Попов (Попов П.М., 2000 - Организация автоматизированных систем подготовки авиационного производства), страница 5

При этом понимается, что сведения для электронного моделирования — в общем смысле это все сведении о тактико-технических данных, размерных и прочностных характеристиках и другие сведения, необходимые для создания электронной модели объекта (или системы) проектирования; сообщения - упорядоченные наборы символов и кодов, комбинаты типовых технических решений, типовых функциональных носителей информации об объекте, служащие для выражения информации; документы - материальные носители сообщений в виде схем, эскизов, чертежей, описаний, справок и др.„' сигналы -физические явления и процессы, служащие для приема, хранения, обработки, передачи и корректировки информации. Натурно-макетное описание — это производственно-технологическая процедура, когда по результатам электронного (растрового) моделирования создается натурный образец изделия либо действующий макет, по которому определяют априорные функциональные возможности будущего изделия (или системы), исследуют его поведение, уточняют технические характеристики, определяют априорную эффективность, качество, надежность и стоимость.

Натурно-макетное моделирование является одной из основных проектных процедур и направлено на создание эффективного и функционального объекта (или систем). Современные объекты (системы) проектирования и управления разработками отличаются большой сложностью устройства и многообразием функциональных проявлений, поэтому оптимальные и эффективные их описания на основе экономико- математических, функционально-стоимостных методов в динамике потребного 111 их развития по стадиям проектирования требуют применения автоматизированных систем проектирования и управления разработками с развитыми сетями вычислительной техники.

1.3. Процессы проектирования и управления разработками Проектирование и управление разработками — это процесс исчерпывающего обоснования и описания объектов (или систем), предназначенных для выполнения определенных целевых (функциональных) заданий. В общем случае по иерархической и функциональной цепи проектирования объектов (систем, изделий и др.) можно подразделить на следующую последовательность относительно самостоятельных его стадий: 1. Постановка проблемы и формирование общей цели проектирования.

Это творческая процедура, логически вытекающая из хода и прогноза развития событий в определенной области и сфере деятельности. Она требует от 20 постановщиков проблемы глубокого анализа разработок и всестороннего понимания перспективных потребностей эволюционного процесса обновления. 2. Изыскание и использование общей концепции о средствах достижения цели- функции; выявление главных и основных функций, принципов и приемов действия, и средств как объектов проектирования, обеспечивающих достижение планируемых результатов. В основном это - творческая интеллектуальная работа, связанная с функциональным и системным анализом проблемы проектирования, изучением предшествующих опытов решения подобных вопросов, проигрыванием возможных ситуаций и нестандартных решений на обобщенных имитационных, математических, функциональных и электронных моделях и т.

п. 3. Иерархическая декомпозиция общей цели-функции, построение «дерева функций» и принципа построения объектов (систем, изделий и т. п.) до той степени конкретизации, когда вырисовываются технологически реализуемые конструктивные решения элементов декомпозиции с количественными критериями функциональности (качества, надежности, эффективности, оптимальной стоимости; ремонтопригодности и долговечности).

На этой стадии проектирования, кроме общих представлений и эрудиции, требуются глубокая профессиональная подготовка проектировщиков в соответствующей предметной области знаний, знание технических и технологических возможностей реализации выдвигаемых технических решений и идей, умение количественно оценивать достижимые уровни качественных показателей проектируемых объектов (систем, изделий и т. п.), умение пользоваться средствами автоматизированного проектирования и управления разработками. 4. Разработка технических заданий на проектирование объектов (систем, изделий и т. п.) и составляющих их частей. Здесь формируются директивные предложения о назначении и функциях, эффективности и надежности, технико-экономических показателей и тактико-технических данных, иных требований к объектам проектирования и управления разработками. 5.

Разработка конструктивно-технических предложений на разработку объектов (систем, изделий и т. п.) под сформулированные технические задания. Технические (и конструктивные) предложения предусматривают выбор тех или иных вариантов (альтернатив) удовлетворения технических заданий на принципиальном уровне с учетом максимально возможных объемов информации, имеющей отношение к прорабатываемым вопросам изобретений, патентов, прототипов, аналогов и т.

д. б. Эскизное (или электронное) проектирование объектов. На этой стадии проектирования осуществляется основная работа по окончательному теоретическому и экспериментальному на уровне математических, функциональных, электронных и натурно-макетных моделей обоснованию и описанию устройства и работы объектов (систем, изделий и т, п.) проектирования с высокой степенью достоверности прогноза их функциональных и эксплуатационных качеств. 2! 7. Разработка технического проекта с одновременным уточнением электронной модели объекта и составляющих его элементов и систем. Здесь идеи эскизного проектирования доводятся до уровня конструкторских документов, содержащих окончательные технические (в т.ч.

