Уровни структурирования объекта называются глубиной декомпозиции, которая ограничивается целью исследования системы и уровнем абстракции формируемой модели системы.

Различают следующие виды декомпозиции:

1. функциональная. Исходя из целей системы определяется множество функций, представленных в виде древовидной структуры, уровни которой построены или направление декомпозиции которой принято от общих функций к частным в соответствии с необходимой глубиной декомпозиции. В образовавшемся "дереве функций" конечные вершины представляют собой полный перечень функций;

2. морфологическая. Признаком декомпозиции является классификация структурных единиц по важности в процессе принятия управленческих решений или в процессе достижения целей. Наиболее важные элементы те, цель которых наиболее приближена к цели системы. Здесь выделяются подсистемы (предметные или функциональные), морфологические элементы. Строится следующая иерархия: система - подсистема - блоки-модули - элементы;

3. технологическая. Иногда ее называют процессной. Признаком декомпозиции являются этапы процесса функционирования системы как целенаправленной деятельности по удовлетворению потребности общества. Базой декомпозиции служат технологические функциональные системы, описанные жизненным циклом продукции (производство) в соответствии с ИСО 9000. Этапы жизненного цикла:

а) проектирование;

б) производство;

в) реализация;

г) эксплуатация.

1. декомпозиция по признаку развития системы. Она производится в соответствии с жизненным циклом систем как функции любой природы. Критериями являются этапы от зарождения, роста, развития, стабилизации, спада и до перехода системы в другое состояние либо ее ликвидации. Развитие системы определяется идеологией технофилогенетической спирали. Данная декомпозиция применяется тогда, когда можно отделить этапы развития системы один от другого, где прослеживаются разные принципы функционирования системы в соответствии с ранее обозначенной закономерностью доминирования функции.

Декомпозиция реализуется в виде древесного графа и является вложенной графической моделью исследуемого объекта. Сложность структуры графа, определенной как модель дерева, представляется в виде связи и элементов, где связи или дуги выступают как отношение строгого порядка, определяемое закономерностью включения, когда каждый предыдущий элемент включает последующий элемент или группу элементов. Такой вид называется ориентированным графом.

Особенностями такого графа являются:

а) граф имеет вертикальную декомпозицию, представляющую из себя многоярусную структуру, в которой вышележащее доминируют над нижележащими;

б) в каждый элемент входит только одна дуга (связанная с одной вышестоящей вершиной), а выходит несколько;

в) элементы графа сравнимы между собой, так как соблюдаются отношение строгого доминирования;

г) максимальный элемент является одновременно наибольшим, нет входящей дуги и нет доминирующего элемента;

д) элементы, связанные отношениями доминирования (дугами), образуют его окрестность, совокупность которых дает свойство верхнего элемента.

В древовидной структуре окрестности элементов сгруппированы в уровни дерева (ярусы). Ярус - совокупность элементов графа, для которых может быть выделен объединяющий их признак. Такие признаки называются критериями декомпозиции и определяют состав уровней дерева. Уровней дерева получается столько, сколько задается критериев. Критерии должны соответствовать какому-либо объективно существующему закону или закономерности и определить единый принцип пространственно-временной декомпозиции. Для построения правильной симметричной древовидной структуры необходимо ранжировать критерии декомпозиции от сложных к простым, от глобальных к частным, от главных к второстепенным для того, чтобы определить все свойства рассматриваемого объекта.

Существуют 2 подхода к построению деревьев:

1. формируются признаки и строится дерево;

2. строится дерево и подбираются под ярусы критерии.

В общем виде древовидная структура системы получается в результате

структурированная, представления элементов в виде структуры.

Основное свойство "деревьев" наблюдается в том, что, во-первых, нет

перекрестной связи между элементами, образующими параллельные ветви дерева, т.е. пересечение подмножеств элементов одного уровня образует пустое множество, и, во-вторых, достигается наиболее полный перебор всех элементов, составляющих систему, в зависимости от глубины декомпозиции и количества критериев.

При построении "дерева свойств (элементов)" необходимо руководствоваться следующими принципами:

1. функциональные элементы должны определить главные конструкторские признаки;

2. взаимное расположение элементов в пространстве должно характеризовать расположение функциональных элементов относительно друг друга;

3. взаимосвязь элементов должна определить такие связи между функциональными элементами, которые обеспечивают их взаимную работу и работу объектов в целом.

Последовательность построения "дерева свойств" следующая:

─ изучить объект, разделить его на функциональные элементы, представляющие интерес для рассматриваемого объекта, и присвоить этим элементам по возможности общепринятые наименования (элементы первого уровня);

─ для каждого элемента первого уровня определить существенные конструктивные признаки, образующие элементы второго уровня;

─ выявить элементы третьего уровня и т.д.

