Попов (Попов П.М., 2000 - Организация автоматизированных систем подготовки авиационного производства), страница 2

Появилась возможность автоматизировать не только массовое, но и мелкосерийное, и единичное производство изделий. Поскольку создание объектов обычно начинается с их проектов„то система автоматизированного проектирования и управления разработками (или АСУ ТП), также является объектом и поэтому необходимо знать последовательность ее проектирования, организации, адаптации и внедрения в единую автоматизированную систему управления производством.Извест- 7 но, что проекты дают точные документальные обоснования и описания объектов проектирования в объяснительных записках, чертежах, схемах, носителях информации, электронно-вычислительных систем и др.

Процесс создания проекта, как правило, называют проектированием. Он сложен, так как слишком велики объемы и разветвлена логика переработки информации, связанной с принятием проектных решений на многочисленных этапах проектирования. Не так-то просто остановиться на окончательной формулировке цели проектирования, не говоря уже об основных выходных характеристиках создаваемых объектов (в том числе и автоматизированных систем проектирования и управления разработками, к которым можно смело отнести - АСУ ТП).

Кроме того, при проектировании систем автоматизированного проектирования и управления разработками, надо разобраться и навести порядок в накопленном опыте, располагаемых ресурсах, возможных идеях проектирования; разработать, смоделировать или проанализировать модели прогноза поведения объекта (системы) в разнообразных условиях; создать или подобрать, а в последующем реализовать алгоритмы поиска подходящих проектных решений; оценить качественные, количественные характеристики проекта в его сложных взаимодействиях с другими действующими или проектируемыми системами.

Словом, проектируя, надо «все понять и за всех пережить». В связи с этим системы автоматизированного проектирования и управления разработками можно считать мощным инструментом интеллектуальной деятельности человека и ее необходимо хорошо представлять и знать, чтобы, наиболее эффективно использовать при проектировании «под себя» (то есть под предметную область, в том числе - авиационное производство). Эксплуатационные характеристики современного летательного аппарата (самолета, вертолета, ракеты, словом - ЛА) определяются не только техническим уровнем его конструкции (планера, двигателей и др.

агрегатов), но и большой степенью совершенства методов их проектирования, априорного математического и электронного моделирования, с использованием современных технических средств, то есть с использованием систем автоматизированного проектирования, моделирования и управления разработками. Возросшая сложность, например, бортовых систем, приборных комплексов, сложной структуры внутреннего монтажа авиатехники, привела к необходимости автоматизации их проектирования, без которой принципиально невозможно разработать сложную техническую систему на уровне современных требований.

Создаваемые в настоящее время образцы новой техники настолько сложны и требуют таких затрат труда и времени, что если представить себе проект сложной системы или комплекса, разрабатываемых без применения средств вычислительной техники, то можно с уверенностью сказать, что на момент окончания работ такой проект морально устареет. Поэтому, единственный выход состоит в кардинальном сокращении сроков проектирования, которое может быть достигнуто при создании и использовании систем автоматизированного проектирования (САПР), позволяющих осуществить сквозную автоматизацию всех этапов проектирования сложных систем и комплексов ЛА при условии эффективного сочетания на каждом из этапов творческого потенциала, опыта разработчиков авиационной техники, возможностей современных технических средств проектирования и ЭВМ.

Задачей настоящей работы ставится обобщить огромный опьгг отечественных и зарубежных разработчиков систем автоматизированного проектирования и управления разработками и дать свою интерпретацию организационной последовательности создания автоматизированных систем, дать сравнительный анализ зарубежных современных систем автоматизированного проектирования и управления разработками, адаптированных в авиационной промышленности. В работе некоторые определении и термины в основном касаются проектирования автоматизированных систем и, собственно, не противоречат ныне действующим нормативным документам и могут быть вполне понятны специалистам-проектировщикам. 1. СИСТЕМНЫЙ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗЫ ПРОЦЕССОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИИ РАЗРАБОТКАМИ Прежде чем автоматизировать процессы проектирования и управления, необходимо основательно разобраться в существе этих процессов.

