- •Камышинский технологический институт (филиал)
- •Введение
- •1. Методология и принципы проектирования сложных технических систем
- •1.1. Общие сведения о процессе проектирования
- •1.2. Принципы, уровни и аспекты проектирования, пути повышения его эффективности
- •1.3. Структура и составные части процесса проектирования. Нисходящее и восходящее проектирование
- •1.4. Классификация типовых процедур проектирования
- •1.5. Типичная последовательность проектных процедур
- •1.6. Общая схема процесса проектирования
- •1.7. Проектирование сложных технических систем. Свойства и характеристики сложных технических систем
- •1.8. Виды и формы представления стс
- •1.9. Математические модели стс
- •1.10. Содержание процесса проектирования стс
- •1.11. Организация и принципы системного проектирования стс
- •1.12. Математическая постановка задачи принятия проектных решений
- •1.13. Типовая структура процесса принятия проектных решений
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Принципы, методология и методика построения сапр
- •2.1. Основные аспекты автоматизированного проектирования. Требования к объектам проектирования в сапр
- •2.2. Технологический процесс проектирования в условиях функционирования сапр
- •2.3. Основные принципы создания сапр
- •2.4. Классификация сапр
- •2.5. Состав и структура сапр
- •2.6. Математическое обеспечение сапр
- •2.7. Лингвистическое обеспечение сапр
- •2.8. Программное обеспечение сапр как объект проектирования
- •2.9. Информационное обеспечение сапр как объект проектирования
- •2.10. Техническое обеспечение сапр
- •2.11. Методика разработки сапр
- •2.12. Организация эксплуатации, обслуживания и развития сапр
- •2.13. Определение характеристик и оценка качества сапр
- •2.14. Технико-экономическая эффективность сапр
- •Вопросы для самоконтроля
- •3. Методологические основы и аспекты автоматизированного проектирования сложных технических систем
- •3.1. Автоматизация функционального проектирования. Задачи функционального проектирования
- •3.2. Одновариантный анализ
- •3.3. Многовариантный анализ
- •3.4. Процедуры параметрической оптимизации
- •3.5. Имитационное моделирование в функциональном проектировании. Понятия имитационного моделирования
- •3.6. Организация процесса имитационного моделирования
- •3.7. Автоматизация конструкторского проектирования. Классификация задач конструкторского проектирования
- •3.8. Формализация задач топологического проектирования
- •3.9. Геометрическое моделирование и синтез форм деталей
- •3.10. Оценка результатов конструкторского проектирования на основе функциональных моделей
- •3.11. Автоматизация технологического проектирования. Основные задачи и модели автоматизации технологического проектирования
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список литературы
- •Для заметок Для заметок
- •400131 Волгоград, просп. Им. В. И. Ленина, 28.
- •400131 Волгоград, ул. Советская, 35.
1.10. Содержание процесса проектирования стс
Процесс проектирования СТС имеет структуру, обусловленную структурой объекта проектирования. Для его реализации необходима проектная организация (одна или несколько), обладающая чертами сложной системы, которую по отношению к проектируемой СТС будем называть метасистемой. В общем случае метасистема обеспечивает осуществление всего жизненного цикла СТС, включая не только ее проектирование, но и создание, ввод в эксплуатацию, модернизацию.
В процессе проектирования СТС как единого целого необходимо разрешать противоречия между необходимостью создания единого согласованного проекта СТС и участием в проектировании большого числа специалистов, объединенных в различные коллективы проектировщиков. Разрешение этого противоречия осуществляется в рамках системотехнической деятельности, которая обеспечивает функционирование метасистемы как единого целого в интересах создания и эксплуатации эффективной СТС.
Для обеспечения целенаправленности метасистемы необходимо решать две комплексные задачи:
1. Представление результатов предшествующих этапов процесса проектирования, полученных другими проектировщиками в виде, достаточном для продолжения проектирования. В общем случае эта задача справедлива не только для проектирования, но и для всего жизненного цикла СТС. С этой точки зрения структурные единицы процесса проектирования должны выделяться по виду получаемых на них представлений СТС и ее подсистем или по виду операций, выполняемых на этих представлениях.
2. Обеспечение взаимодействия коллективов проектировщиков в интересах единого согласованного проекта. Пусть процесс проектирования СТС имеет иерархическую структуру, отражающую иерархическую структуру проектируемой СТС. Тогда каждый фрагмент процесса проектирования, соответствующий вершине любого уровня, кроме нижнего, можно представить в виде общей задачи проектирования (ОЗП), которую можно разбить на частные задачи проектирования (ЧЗП). Взаимодействие коллективов проектировщиков, решающих ЧЗП, обеспечивается системотехником путем координации ЧЗП между собой и с ОПЗ. Координация заключается в согласованной декомпозиции ОЗП на частные задачи проектирования и последующем согласовании результатов и решения с позиций эффективного решения ОПЗ.
Сложность разрабатываемой технической системы определяет значительные сроки ее создания. Эти сроки соизмеримы с динамикой развития надсистемы, метасистемы и темпом морального старения технических решений, используемых при создании СТС, а, в конечном счете, с длительностью жизненного цикла системы. В результате можно получить морально устаревшую систему. Поэтому актуальными задачами при проектировании СТС являются сокращение сроков проектирования и обеспечение гибкости СТС. Сокращение сроков проектирования осуществляется путем: 1) представительного анализа реализуемости ТЗ; 2) унификации (типизации) процесса проектирования, проектных процедур, проектных решений, организации проектирования СТС; 3) распараллеливания процесса проектирования; 4) поочередного ввода СТС в эксплуатацию.
Предварительный анализ реализуемости ТЗ производится на основе упрощенных моделей или экспертным путем, время проектирования снижается за счет исключения проектных решений, которые не отвечают заданным техническим требованиям.
Унификация процесса проектирования, проектных процедур, проектных решений, организации проектирования СТС заключается в следующем. Для разработки указанных типовых средств существует ведущая организация отрасли, которая осуществляет единую техническую политику по созданию СТС в данной отрасли. В составе ведущей организации выделяется подразделение, выполняющее функции гиперсистемотехника, т. е. занимающееся системотехнической деятельностью в приложении не к конкретной СТС, а к некоторому характерному для отрасли классу СТС. Результатом деятельности ведущей организации является: 1) типовой технологический процесс проектирования СТС, который определяет порядок и содержание работ по созданию определенного вида СТС и учитывает организационные особенности разработки; 2) применяемые методы и инструментальные средства; 3) типовые проектные процедуры и решения.
Распараллеливание процесса проектирования осуществляется путем одновременного решения ряда частных задач проектировании. Возможности распараллеливании определяются иерархической структурой СТС. Недостатком распараллеливания процесса проектирования является то, что увеличение числа параллельно решаемых частных задач проектирования усложняет их координацию, что существенно увеличивает время проектирования.
Поочередный ввод СТС в эксплуатацию позволяет: 1) ускорить получения хотя бы части результатов, ожидаемых от введения СТС в эксплуатацию; 2) проверить правильность принципов и решений, положенных в основу проекта; 3) скорректировать систему, приведя ее в соответствие с развитием надсистемы.
