1.1.2. Структурные молели в технике

Структурные модели (от лат. structura — строение, расположе­

ние) описывают не функционирование, а состав объектов или

19

Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике

систем, их устройство, взаимосвязь составных частей. Понятие

«структура» относится к самым фундаментальным основам нау­

ки и техники. Структурные схемы и модели тем более значимы

для машиностроения, поскольку непосредственно относятся

к важнейшим аспектам процессов проектирования. Например,

на конструкторском этапе проектирования преобладает исполь­

зование математических моделей, отражающих прежде всего

структурные свойства объекта: его геометрическую форму, раз­

меры и взаимное расположение элементов в пространстве. Та­

кие описания свойств технических объектов (математические

модели) принято относить к структурным моделям [41].

На технологическом этапе проектирования выделяют поня­

тие «структура технологического процесса», на организационно-

техническом — «структура производства», «организационная

структура», на концептуальном и системном — «структура си­

стемы» и т.п.

Структурные модели сложных систем на более высоком уров­

не абстракции часто представляются в виде графов, сетей, раз­

личных графиков и схем.

1.1.3. Геометрические молели в технике

Широко используемые в машиностроительных САПР геометри­

ческие модели также относятся к структурным математическим мо­

делям. В силу распространенности и практической важности геоме­

трических моделей им отведен в книге целый раздел — четвертый.

Инженерно-физические и структурные модели тесно связаны

между собой. Причем первичными являются описания структуры

изделия. Структурное моделирование (например, синтез геоме­

трии изделия) предшествует соответствующему функционально­

му моделированию. Например, конечноэлементная модель, моде­

лирующая состояние конструкции или технологический процесс,

строится на базе геометрической модели технического объекта.

1.1.4. Информационные молели в технике

Методы информационного моделирования были разработа­

ны, прежде всего, для семантического (инфологического) проек-

20

1.1. Классификация моделей, и с п о л ь з у е м ы х в технике

тирования компьютерных баз данных (например, ER-модели),

а также для описания процессов передачи информации в ком­

пьютерных сетях. Мифологическими (информационно-логическими,

information-logical) или просто информационными называют мо­

дели предметной области, определяющие совокупность инфор­

мационных объектов, их атрибутов и соотношений между ними

[41,30,65].

В машиностроении понятия информационные модели и ин­

формационное моделирование в настоящее время ассоциируются

не только и не столько с инвариантными средствами хранения

и передачи информации в ЭВМ, а с многочисленными и бурно

развивающимися в современном машиностроении комплексами

автоматизированных систем (CAD/CAM/CAE/PDM/ERP/PLM...),

в частности, с их информационным обеспечением.

По большому счету, процессы технической подготовки лю­

бого производства являются процессами создания, преобра­

зования и передачи информации. При разработке технических

проектов изделий машиностроения (включающих в том числе

конструкторскую и технологическую документацию) информа­

ционные потоки особенно сложны и насыщенны. Информаци­

онные модели, применяемые в промышленных автоматизиро­

ванных системах, обязательно должны учитывать и использовать

специфику предметной области и особенности проектирования

и производства изделий машиностроения.

Важнейшая функция комплексной информационной модели из­

делия (полное электронное определение изделия) состоит в возмож­

ности неограниченного накопления любых данных (знаний) об

объекте без потери целостного взгляда на технический объект.

Моделирование информационных процессов в технических

системах — основная задача при проектировании автоматизи­

рованных систем промышленного назначения, решении задач

Планирования процессов и управления. Наибольшие трудно­

сти возникают при создании информационных моделей слабо

структурированных систем, что характерно для начального, кон­

цептуального уровня проектирования.

Стандартизованный, универсальный подход к построению

Функциональных и информационных моделей сложных слабо

структурированных систем реализован в комплексе методик

21