Дпя начала необходимо осознать тот факт, что процессы проектирования и управления представляют собой лишь всесторонне зависимую часть цикла обновлении, который состоит в последовательной возвратно-поступательной смене этапов развития этих процессов в срезе эволюционного развития управления вообще> то есть: 1, Формирования новых целей деятельности подготовленных объективным развитием событий и обобщением накопленного опыта в конкретных предметных областях промышленного (материального) производства.

2. Изыскания общих представлений, идей, концепций о средствах достижения поставленных целей, замкнутые совокупности которых затем принимаются в качестве первоначального описания процессов гобъектов, изделий, систем, технологических процессов и т. д.) проектирования и управления.

3. Организации проектирования и управления для создания проекта процесса (изделия, объекта, техпроцесса, автоматизированных систем и т. п.) -окончательного и исчерпывающего обоснования и описания практически и потенциально реализуемых, и жизнеспособных средств и методов достижения поставленных целей. 4. Непосредственно производства и эксплуатации объектов (изделий„систем, технологических процессов, систем автоматизации и др.) проектирования и управления (рис. 1.1).

Цели и задачи этапов эволюционного обновления процессов управления Средства и методы — объекты проектирования и управления Эксплуатация— потребление Эволюци- онные законы и процессы развития управления и проекти- рования Опытное Процесс проектирования и управления раз- работками производство— промышленные образцы Рис. 1. 1, Эволюционный цикл обновления и развития процессов проектирования и управления ю Эволюционный цикл обновления представляет собой целостный процесс с существенной взаимосвязью всех его сторон, поэтому его анализ, синтез и управление следует проводить со столь же исчерпывающих позиций. Однако этот процесс чрезвычайно сложный, поэтому совершенно необходима его декомпозиция на самостоятельные этапы, которые системно анализируются и синтезируются с учетом очередей, то есть когда решения предшествующего этапа принимаются в качестве исходных проектных данных для принятия последующих технических решений проектирования и управления.

При этом принятые технические решения корректируются на основе системного и функционального анализа, если возникает потребность учета обратных связей взаимных влияний этапов проектирования и управления. Во всем многообразии возникающих "здесь положений будем анализировать и систематизировать главную часть эволюционного цикла обновления — это этапы целеполагания, обоснования и описания объектов проектирования„формирования процессов проектирования и управления.

1.1. Цели проектирования и управления разработками Цель проектирования и управления, как ожидаемый результат предстоящей деятельности, является инициирующим этапом эволюционного цикла обновления. Цель имеет относительный, развивающийся характер — от формулировок самого общего плана до более или менее конкретных постановок задач, которые возникают в процессе их многократных уточнений методом последовательных приближений. Цель характеризуется своим общим качественным описанием и признаками или критериями наиболее существенных сторон этого качества: точностью, надежностью, оптимальной стоимостью, быстродействием и другими критериями функциональности и признаками ее достижения.

Первоначальная формулировка цели предусматривает в сущности лишь некоторое общее направление предстоящей творческой деятельности. Однозначные результаты, пути и средства их достижения пока как бы не предполагаются. Наоборот, допускается многовариантное развитие (альтернативное) событий в заданном направлении.

Оно и не может быть иным в силу значительной неопределенности, которая объективно возникает на всяком начальном этапе эволюционного цикла обновления ~11 С позиции функции (полезного действия) любое целеполагание обязательно завершится определенными результатами, поэтому после формулирования общей цели — функциональности, осуществляется априорное построение <тдерева граф໠— многоуровневого функционального иерархического графа целей, когда общая цель разделяется на логически взаимосвязанные обеспечивающие цели (функции) (рис. 1.2).

11 ь (функция) 1 уровень 11 уровень ого уровня 111 уровень Цели второго уровня / // / / ~ /' / "', / '~ / '., ' '~ /' / Ы! рн2:г!я2 г!чз гоп " гоп уровня уро- вень Рис, 1.2, Функциональный граф целей и задач проектирования (управления) по принципу иерархичности построения Из теории структур и функциональных систем известно, что любая система проектирования и управления подчиняется принципу иерархичности построения, поэтому цели по уровням иерархии теряют общность и наращивают конкретность формулировок.