работы) рецензенту должно быть произведено не позднее, чем за семь дней до защиты. Дипломник и руководитель знакомятся с рецензией не позднее, чем за три дня до защиты. Выпускающая кафедра № 33 организует предварительные защиты за 1-2 дня до защиты перед ГАК. На предварительную защиту представляется полностью готовый и подписанный проект (работа), отзыв руководителя и рецензия. Доклад дипломника, ответы на вопросы и представленные материалы оценивает комиссия кафедры № 33, назначенная заведующим кафедрой и возглавляемая одним из членов ГАК. 2. ПРИБЛИЖЕННЫЙ ГРАФИК ОТЧЕТНОСТИ ДИПЛОМНИКА ПЕРЕД КАФЕДРОЙ №33 1-я неделя – утверждение темы дипломного проекта (работы) и сдача ее в приказ по университету. 2-я неделя – получение заданий от консультантов и предъявление их руководителю с подписями консультантов. 3–10-я недели – еженедельный отчет руководителю о ходе работы. 11-я неделя – представление черновых и чистовых материалов ответственному за дипломное проектирование и назначение даты защиты перед ГАК. До 10 июня – предъявление полностью готового и подписанного дипломного проекта (работы) ответственному за дипломное проектирование для направления на рецензирование. 14–15-я недели – предзащита на заседании комиссии кафедры № 33 и получение допуска на защиту перед ГАК. 3. О РУКОВОДИТЕЛЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ) И РЕЦЕНЗЕНТЕ Руководителем выпускной работы назначается преподаватель кафедры электротехники (№ 33). Назначение руководителем выпускной работы преподавателя другой кафедры или сотрудника предприятия любой формы собственности возможно только по согласованию с кафедрой электротехники 2

(№ 33). Темы выпускных работ и их руководители оформляются приказом Ректора Университета. Одновременно с этим кафедра электротехники (№ 33) определяет и консультантов по отдельным разделам дипломного проектирования. Техническое задание на выпускную работу подписывают студент и руководитель работы, а утверждает заведующий кафедрой электротехники (№ 33). Руководитель оказывает помощь при выборе темы, уточняет задание, утверждает график выполнения работ по этапам, контролирует ход выполнения работ, дает советы по выполняемой работе, проверяет выполненную работу, дает отзыв по установленной форме, подписывает выполненную выпускную работу и систематически информирует заведующего кафедрой о ходе выполнения работы. Рецензент выпускной работы назначается приказом ректора по представлению заведующего кафедрой электротехники (№ 33). Рецензент не должен быть сотрудником кафедры электротехники (№ 33) и должен быть специалистом по проблеме темы, рассматриваемой в выпускной работе. Рецензия составляется с учетом рекомендаций приложения 4. 4. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ (ВКР) 4.1. Общие положения Выпускная квалификационная работа инженера специальности 190200 (дипломный проект или работа) должна представлять собой самостоятельное и логически законченное исследование, связанное с разработкой теоретических проблем, с выполнением экспериментальных исследований, проектную или технологическую разработку для направления «Приборостроение» Выпускная квалификационная работа должна соответствовать требованиям, изложенным в Государственном образовательном стандарте по направлению подготовки дипломированных специалистов 653700 – Приборостроение, по специальности 190200 «Приборы и методы контроля качества и диагностики». Основными целями и задачами выпускной квалификационной работы являются: • систематизация и закрепление теоретических и практических знаний и навыков полученных в процессе обучения; • развитие навыков самостоятельной работы при решении инженерных задач; • подготовка к самостоятельной инженерной деятельности в конкретной области приборостроения. Время, отводимое на подготовку и защиту выпускной квалификационной работы, должно быть не менее 16 недель.

3

Подготовка к защите выпускной квалификационной работы: На четвертом и пятом курсах учебный план предусматривает выполнение студентом учебно-исследовательской работы, в процессе выполнения которой формулируется тема выпускной квалификационной работы. Прежде всего, следует тщательно продумать тему выпускной работы. Выбор темы дипломного проекта - ответственная и важная задача. Студент выбирает тему дипломного проекта самостоятельно. При выборе темы, прежде всего, следует руководствоваться требованиями образовательного стандарта по специальности, перспективой в своей будущей работе и возможностью назначения высококвалифицированного руководителя. Непосредственная подготовка квалификационной выпускной работы длится 16 недель. В этот же период студент сдает государственный экзамен, на котором оцениваются его профессионализм, эрудиция, знания и умения в области современной технической диагностики. На завершающей стадии этого цикла студент апробирует результаты своей работы на кафедральной комиссии (предварительная защита) и, наконец, защищает работу в ГАК. ВКР – дипломная работа или дипломный проект - должна представлять собой самостоятельное и логически завершенное исследование, связанное с решением научно-практической задачи или технический проект, посвященный решению проектно-конструкторской или технологической задачи в области приборостроения, соответствующей специальности: 190200 «Приборы и методы контроля качества и диагностики» (специализации). Студенты могут выполнять по выбору один из следующих видов выпускных работ: дипломная работа; • ВКР – “дипломная работа” – должна быть представлена как отчет по научно-исследовательской работе по заявленной теме. При этом представляемые к защите результаты могут быть получены с использованием известного или предложенного студентом теоретического или экспериментального метода, а также путем расчета или моделирования. дипломный проект; • ВКР – “дипломный проект” – должна быть представлена как технический проект, относящийся к созданию устройств, технологий, баз данных, компьютерных программ и т.д.

