1. Основные понятия и семантика методологии idef0

Полный перечень понятий методологии IDEF0 приведен в руководящих материалах РД IDEF0 – 2000. Не нарушая запрета о полном и частичном воспроизведении текста руководящих материалов приведем некоторые основополагающие понятия необходимые для построения диаграмм (табл. 1). Полный перечень понятий приведен в РД IDEF0 – 2000.

Таблица 1

Перечень основных элементов диаграммы IDEF0¹

Название элемента	Назначение	Отображение
Цель	Краткая причина создания модели	–
Точка зрения	Указание на должностное лицо или подразделение, с позиции которого разрабатывается модель	–
Блок	прямоугольник, содержащий имя и номер и используемый для описания функции
Декомпозиция	разделение моделируемой функции на функции - компоненты
Имя блока	Глагол или глагольный оборот, помещенный внутри блока и описывающий моделируемую функцию
Стрелка	направленная линия, состоящая из одного или нескольких сегментов, которая моделирует открытый канал или канал, передающий данные или материальные объекты от источника (начальная точка стрелки), к потребителю (конечная точка с «наконечником»).
Стрелка, помещенная в туннель	стрелка, не удовлетворяющая обычному требованию, согласно которому каждая стрелка на дочерней диаграмме должна соответствовать стрелкам на родительской диаграмме
Тильда	небольшая ломаная (волнистая) линия, используемая для соединения метки с конкретным сегментом стрелки или примечания модели с компонентом диаграммы
Текст	любой текстовый (не графический) комментарий к графической диаграмме IDEF0	–

Между элементами диаграммы устанавливаются семантические взаимосвязи. Семантика определяет содержание (значение) синтаксических компонентов языка и способствует правильности их интерпретации. Интерпретация устанавливает соответствие между блоками и стрелками с одной стороны и функциями и их интерфейсами – с другой.

Поскольку IDEF0 есть методология функционального моделирования, имя блока, описывающее функцию, должно быть глаголом или глагольным оборотом; например, имя блока «Выполнить проверку», означает, что блок с таким именем превращает непроверенные детали в проверенные. После присваивания блоку имени, к соответствующим его сторонам присоединяются входные, выходные и управляющие стрелки, а также стрелки механизма, что и определяет наглядность и выразительность изображения блока IDEF0.

Чтобы гарантировать точность модели, следует использовать стандартную терминологию. Блоки именуются глаголами или глагольными оборотами и эти имена сохраняются при декомпозиции Стрелки и их сегменты, как отдельные, так и связанные в «пучок», помечаются существительными или оборотами существительного. Метки сегментов позволяют конкретизировать данные или материальные объекты, передаваемые этими сегментами, с соблюдением синтаксиса ветвлений и слияний.

К

Рис. 1. Структура семантических правил IDEF0 диаграммы

аждая сторона функционального блока имеет стандартное значение с точки зрения связи блок/стрелки (рис. 1). В свою очередь, сторона блока, к которой присоединена стрелка, однозначно определяет ее роль. Стрелки, входящие в левую сторону блока – входы. Входы преобразуются или расходуются функцией, чтобы создать то, что появится на ее выходе. Стрелки, входящие в блок сверху – управления. Управления определяют условия, необходимые функции, чтобы произвести правильный выход. Стрелки, покидающие блок справа – выходы, т.е. данные или материальные объекты, произведенные функцией. Стрелки, подключенные к нижней стороне блока, представляют механизмы. Стрелки, направленные вверх, идентифицируют средства, поддерживающие выполнение функции. Другие средства могут наследоваться из родительского блока. Стрелки механизма, направленные вниз, являются стрелками вызова. Стрелки вызова обозначают обращение из данной модели или из данной части модели к блоку, входящему в состав другой модели или другой части модели, обеспечивая их связь, т.е. разные модели или разные части одной и той же модели могут совместно использовать один и тот же элемент (блок).

На рис. 2 приведен пример IDEF0 диаграммы уровня А0. На диаграмме прописаны цель построения и точка зрения потенциального пользователя.

Рис. 2. Пример исполнения начальной схемы для диаграммы уровня А0²

Для расшифровки обозначений ведется глоссарий. На рис. 2 введены обозначения: С1 – технологическая инструкция ТИ 101-СТ-ККЦ-96-2010; С2 – технологическая инструкция ТИ 101-Я-7-2009; С3 – стандарты ГОСТ 14918-80 и ГОСТ 5640-68; С4 – ОСТ 14-1-236-91; С5 – макет паспорта плавки; М1 – персонал лабораторий; М2 – вспомогательные материалы; М3 – энергоресурсы.

Основной уровень диаграммы разбивается на блоки, характеризующие части целого, т.е. выполнятся декомпозиция процесса. Для каждого элемента декомпозиции для меток и имен должны выполняться правила:

– имена функций – глаголы или глагольные обороты;

– стрелка должна быть помечена существительным или оборотом существительного;

– имя блока должно быть активным глаголом или глагольным оборотом;

– каждая сторона функционального блока должна иметь стандартное отношение блок/стрелки:

а) входные стрелки должны связываться с левой стороной блока;

б) управляющие стрелки должны связываться с верхней стороной блока;

в) выходные стрелки должны связываться с правой стороной блока;

г) стрелки механизма (кроме стрелок вызова) должны указывать вверх и подключаться к нижней стороне блока;

д) стрелки вызова механизма должны указывать вниз, подключаться к нижней стороне блока, и помечаться ссылкой на вызываемый блок.

– сегменты стрелок, за исключением стрелок вызова, должны помечаться существительным или оборотом существительного, если только единственная метка стрелки несомненно не относится к стрелке в целом;

– в метках стрелок не должны использоваться следующие термины: функция, вход, управление, выход, механизм, вызов.

В результате декомпозиции образуется проект (рис. 3). На каждом уровне проекта рекомендуется размещать от 3 до 6 блоков. В противном случае диаграмма будет перегружена блоками и комментариями. На рис. 3 проект имеет три уровня:

– основной уровень диаграммы А0: Контроль макроструктуры;

– уровень диаграммы декомпозиции А1: имеет четыре блока (рис. 4);

– уровень диаграммы декомпозиции А2: имеет шесть блоков (рис. 5);

– уровень диаграммы декомпозиции А3: имеет три блока.

Рис. 3. Вид проекта для IDEF0 диаграммы

На рис. 4 все стрелки переходят из предыдущего уровня, распределяясь по соответствующим блокам. Между блоками определены семантические взаимосвязи. Каждая стрелка идентифицирована.

На рис. 5 показана декомпозиция блока «Выполнить оценку качества темплета». Декомпозиция включает шесть блоков, определяющих два параллельных процесса, приводящих к одному результату. На рис. 5 появляется туннельная стрелка M4, характеризующая механизм характерный только для диаграммы уровня А2.

Рис. 4. Диаграмма декомпозиции А1³

Рис. 4. Диаграмма декомпозиции А2⁴

Построение диаграмм декомпозиции в диссертационных исследований необходимо при изучении предметной области. В ходе анализа информации и построении IDEF0 диаграммы появляется возможность выделения составных частей объекта следования и определения взаимосвязи между его частями сопровождая основные блоки информационными или материальными потокамив. Построение IDEF0 является целесообразным при определении плана работ по диссертационным исследованиям, при разработке программных продуктов и т.п.

Задание 1

На основании диаграмм, приведенных на рис. 3 – 5, изучить передачу ресурсов по уровням декомпозиции.

Задание 2

Построить проект IDEF0 диаграммы для объекта диссертационного исследования.

Задание 3

Построить проект IDEF0 диаграммы для процессов диссертационного исследования.