На рис.1 изображено "Дерево свойств" магнитолы

5. Дерево функций

Совместно с "деревом свойств" объекта строится "дерево функций", характеризующее взаимоотношение объекта с внешней средой, а также тесноту связей элементов объекта. "Дерево функций" позволяет определить функциональную цепочку взаимосвязи отдельных элементов и окружающей среды с целью последующего учета модернизации или усовершенствования этих элементов. Совместно "деревом свойств" "дерево функций" позволяет более углубленно изучать конструкцию и структуру объекта, позволяя находить пути и методы дальнейшего его совершенствования.

При построении "дерева функций" в первую очередь необходимо понять и уточнить следующее:

1) какие функции выполняет каждый элемент объекта и как элементы функционально взаимосвязаны между собой;

2) какие физические операции выполняет каждый элемент и как они взаимосвязаны между собой;

3) на основе каких физико-технических эффектов работает каждый элемент и как они взаимосвязаны между собой.

Так как "дерево функции" определяет степень влияния окружающей среды на объект, поэтому, перед построением необходимо определить объект окружающей среды, с которыми рассматриваемый объект находится в функциональном или вынужденном взаимодействии и которые существенно влияют на конструкцию объекта. Для удобства и наглядности мы предлагаем обозначить элементы объекта и выполняемые ими функции буквами, как и элементы окружающей среды, например элементы объекта - Е, функции - Ф, а элементы окружающей среды - V, причем главный элемент объекта и его функция обозначаются индексом "0". Если один и тот же элемент объекта выполняет несколько функций, то добавляется дополнительный индекс, указывающий, сколько функций выполняет данный объект.

Построение "дерева функций" представляет собой ориентированный граф, вершинами которого являются названия элементов объекта и окружающей среды, а ребрами - их функция. Ребра бывают двух типов:

простые - такое ребро, которое выходит из одного элемента и заходит в другой элемент;

сложные - выходит из одного и заходит в несколько.

Всем ребрам на графе присваивают обозначения, совпадающие с обозначениями соответствующих функций элементов. Вершины графа (при их изображении) рекомендуется располагать в таком порядке, чтобы было минимальное число пересечений ребер и чтобы вершины, связанные с ребрами, были ближе друг к другу.

Проведем анализ функций элементов телефона и рассмотрим их в таблице 5.

Таблица 5.

После описания функций элементов изделия можно непосредственно приступить к графическому предоставлению "Дерева функций" магнитолы

Дерево функций (рис2).

6. Дом качества

Наиболее эффективным инструментом при сопоставительном анализе является построение "домика качества", который является конечным результатом всей деятельности по развертыванию потребности в конечную исходную конструкцию изделия.

"Домик качества" как конечный результат развертывания функции качества позволяет не только формализовать процедуру установления соответствия и значимости связей между входной информацией и выходными характеристиками создаваемого продукта на каждом этапе (уровне) развертывания функции качества с учетом пожеланий потребителя, но также принимать обоснованные решения (на основе фактов) по управлению качеством процессов создания продукта, ожидаемого потребителем. Развертывая качество на начальных этапах жизненного цикла продукта в соответствии с нуждами и пожеланиями потребителя, удается избежать (или, по крайней мере, свести к минимуму) корректировки качества продукта после его появления на рынке, а следовательно, обеспечить высокую ценность и одновременно низкую стоимость продукта (за счет сведения к минимуму издержек на исправление брака), создавая тем самым базу для повышения конкурентоспособности продукции.

Параметры потребности формируются на основе "дерева потребностей2, где желательно указывать все существующие и предлагаемые потребности. "Дерево свойств" образует технические параметры объекта, а определение корреляции между параметрами объекта осуществляется на основе "дерева функций".

Наиболее простым методом при определении корреляции является использование матричной диаграммы. Матричная диаграмма - инструмент, выявляющий важность различных связей. Этот инструмент служит для организации огромного количества данных, так что логические связи между различными элементами могут быть графически проиллюстрированы. Целью матричной диаграммы является изображение контура связей и корреляций между задачами, функциями и характеристиками с выделением их относительной важности.

Связь между компонентами на матрицах связей изображается с помощью специальных символов, характеризующих степень тесноты этих связей. Если в строке матрицы связей отсутствует какой-либо символ, то это означает, что связь между данной компонентой и всеми остальными компонентами отсутствует. Этот символ указывает не только на наличие связи между соответствующими компонентами, но и на тесноту этой связи.