4

4.2. Структура ВКР

Тематика выпускных квалификационных работ

4.2.1. Дипломные работы Дипломные работы могут выполняться по следующим группам тем: 1. Проведение исследований по разработке нового метода диагностики электромеханических и электронных систем; 2. Прогнозирование надежности систем по результатам ускоренных испытаний; 3. Методика построения диагностических моделей исследуемых систем; 4. Методика прогнозирования ресурса работы исследуемых систем; 5. Выбор оптимального метода и разработка программ экспериментальных исследований, проведение измерений с выбором технических средств и обработкой результатов; 6. Выполнение математического моделирования с целью анализа и оптимизации параметров систем контроля и диагностики на базе имеющихся средств исследований и проектирования, включая стандартные пакеты LabVIEW и др.; 4.2.2. Дипломные проекты Дипломные проекты могут быть классифицированы по следующим группам тем: 1. Разработка методов и средств контроля качества изделий, необходимых для реализации вопросов диагностики технического состояния и прогнозирования ресурса работы; 2. Диагностика и контроль качества изготовления электротехнических устройств; 3. Устройства контроля и диагностики электронных систем и компонентов; 4. Контроль точности позиционирования механических и электромеханических устройств; 5. Разработка микропроцессорных приборов для управления технологическим процессом изготовления изделия на станках или оборудовании с программным управлением с разработкой управляющей программы. 4.2.3. Требования к оформлению пояснительной записки и графических работ Выпускная квалификационная работа инженера должна содержать, как правило, разделы с обзором литературных источников и постановку задачи исследований; теоретическую и (или) экспериментальную части, включающие методы и средства исследований, математические модели, расчеты; анализ результатов исследований, описание проектных решений; раздел безопасности жизнедеятельности и технико-экономического обоснования полученных результатов; выводы и рекомендации; список используемой литературы. Расчетно-пояснительная записка должна включать в себя: 5

• • • • • • •

титульный лист; задание на выпускную работу; аннотацию; отзыв руководителя; отзыв рецензента; оглавление; основное содержание. Рекомендуемая структура основного содержания расчетно-пояснительной записки: • введение; • анализ состояния вопроса по теме выпускной работы и постановка решаемых задач; • решение поставленных задач с оценкой корректности выполненных решений и (или) разработка средств реализации этих решений; • техника безопасности и охрана окружающей среды; • экономическая часть; • заключение и выводы; • перечень использованных источников. Примечание. Содержание глав 1, 2 и 3 зависит от тематики работы и их лучше рассмотреть на примерах (см. приложение). Примерное соотношение по объему структурных частей выпускной работы: введение – 1%, глава 1 – 15%, главы 2 и 3 – 65%, глава 4 – 8%, глава 5 – 10%, заключение и выводы – 1%. Объем выпускной работы в среднем должен составлять 70-100 стр. машинописного текста или 90-120 стр. рукописного текста вместе с иллюстрациями. При наборе текста на ПК применять предпочтительно шрифт Times New Roman, размер шрифта 14, границы полей при формате А4: сверху – 3,5 см, снизу – 2 см, внутреннее – 2,25 см, внешнее – 2,5 см. При необходимости выпускная работа может иметь приложения. Приложения размещаются в конце расчетно-пояснительной записки. Это могут быть формы первичных документов, большие таблицы с конкретным материалом, программные продукты и т.п. Титульный лист и задание оформляются на бланках установленной формы. Размер листов пояснительной записки – формат А4 – 297х219мм. Текстовой материал должен соответствовать общим требованиям к текстовым документам. Аннотация – это краткое изложение идей, их основное содержание. Оптимальный объем аннотации – 600 знаков. Заключение представляет собой краткий вывод о целесообразности реализации данной работы в практической деятельности и её значимости.

6

Перечень использованных источников располагается в последовательности ссылок в тексте записки. При большом количестве математических формул после содержания и до введения располагают перечень условных обозначений, символов, единиц, терминов, сокращенных русских слов и словосочетаний в общепринятом виде. Представление демонстрационного материала может быть в различном исполнении. Для представления доклада перед Государственной аттестационной комиссией (ГАК) демонстрационный материал можно представить в виде рукописно выполненных 6–8 плакатов. Чертежи выполняются по ЕСКД, а демонстрационный материал выполняется в произвольной форме, но в едином стиле для всех плакатов. Доклад может сопровождаться показом демонстрационного материала с помощью обычного или мультимедийного проектора, но при этом обязательно представление комплекта демонстрационного материала для каждого члена ГАК в отпечатанном виде. Разделы выпускной работы по экономической части и технике безопасности выполняются в соответствии с методическими указаниями преподавателей соответствующих кафедр, консультирующих дипломников кафедры технологии приборостроения.

