Popov_2 (Попов П.М., 2000 - Организация автоматизированных систем подготовки авиационного производства (PDF)), страница 3

1.2).11Рис. 1.2. Функциональный граф целей и задач проектирования (управления) попринципу иерархичности построенияИз теории структур и функциональных систем известно, что любая системапроектирования и управления подчиняется принципу иерархичности построения, поэтомуцели по уровням иерархии теряют общность и наращивают конкретность формулировок.Этот процесс декомпозиции общей цели продолжается до той степени конкретизации,когда за формулировками обеспечивающих функций-целей начинают вырисовыватьсяконкретные пути и средства их достижения, а через них - пути и средства достижения общей цели, решения проблемы в целом.Диалектика взаимоотношений целей и средств их осуществления такова, что целивсегда содержат в себе определенные подсказки о средствах.

Общая цель недостаточноконструктивна. Она содержит мало подсказок о средствах своего осуществления.Иерархическое дерево целей приводит на своих нижних уровнях к достаточноконструктивным целям [I]. Они допускают не только качественное, но и количественноесвое описание. Количественное описание выражается через численные оценки критериевдостижения целей, например, в виде заданной надежности функционирования, весовыххарактеристик с оптимальным весом, срока службы и т.

д. какого-то агрегата сложнойсамолетной системы. Вследствие этого описания целей проектирования и управленияразработками на нижних ступенях иерархии становятся настолько конкретными, что ихможно принять в качестве исходных данных или начальных описаний объектовпроектирования и управления разработками: тактико-технических требований к объектампроектирования и управления, технических заданий на проектирование и организациюуправления и т. п.12Так иерархическое дерево целей становится не только инструментом более точногоописания планируемых результатов, но и исходной базой для формирования обликаобъектов (событий) проектирования и управления разработками.Целеполагание - априорное видение будущего объекта, его декомпозиция и связнаялогическая увязка всех его компонентов - сложный творческий и интеллектуальныйпроцесс. Здесь требуется большая работа по обобщению имеющегося опыта разработок,выявлению и прогнозу закономерностей развития в предметной области промышленного(авиационного) производства, обоснованию и максимально точному функциональномуописанию целей обновления, наиболее рациональному отбору, формированию критериеви количественной оценке обеспечивающих целей-функций и т.

д.Для успешного решения этих задач требуется оперативно обрабатывать большиеобъемы информации, эффективно применять методы формализации, математического иэлектронного моделирования на всех стадиях целе-полагания. Все это требуетприменения соответствующих автоматизированных систем, то есть использованиякомплекса ЭВМ + технические средства + программное обеспечение и .пакетыприкладных программ + индивидуум (человек).

Автоматизированная системаспособствует более глубокой проработке и сокращению сроков процесса постановкицели-функции.Проиллюстрируем эти общие положения на примере контроля магистральныхтрубопроводов для подачи нефти и газа.Общая цель - обеспечить контроль многокилометровых магистральныхтрубопроводов на предмет утечки нефти или газа. Здесь необходимо сформулироватьтехническую возможность достижения этой цели. Здесь, в этой цели уже почтисодержится подсказка использования космической техники — спутников, либо болеескромной техники - дельта или термопланов, которые могут обеспечить контрольцелостности магистральных трубопроводов на всей протяженности этих магистралей.Далее появляется более конкретная цель, проведение анализа проблемы, которая ведет кразделению общей цели контроля на несколько более конкретных обеспечивающихцелей-функций, а именно - постановка проблемы о разработке системы спутников (илитермопланов) наблюдения, о создании средств передачи информации с трубопроводов,приема информации (сигналов) на летательный аппарат, системы обработки и передачиданных о неисправностях трубопроводов в службы эксплуатации и ремонта на земле и т.д.

