Модели процессов проектирования.

Процесс проектирования может быть представлен различными моделями в зависимости от целей и применения этих моделей, принятых форм или правил их построения.

Лекция 10 (07.12.2013)

Процесс проектирования САУ, так же как и любых других технических схем можно представить как систему проектирования (СП), объединяющую проектировщиков, станочный парк, измерительные приборы и т.д. и направленную на выпуск, удовлетворяющих заводским требованиям, технической документации на изготовление САУ в условиях заданных ограничений.

Построим математическую модель такой СП с позиции теории исследований операций. Под операцией понимается совокупность действий направленных на достижение искомой цели – в нашем случае создании САУ.

Оперирующей стороной называется совокупность проектировщиков и инструментов проектирования в СП.

Активными средствами называются средства, которые оперирующая сторона имеет в своем распоряжении для достижения целей проектирования – ресурсов – энергетические, финансовые, станки опытного производства и т.д.

Стратегией оперирующей стороны называется способ действий с использованием активных средств.

Представим качество проекта в виде функционала:

F – принятый вид функционала качества проекта; - функции представляющие частичные критерии качетсва проекта, которые принимают конкретные числовые значение в зависимости от значений аргумента z.

Физический смысл функций f₁…f_n может быть следующим:

• f₁ – трудозатраты на проект;

• f₂ – время выполнения проекта;

• f₃ – отличия результатов от требований ТЗ к проекту;

• f₄ – количество извещений об изменении технической документации из-за ошибок в ней и так далее;

Так, например, когда оценивается общая стоимость проектных процедур в процессе проектирования, то она может быть выражения в виде функционала:

Оперирующая сторона при достижении целей проектирования сталкивается с ограничениями:

• g₁ – допустимая стоимость проекта;

• g₂ – ресурсы проектного предприятия;

• g₃ – допустимое время проектирования, количество и состав комплектующих изделий и т.д;

Которым так же можно придать формальный вид:

Кроме того, оперирующая сторона, помимо контролируемых управляемых факторов, к которым относятся активные средства, вынуждена учитывать и неконтролируемые факторы, к которым в проектном деле относятся:

1. непоставка комплектующих изделий и материалов

2. прогулы и опоздания сотрудников;

3. принципиально неожиданные результаты при испытаниях и т.д.

Эти неопределенные факторы составляют ξ={ξ_i}, где k=1,m. Стратегией оперирующей стороны будет набор последовательности проектных процедур р* из всего множества их р в условиях неопределенных факторов ξ. Таким образом СП можно представить моделью вида:

Где L – оператор выбора как самих проектных процедур , так и последовательности их выполнения (линейная последовательность, параллельное выполнение, комбинированное выполнение и так далее); - неизбежные запаздывания во времени, необходимые для получения информации о предыдущем проектном решении и неопределнных факторов ξ на обработку информации в проектной процедуре и принятия проектного решения

Выражение (2.1) математически отражает стремление СП к увеличению критерия эффективности своей деятельности в условиях помех и ограничений. Эти выражения с известной точностью заменяют физические процессы, происходящие в действительности.

В простейшем случае – только типовых проектных процедур и представлении функционала качества в ограничении только в виде сумм – выражение (2.1) примет вид:

Где - удельные трудозатраты в единицу времени на i проектную процедуру; – промежутки времени отводимые на i-ую типовую проектную процедуру; - заданные весовые коэффициенты; – стоимость i-ой проектной процедуры; – ограничения на стоимость проекта.

В том случае, когда все составляющие уравнения (2.1) заданы, решение этих уравнений определяет наилучшую в смысле функционала качества w стратегию проектирования.