7

Приложение 1 Памятка руководителю дипломного проекта При составлении отзыва руководителя дипломного проекта (работы) о работе дипломника над проектом (работой) следует осветить следующие вопросы: - актуальность и важность темы; - наличие инженерного подхода к решению поставленных задач; - качество решения поставленных задач; - наиболее значимые в научном плане, техническом и практическом отношении разделы и возможность их внедрения или использования; - степень самостоятельности и инициативности в работе; - умение работать с литературными источниками; - оценка личных качеств дипломника как специалиста; - выводы о возможности присвоения дипломнику квалификации инженера по специальности 190200 и рекомендации по его использованию как специалиста.

8

Приложение 2 Памятка рецензенту дипломного проекта (работы) Рецензия должна содержать ответы на следующие вопросы: - актуальность темы; - степень новизны и научно-технический уровень; - степень изучения технической литературы, умение пользоваться ею; - уровень теоретических обоснований принимаемых решений; - наиболее значимые или оригинальные технические решения; - уровень математической подготовки и используемых программных средств; - сложность и оригинальность экспериментов; - обоснованность технических решений; - технологичность и экономическая сторона принятых технических решений; - оценка экологической безопасности, охраны труда и техники безопасности; - ценность полученных результатов, возможность их реализации; - уровень оформления пояснительной записки, стиль и грамотность изложения; - соблюдение стандартов на оформление документации, качество графического материала; - соответствие представленных материалов заданию; - недостатки и слабые стороны; - выводы и возможности присуждения дипломнику квалификации инженера по специальности 190200 и оценка проекта по четырехбальной системе.

9

Приложение 3 Пример содержания дипломного проекта по тематике: «Разработка методов и средств контроля качества изделий, необходимых для реализации вопросов диагностики технического состояния и прогнозирования ресурса работы». Введение. Глава 1. Анализ существующих методов и средств контроля и диагностики. В главе приводится обзор современных методов диагностики исследуемых систем и изделий, конструкторско-технологические характеристики применяемых средств диагностики и контроля. Обосновывается необходимость и целесообразность их модернизации. Ставятся задачи выпускной работы. Глава 2. Разработка методов диагностики и контроля. В главе приводится новая или модернизированная инженерная методика диагностики, разработанная автором. Обосновываются алгоритмы обработки информационных сигналов. В главе приводятся модернизированные автором алгоритмы и программы, а также технические средства, рекомендованные автором для решения задачи. Глава 3. Разработка технических средств диагностики и контроля качества. Приводятся примеры разработки структурных, функциональных и принципиальных схем приборов диагностики. Представлены алгоритмы функционирования устройств диагностики и программное обеспечение. Перечень графического или иллюстративного материала. Плакат 1. Конструкция исследуемой системы, особенности и природа информационных сигналов. Плакат 2. Инженерная методика диагностирования. Плакат 3. Структурная схема разработанного прибора. Плакат 4. Функциональная схема разработанного прибора. Плакат 5. Принципиальная схема разработанного прибора. Плакаты 6. Алгоритмы и программное обеспечение, модернизированные или разработанные автором. Плакат 7. Конструктивное исполнение прибора. Плакат 8. Технико-экономическая оценка предложенного прибора.

10

Приложение 4. Пример содержания пояснительной записки к дипломной работе на тему «Методика диагностики технического состояния элементов приборов» Введение: Кратко на 1 странице излагаются цели и задачи работы. Глава 1. Анализ существующей методов диагностики элементов приборов. Излагается: Существующие методы контроля и диагностики элементов приборов и особенности их применения. В заключении по главе 1 формулируются задачи выпускной работы с целью повышения качества диагностики. Глава 2. Исследование особенностей функционирования элементов приборов. Излагается конструкторско-технологическая характеристика функционирования элементов приборов. Даются математические описания дефектов элементов приборов. Строятся математические модели функционирования. Глава 3. Исследование влияние дефектов на характеристики информационных сигналов. Определяются информационные сигналы для оценки технического состояния. Оценивается влияние отдельных дефектов, возникающих в процессе изготовления или появляющихся в процессе функционирования, на характеристики информационных сигналов. В работе следует показать умение автора использовать современные системы решения задач на ПК. В главе автор обосновывает целесообразность предлагаемой методики диагностики, приводит описание и необходимые расчеты, например, на точность, и т.п. Перечень графического или иллюстрационного материала. Плакат 1. Конструкция исследуемых элементов приборов с режимами их работы. Плакат 2. Характеристики существующих методов диагностики элементов приборов. Плакат 3. Математическое описание дефектов элементов приборов Плакат 4. Математические модели функционирования элементов приборов. Плакат 5, 6. Результаты математического моделирования в виде аналитических зависимостей характеристик информационных сигналов от дефектов элементов приборов Плакат 7. Методика диагностирования технического состояния элементов приборов. Плакат 8. Технико-экономическая оценка выполненной работы и её сравнение с существующими вариантами. 11