1. Методика проектирования технологических систем

В общем случае модели являются средством проектирования систем и в особенности сложных систем (сс). Проектирование сложной системы представляет собой весьма трудоемкий процесс, в котором участвуют разные специалисты. Большие размеры системы, сложность поведения ее компонент, высокая стоимость разработки требуют методов математического моделирования на всех этапах проектирования такой системы. Поэтому моделирование сопровождает и процесс проектирования, и процесс испытания, и процесс эксплуатации сложной системы. ГОСТами на разработку программных изделий, например ЕСПД, предусматриваются следующие этапы проектирования: формулировка технического задания, разработка технических предложений по созданию изделия, разработка эскизного проекта, разработка технического проекта, рабочее проектирование, испытание изделия. На всех этапах проектирования специалистам приходится рассматривать две стороны объекта проектирования: требования к системе со стороны внешней среды (внешнее проектирование) и организацию функционирования сложной системы (внутреннее проектирование).

1.1 Формулировка технического задания

Начало работы над проектом сложной системы имеет целью сформулировать задачи проектирования и организовать рабочие группы по решению поставленных задач проектирования. Вначале образуется небольшая инициативная группа специалистов, которая на основе всесторонних обсуждений вырабатывает документ, который должен содержать в себе следующую информацию:

– формулировку проблем (результаты обсуждений);

– предлагаемые варианты решений (с указанием достоинств и недостатков каждого из них);

– предложения по необходимому составу специалистов, комплектованию и срокам подключения рабочих групп;

– грубую оценку времени и денежных средств, необходимых для разработки проекта.

В результате создается группа специалистов-проектировщиков, имеющая четко поставленную задачу проектирования сложной системы.

Разработка технических предложений. На этом этапе предполагается выбор наилучшего решения, укомплектование группы проектировщиков системы до полного состава, составление плана всех работ над проектом. Для выбора наилучшего решения часть сил и средств направляется на поиск альтернативных решений. Для этого могут использоваться аналитические модели. Затем наступает момент выбора решения, когда многократно пересматривается формулировка задачи проектирования сложной системы. Выполняются следующие виды моделирования компонент: проектирование единичной нити, проектирование большой нагрузки, состязательное проектирование.

В процессе проектирования единичной нити прорабатываются вопросы выполнения основных функций системы. При проектировании большой нагрузки просматриваются действия системы, которые зачастую случайно распределены во времени. Цель состязательного проектирования - найти на модели ответные действия системы на тот случай, когда внешняя среда пытается затруднить работу алгоритма системы. Эти три вида работ должны осуществляться одновременно в течение проектирования. Этот этап характеризуется появлением большого количества новых идей решения проблемы, новых проработок по частным вопросам отдельных направлений работы.

Новые идеи должны документироваться в виде рабочих записок или отчетов. С ними необходимо знакомить всех разработчиков. К этому времени должна быть укомплектована группа проектировщиков системы. Обязательно постоянство основного состава группы в процессе проектирования сложной системы. В результате их работы формулируется проблема, изыскиваются пути ее реализации, составляется план выполнения проекта системы, который должен содержать график распределения времени по этапам работ с указанием необходимых средств и состава исполнителей, предусматривать консультации крупных специалистов по сложным вопросам, содержать заявки на проведение натурного и модельного экспериментов.