2.5. Алгоритм составления концептуального описания

Концептуальное описание (КО) составляется на основе целевого описания и матрицы соответствий целей и признаков и включает выражение потребности в проектировании, цели в ранжированной последовательности, признаки, соответствующие основным целям.

КО состоит из головной части а_о, выражающей признаки назначения и носящей предметно-ориентированный характер (описывает, что нужно сделать и что представляет собой объект разработки), и основной части, содержащей основные цели проектирования в ранжированной последовательности с указанием признаков, соответствующих этим целям.

КО = {a₀ [ a₁ | (a₁, p) φ, a₂ | (a₂, p)  φ, ..., a_n | (a_n, p)  φ]},

где а₀ В₁В₂, В₁={УЛУЧ., СОЗД., ОБЕСП....} - описывает, что нужно сделать; В₂={МАШ.-D, УСТ.-D, ОБОР.-D, ПРОЦ.-D..} - указывает, над каким объектом осуществляется действие; D - множество идентификаторов, присвоенных различного вида объектам в данной предметной области техники (как правило, соответствует кодам, принятым в ЕСКД).

Составление КО идет в диалоге конструктора с ЭВМ по следующему алгоритму (рис. 2.1):

1) конструктор обращается к массиву информации, вызывает матрицу соответствий |AP|;

2) просматривает матрицу и выбирает цели, вошедшие в целевое описание (основные цели проектирования А₀);

3) если какой-либо цели не оказалось в матрице соответствий, вводятся дополнительно отсутствующие цели;

4) формируется матрица |A₀P₀| путем просмотра признаков и выбора тех из них, которые соответствуют А_доп. Для А₀, входящих в матрицу |AP|, выбор Р₀ осуществляется автоматически;

5) проводится преобразование данных, содержащихся в матрице соответствий |A₀P₀|, и информации, полученной при выполнении процедуры определения потребности проектирования, в форму концептуального описания.

В процессе составления КО конструктор имеет возможность его корректировать. В заключение КО записывается на магнитный носитель.

2.6. Составление тз с помощью эвм

САПР и автоматизация производства в будущем изменят форму КД. Отпадет необходимость представления ее в виде текстов и чертежей на бумаге. В частности, основу ТЗ на проектирование составит концептуальное описание на каком-либо носителе.

Наличие стандарта на порядок построения, изложения и оформления ТЗ делает возможным использование ЭВМ не только для выполнения процедур этой изначальной стадии проектирования, но и для составления текста ТЗ.

В ТЗ выделяется три вида информации: постоянная, исходная, переменная.

Постоянная информация связана с конкретной областью техники, определяющей специализацию проектной организации. Она не меняется независимо от ПО (стандарты, порядок согласования, контроля и приемки и т.д.). ТЗ на однотипную продукцию также содержат постоянную информацию. Постоянная информация обычно занимает более 50 %.

Исходная информация определяется заявкой на разработку. Она может содержать технико-экономические требования, лимитную цену, объем потребности и др. К исходной информации можно отнести и информацию о заказчике, изготовителе, лицах, согласующих и утверждающих ТЗ и т.п.

Переменная информация непосредственным образом связана с ПО. Она образуется в результате преобразования исходной информации при выполнении процедур определения потребности в проектировании, выбора целей и признаков объекта.

Организовывать разработку ТЗ с помощью ЭВМ следует в диалоговом режиме с последовательным выводом на терминал постоянной информации, начиная с титульного листа, запросом исходной и получением переменной информации по мере выполнения соответствующих процедур.

Прежде всего конструктор должен убедиться, что заявленный ПО действительно нужно проектировать. Для этого проводят специальные предпроектные исследования, в ходе которых выполняется процедура определения потребности проектирования. Программный комплекс, реализующий алгоритм процедуры, позволит обращением к базе данных найти аналог объекта или убедиться в его отсутствии, напомнит конструктору об условиях, при которых целесообразно развертывать сложный и трудоемкий процесс проектирования.

Разработка ТЗ идет по разделам. Разделы “Наименование и область применения”, “Основание для разработки” содержат лишь постоянную и исходную информацию, поэтому алгоритм их выполнения ограничивается применением операторов ввода-вывода.

При выполнении раздела “Цель и назначение разработки” конструктор может воспользоваться процедурой выбора целей. В ходе диалога ЭВМ подскажет конструктору основные цели проектирования на разных уровнях иерархии, позволит оценить их важность с учетом взаимосвязей. При этом конструктор может вводить новые цели, устанавливать взаимосвязь между ними, корректировать их веса с точки зрения важности.