Каждая из этих целей далее проходит свою ступень дробления с количественнымописанием целевых функциональных заданий о количестве спутников (илитермопланов), параметров их орбит, характеристик радиолокационных систем, условияхдвижения термопланов при боковом или встречном ветре и т. п. Все эти параметры иобъекты берутся в качестве исходных данных для проектирования, а затем и созданияцелостной системы контроля магистральных газо-нефтепроводов.131.2.

Объекты проектирования и управления разработкамиОбъекты проектирования и управления разработками - это будущие средства иметоды достижения целей-функций: конструкции изделий, технологические процессы,системы проектирования и управления разработками. В ходе проектирования объекты ипроцессы управления пока существуют в воображении, либо в виде комбинатовтехнических решений или комбинаторных файлов в памяти автоматизированной системы;предварительных описаний, математических и электронных моделях. При этом представления о них последовательно уточняются в процессе проектирования от первоначального(в основном качественного описания, прочностных расчетов, математическогомоделирования образа и т.

д.) до окончательного «документа» - проекта или электронной,или натурной модели.Если, например, цель — транспортировка транспортабельных элементовракетоносителя и челнока серии «Буран» на головной завод (предприятие) в районБайконура из средней и центральной части России. Средством достижения этой целиможно считать техническое решение - транспортировка транспортабельных элементовракетоносителя и челнока серии «Буран» по воздуху при помощи широкофюзеляжныхсамолетов типа «Руслан» или самолетов индивидуальной постройки главногоконструктора Мясищева В. М.

Последние становятся объектами проектирования.Определение объекта проектирования как самолета типа «Руслан» или самолетаМясищева В. М. достаточно лишь для начала работ по обеспечению транспортировкитранспортабельных элементов ракетоносителя и челнока серии «Буран».

Далее требуетсяболее подробное и точное его обоснование и описание: грузоподъемность, потолок полетаи дальность, прочностные характеристики фюзеляжа, объем внутренней полостифюзеляжа с подъемно транспортным оборудованием и приспособлениями для креплениятранспортабельных элементов и т. д.

На эти и подобные вопросы при проектированиилетательного транспортного аппарата будут даваться ответы на последующих этапахпроектирования. Окончательное и полное представление о конструкции объекта (летательного аппарата) дает завершенный проект со всем комплектом конст-рукторскотехнологической документации.Следовательно, содержание понятия — объект проектирования и управленияразработками - существенно связано с целями и процессом проектирования разработок.Он развивается по этапам этого процесса и должен последовательно отвечать целевым(функциональным) установкам рассмотренной выше иерархии целей-функций. Темсамым осуществляется единство цели-функции, объекта и процесса проектирования(равно как и управление разработками), взятых в их развитии от начальной постановкизадачи (проблемы) до завершения проектных работ.

Процесс проектирования в этойпроцедуре может рассматриваться как алгоритм последовательного уточненияобоснований и облика объекта проектирования и управления14разработками под заданную иерархию задач, вытекающих из целевых (функциональных)заданий.Для реализации такого целенаправленного процесса вокруг предполагаемого объектапроектирования необходимы достаточно исчерпывающие критерии и степени егоформализации и моделирования.

Без этого невозможно более или менее точное описание(функциональное назначение) объекта проектирования, а также определение мер по егосовершенствованию в процессе проектирования и управления разработками.Формализация описания и моделирование объекта проектирования достигается восновном за счет его структуризации и разузлования, математического и электронногомоделирования элементов проявляющихся структур и образа объекта. На проектныхэтапах к этим моделям (описаниям) могут добавляться натурные модели, имитаторы,макеты, опытные образцы объекта, дающие экспериментальные сведения о его свойствах.Различают несколько основных видов формализованного описания объектовпроектирования: морфологическое, информационное, функциональное, математическое,электронное и натурально-макетное.Морфологическое описание дает представление об объекте, его виде, то есть либоэто самолет, ракета, автомобиль, компьютер или телевизор и др.Информационное описание оговаривает его тактико-технические данные, например,размеры, вес, дальность полета, потолок и т.