2. Структурно-логические модели технологического проектирования

ТП как систему, необходимо выделить основные ее показатели: структуру, функции, свойства, связь с внешней средой. Наиболее важными являются функции системы. В широком смысле функцию системы можно определить как ее способность к целесообразной деятельности в рамках более сложной системы, в состав которой она входит. Функция ТП заключается в преобразовании исходного материала заготовки в готовое изделие.

В результате выполнения ТП происходят структурные измене­ния объектов производства. Функции технологических процессов могут быть описаны следующим образом:

Здесь Ф – некая функция изменения состояния, S – состояние изделия или детали, C₀ – критерий оптимальности.

Для реализации одной и той же функции могут быть созданы системы с различной структурой и различными характеристиками. Качественная определенность системы задается совокупностью свойств. В ТП в качестве характеристик может выступать совокупность параметров, описывающих состояние технического объекта после операции.

Структурно-логические модели при проектировании ТП делятся на табличные (описы­вает одну конкретную структуру ТП), сетевые (описывает множество структур ТП, с разным числом и составом элементов структуры при неизменном отношении порядка) и перестановочные (описывает множество структур ТП, с разным числом и составом элементов структуры с различным порядком).

8 Билет.

1. Декомпозиция объектов проектирования. Уровни и аспекты проектирования.

Разделение описаний объекта проектирования по степени детализации отображаемых свойств и характеристик – основа блочно-иерархического подхода к проектированию. Этот подход приводит к появлению определенных уровней иерархии (уровней абстрагирования, горизонтальных уровней) в представлении о проектируемом объекте (рис. 1.6).

Например, в машиностроении согласно ЕСКД (ГОСТ 2.101- 68 Виды изделий) имеем (рис. 1.7): детали  сборочные единицы  комплексы  комплекты.

При проектировании ЭВМ различают: логический элемент (ЛЭ)  функциональный узел (ФУ)  функциональное устройство (ФУС)  функциональный комплекс (ФК).

В соответствии с ЕСПД (ГОСТ 19.101-77 Виды программ и программных документов) имеем:

компонент - программа, рассматриваемая как единое целое, выполняющая законченную функцию и применяемая самостоятельно или в составе комплекса;

комплекс - программа, состоящая из двух или более компонентов и (или) комплексов, выполняющих взаимосвязанные функции, и применяемая самостоятельно или в составе комплекса.

Схема – документ, в котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними. ГОСТ 2.701-76 ЕСКД устанавливает единую классификацию схем для всех отраслей техники. По характеру отображаемых физических процессов схемы разделены на виды, имеющие названия: электрические (Э), гидравлические (Г), пневматические (П), кинематические (К), оптические (Л), вакуумные (В), газовые (Х), автоматизации (А), комбинированные (С). Шифр состоит из буквы, определяющей вид, и цифры, определяющий тип схемы (см. таблицу).

Классификация электрических схем

Наименование	Тип	Шифр	Наименование	Тип	Шифр
Структурная	1	Э1	Общая	6	Э6
Функциональная	2	Э2	Расположения	7	Э7
Принципиальная	3	Э3	Прочие	8	Э8
Соединений	4	Э4	Объединенная	0	Э0
Подключения	5	Э5

В цифровой вычислительной технике используют цифровые шифры:

101 – схема структурная; 301 – схема соединений;

102 – схема функциональная; 303 – схема подключения;

201 – схема принципиальная; 401 – схема расположения;

202 – схема эквивалентная;402 – схема электрооборудования;

403 – схема электроснабжения и связи.

Уровни проектирования можно выделять также по характеру учитываемых свойств объекта. Такая декомпозиция приводит к появлению аспектов проектирования или вертикальных уровней. Наиболее общими являются функциональный, конструкторский, технологический аспекты.

Функциональный аспект (ФА) связан с отображением основных принципов функционирования, характера физических и информационных процессов, протекающих в объекте, и находит свое выражение в структурных, принципиальных, кинематических схемах и соответствующих документах.

Конструкторский аспект (КА) связан с реализацией результатов ФА, т.е. с определением геометрических форм объектов и их взаимным расположением в пространстве, выбором материалов, типоразмеров и т.д.

Технологический аспект (ТА) - реализация КА: описание методов и средств изготовления объектов.

При проектировании ЭВМ и других средств обработки данных добавляют алгоритмический аспект - алгоритм функционирования ЭВМ. Возможно более дифференцированное описание свойств объекта, например ФА можно разделить по физическим основам на электрический, механический, гидравлический и т.д. Внутри каждого аспекта возможна своя иерархия, например: ФА - структурный, функционально-логический, схемотехнический, компонентный уровень; КА - типовой элемент замены, панель, рама, стойка (шкаф) и т.д.