Наиболее важным и ответственным этапом составления ТЗ является выполнение раздела “Технические требования”, где определяются признаки будущего ПО. Программа, реализующая эту процедуру, обратится к базе знаний, представленной в виде матрицы соответствий, и выберет из нее признаки, отвечающие вводимым целям. Если в ТЗ включаются цели, не вошедшие в базу знаний, то конструктору будет предложено просмотреть все множество признаков, из которого он сам выберет отвечающие вводимым целям. Программа предусматривает расчет показателей, требующих вычислений.

При выполнении подраздела “Требования к категории качества” предусматривается обращение к процедуре оценки технического уровня и качества продукции, которая включает следующие пять операций:

- выбор аналога, базового и перспективного образца и номенклатуры показателей качества;

- определение численных значений показателей качества;

- сравнение показателей качества с соответствующими базовыми, получение относительных показателей качества;

- определение комплексного показателя качества с учетом весомости единичных показателей;

- проверку соответствия показателей качества установленным требованиям.

В результате объект проектирования относится к одной из двух категорий качества: высшей или первой.

Рассмотрим порядок реализации процедуры определения качества ПО. Для выполнения первой операции необходимо обратиться к базе знаний и провести поиск существующих аналогов ПО. При наличии нескольких аналогов выбирают лучший из них по комплексному обобщенному показателю. Если аналога нет, то сопоставление ПО ведется по показателям качества перспективного образца. Под ним понимается параметрическое и структурное описание наиболее вероятного варианта машины, составленное на основе сценария развития объектов в данной области техники. Этот сценарий включает прогнозирование развития показателей ТС данного класса. Составление сценария представляется в виде самостоятельной процедуры, в процессе которой конструктор имеет возможность обращаться к базе знаний по основным факторам окружения объекта проектирования и получать прогнозную информацию. Спрогнозировав изменение факторов окружения и установив тем самым выдвигаемые ими к ПО требования, можно определить значения основных показателей ПО, удовлетворяющих этим требованиям, т.е. реализовать вторую операцию.

Получив численные оценки показателей технического уровня для аналога (или перспективного образца) и ПО, приступают к реализации третьей операции, для чего составляют карту технического уровня (КТУ), в которую включают основные показатели ПО. При выполнении процедуры оценки технического уровня и качества ПО проектировщик имеет возможность вносить в КТУ дополнительные показатели, соответствующие установленным ранее признакам ПО при составлении раздела “Технические требования”.

Далее по КТУ осуществляется операция сравнения показателей качества и определения относительных значений единичных показателей D_i. Если повышение технического уровня связано с повышением значения показателя, то для определения D_i используют соотношение D_i = P_i/P_ai, а если с понижением - D_i = P_ai/P_i, где P_ai - численное значение i-го показателя для аналога (или перспективного образца); P_i - значение того же показателя для ПО.

Получив относительные оценки, переходят к четвертой операции определения комплексного обобщенного показателя на основе выражения

,

где m_i - коэффициент весомости i-го относительного показателя качества; n - число показателей. Значение m_i выбирается в долях единицы таким образом, чтобы

.

Завершается процедура операцией сравнения полученного значения К с допустимым для установленной категории качества. В табл. 2.4 приведены установленные для машиностроительной продукции диапазоны изменения комплексного обобщенного показателя. Если полученный К не удовлетворяет нижнему пределу диапазона, то необходимо внести корректировки в значения показателей и вновь выполнить операции по определению D_i и К.

Таблица 2.4. - Значения комплексного обобщенного показателя для машиностроительной продукции.

Категория качества ПО	При сравнении с аналогом	При сравнении с перспективным образцом
Высшая	К ≥ 1,05	1 > К ≥ 0,95
Первая	1,05 > К ≥ 0,95	0,95 > К ≥ 0,85

Для выполнения раздела ТЗ “Экономические показатели” используется специальная программа, реализующая принятый в организации алгоритм расчета ориентировочной эффективности и срока окупаемости затрат на разработку и освоение производства, лимитной цены ПО и др.

В разделах “Стадии и этапы разработки” и “Порядок контроля и приемки” содержится в основном постоянная и исходная информация.

В завершении программы составления текста ТЗ следует предусмотреть вывод на печать в форматах, соответствующих требованиям ГОСТ.