Структурно-функциональное моделирование процесса

проектирования корпусной мебели в условиях поза­каз­ного промышленного производства

Одним из видов моделирования, используемых при исследовании слож­ных объектов, включая процессы проектирования и технологической подго­товки изготовления изделий, является структурно-функциональное моделиро­вание [53, 125]. Данный вид моделирования оперирует моделями, представленными схемами (блок-схемами), графиками, чертежами, диаграммами, таблицами, рисунками, которые дополняются прави­лами их объединения и преобразования. Основное назначение структурно-функционального моделирования состоит в формировании и анализе функцио­нальных требований, предъявляемых к разрабатываемым объектам - системам и процессам различной природы. В дальнейшем эти требования должны быть учтены при формировании технического задания на разработку специальных программных средств проектирования, автоматизирующих выполнение проектных процедур стадий инжиниринга и реинжиниринга КМИА.

В настоящее время используется несколько методологий структурно-функцио­наль­ного моделирования, среди которых широкую известность получили системный структурный анализ Гейна-Сарсона, структурный ана­лиз и проектирование Йордана-ДеМарко, SADT Д.Т. Росса и некоторые другие [14, 53, 112, 141]. Все они представляют формализованные способы, которые можно использовать для формулирования и анализа функциональных требований к сложным системам и процессам, а также их компонентам (например, для каждого из этапов, составляющих стадии процесса проектирования изделий корпусной мебели в условиях позаказного промышленного производства).

В основе ряда перечисленных методологий (Гейна-Сарсона, Йордана-ДеМарко) лежит понятие диаграммы потоков данных (DFD - Data Flow Diagram) - графического изображения, представляющего функциональный блок и информационные потоки (данные), поступающие на его вход и полученные на выходе. Моделируемая система описывается совокупностью иерархически организованных диаграмм потоков данных; понижение уровня иерархии позволяет детализировать описание системы, поскольку каждый функциональный блок (N -1)-го уровня (кроме самого нижнего) представляется взаимосвязанной совокупностью функциональных блоков N -го уровня. Таким образом, модель системы представляет собой сеть, вершинами которой являются функциональные блоки (компоненты), связанные потоками данных (дугами). Основное назначение диаграмм потоков данных состоит в моделировании функциональных требований к проектируемым программным системам.

Методология структурного анализа и проектирования SADT (Structured Analysis and Design Technique), разработанная Д.Т. Россом в 1968-73 гг., изначально предназначалась для проектирования систем более общего назначения, чем программные системы [114]. Позднее SADT послужила основой для создания методологии IDEF0, получившей статус стандарта и предназначенной главным образом для моделирования бизнес-процессов в организационных системах [115]. Функциональная модель предназначена для отображения функциональной структуры системы, т.е. производимых ею действий и связи между этими действиями.

Модель системы в терминах методологий SADT и IDEF0 представляется в виде комбинации функциональных блоков (Activity Box) и связывающих их интерфейсных дуг (Arrow). Блоки отображают функции моделируемой системы, дуги - множество объектов (физические объекты, информацию или действия, которые образуют связи между блоками). Различают следующие основные типы интерфейсных дуг: вход (Input), выход (Output), управление (Control) и механизм (Mechanism).

Место соединения дуги с блоком, точнее его сторона, определяет тип интерфейса. Левая сторона прямоугольника, представляющего блок, предназначена для входов (I), верхняя - для управления (C), правая - для выходов (O), нижняя - для механизмов (M). Из нижней стороны может также осуществляться вызов, представляющий специальный тип дуги, который указывает на то, что некоторая работа выполняется за пределами моделируемой системы. Таким образом, функциональный блок преобразует вход в выход, при этом управление определяет, когда и каким образом преобразование должно произойти, а механизм представляет исполнителя, осуществляющего данное преобразование. Другим словами, для любого функционального блока можно записать так называемый ICOM-код, который содержит префикс, соответствующий типу дуги (I, C, O или М), а также порядковый номер каждой дуги.

В методологии IDEF0 обеспечивается шесть типов отношений между функциональными блоками: доминирование, управление, выход-вход, обратная связь по управлению, обратная связь по входу, выход-механизм. Доминирование понимается как влияние, которое один блок оказывает на другие блоки, и определяется взаимным расположением блоков на диаграмме. Предполагается, что блоки, расположенные на диаграмме выше и левее, «доминируют» над блоками, расположенными ниже и правее. Остальные пять типов отношений описывают связи между блоками и изображаются соответствующими дугами (стрелками) [116].

Для поддержки методологии IDEF0 разработаны специальные инстру­ментальные средства (CASE-системы), среди которых в России наибольшую известность получили Design/IDEF (Meta Software Corp., США), BPWin (Platium Techno­logy, Inc., США) и ее дальнейшее развитие AllFusion Process Modeler в составе системы AllFusion Process Suite (Computer Associates Iternational, Inc., США), Business Process Modeler в составе системы ORACLE Designer (Oracle Corp., США), Enterprise Modeling Tool Kit (Ориентсофт, Беларусь), Microsoft Visio (Microsoft Corp., США) и другие.

Ниже приведено описание функциональных моделей, разработанных для стадий инжиниринга и реинжиниринга в соответствии с концептуальной схемой процесса проектирования, представленной на рисунке 4.1. В качестве инструментального средства для их разработки была использована trial-версия (временная полнофункциональная версия) программы AllFusion Process Modeler (более подробная информация о ней представлена на сайте www.interface.ru).

Следует отметить, что помимо IDEF0 данная программа поддерживает методологии DFD (диаграммы потоков данных) и IDEF3 (диаграммы потоков работ - Work Flow Diagram, WFD), а также обеспечивает возможность работы в смешанном режиме [84, 112].

Дата добавления: 2015-07-08