конструктивные) решения по объекту проектирования и всем его составляющим частям. 8. Разработка рабочей документации (в т.ч. в электронной интерпретации) для изготовления опытных или штатных (действующих) образцов объектов (систем, изделий и т. п.). 9. Корректировка проектных решений, конструкторской (в т.ч. электронной) документации по результатам испытаний опытных и штатных (действующих) образцов изделий. Следует отметить, что проектные работы каждой последующей стадии опираются (или являются основанными) на результаты предшествующих стадий.

На любом рубеже (стыке) стадий проектирования возможно их взаимодействие по принципу обратных связей, если очередные результаты признаются неэффективными или неудовлетворительными вообще. В этом случае происходит корректировка ранее принятых целей, функций, правил, декомпозиции (разузлования), критериев функциональности и других характеристик объектов проектирования и управления разработками. В этой связи некоторые стадии проектирования могут быть объединены в единую совокупность действий проектировщиков. Системный и функциональный анализы содержания работ стадий проектирования показывают, что между ними имеются существенные черты общности. В следствие этого они допускают значительные степени типизации технического описания.

Так, на каждой стадии формулируются определенные совокупности проектных задач, решение которых приводит к достижению соответствующих целей-функций проектирования. При решении эти задач соответствующим образом выделяются проектные операции законченные последовательности действий, завершающиеся определенными промежуточными результатами. Последовательности проектных операций, приводящие к решению проектных задач, называются проектными (или техническими) процедурами. Каждая стадия проектных работ может быть описана в терминах проектных (технических) процедур-и операций с учетом их логических связей. Весь процесс проектирования после этого становится логически увязанной системой стадий, процедур и операций. Эту систему можно назвать обобщенным алгоритмом проектирования.

В общем случае, с позиции функционального анализа проектная (техническая) процедура содержит следующую достаточно типовую последовательность проектных операций: 1. Общую характеристику и формализацию целей-функций проектной задачи; 2. Анализ исходных данных; 22 3. Выработку предварительных предложений о средствах и методах достижения целей-функций как объектов проектирования; 4.

Моделирование выбранных классов и типов объектов проектирования, в частности в виде классов соотношений (1.1) - (1.4), ограничений (1.5), (1.7) и функциональности (или функционалов качества) (1.6); 5. Выработку вариантов (альтернатив) проектных решений на основе анализа моделей; 6. Принятие предварительно оптимальных проектных решений; 7. Испытание и структурное объединение (согласование) предварительных проектных решений; 8.

Принятие окончательных проектных решений; 9. Документирование итоговых результатов проектной процедуры как законченного фрагмента проекта (в т. ч. электронное документирование). Среди операций типовой проектной процедуры особое место занимают операции выработки и принятия проектных решений. Проектными решениями следует называть выбор схем, конструкций, других технических решений, управлений разработками, других характеристик объектов проектирования, однозначно определяющих их устройство и функционирование под заданные цели. Проектные решения называются оптимальными, если они обеспечивают функциональные свойства объектов проектирования и управления разработками. В случае объектов, моделируемых (1.1)-(1,7), проектные решения, как уже отмечалось, сводятся к отыскиванию функций 1' и 1', связанных между собой соотношением (1.4) и "удовлетворяющих ограничениям (1.5)-(1.7).

Оптимальные проектные решения в этом случае отыскиваются из условия экстремума одного или нескольких компонентов векторов качества Х ~„, Проектным решением можно называть также итоговое документальное оформление проектной процедуры, поскольку именно здесь находят свое окончательное и полное выражение результаты деятельности проектировщиков при решении конкретной задачи. На практике для исчерпывающего и вместе с тем функционально-экономического описания алгоритма проектирования возникает соответствующий проблемноориентированный язык (тезаурус) со своей терминологией и символикой (кодами) в предметной области. Этот язык становится одним из важнейших атрибутов процесса проектирования, а тем более проектирования автоматизированного, так как при поиске альтернативных конст-рукторско-технологических -решений описание решений производится на языке выполняемых объектом (или его элементом) функций и их отношений (иерархическая связь технологических функций тезауруса).

Сложность алгоритма проектирования (Ац~ и всех его составляющих (а„ав...,а;„) элементов, с одной стороны, и наличие современных технических средств обработки информации (например, графстанции КЯ/6000 - 42Т), 23 с другой, предопределяют целесообразность и возможность автоматизированного проектирования и управления разработками. Потребности и возможности автоматизированного проектирования и управления разработками находятся в согласии с такими проектными (вспомогательными) процедурами, как хранение и обработка обширной технической информации; формализация, математическое и электронное моделирование объектов; реализация алгоритмов поиска проектных решений; организация процессов корректировки исходных данных и принятых решений по результатам испытаний; документирование (в т.

ч. графическое и электронное) промежуточных и итоговых результатов. Далеко не все операции и процедуры проектирования можно автоматизировать. Например, без проектировщиков не обойтись при целепологании и постановке проектных задач пополнения комбинатами технических решений информационной базы данных автоматизированной системы проектирования и управления разработками„постановке проектных задач, определении концепции о средствах достижения целей-функций, принятии окончательных решений на стыке проектных процедур и стадий, а также проектирования (в том числе автоматизированного) в целом.