3.2. Логика проектирования сложной системы

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 

Рассмотрим примерную схему проектирования слож­ной системы А, состоящей из множества подсистем раз­личных порядков вхождения (рис. 3.1). Рассмотрение начнем с некоторого промежуточного момента, близкого к началу проектирования. Будем считать, что к этому времени на основе знания поставленной перед системой конечной цели проведена предварительная работа по формулировке конкретных задач, по определению вхо­дов, выходов системы и взаимосвязей ее с окружением. Предположим также, что с этого времени представление о системе сформировалось в степени, достаточной для разбиения ее на подсистемы Бь Б2, Бз первого порядка вхождения с выявлением основных связей между под­системами (и прочих связей). На схеме подсистемы Бь Б2, Б3 изображены как входящими в систему А, так и в отдельности в виде частей кольца; связи между ними обозначены разнонаправленными стрелками 1.

В течение определенного времени, которое может варьироваться в весьма широких пределах, работа по созданию системы ведется только на первом уровне проектирования без передачи ее результатов про­ектировщикам следующего уровня. Особенности, касаю­щиеся содержания данной и последующих стадий си­стемного проектирования, нас здесь интересовать не бу­дут. Отметим только, что число проектировщиков пер­вого уровня обычно невелико, так как все они должны работать в непосредственном контакте друг с другом, совместно добиваясь тех первых результатов, которые позволяют положить начало разделению работы между множеством участников.

Предварительная проработка каждой из подсистем Бь Б2, Б3 на первом уровне проектирования дает воз­можность сформулировать техническое задание (техни­ческие требования, исходные данные и т. п.) для более подробного проектирования каждой подсистемы. Акт выдачи технического задания (ТЗ), с одной стороны,


кладет начало подключению проектировщиков после­дующих уровней к решению поставленной задачи; с дру­гой стороны, он ставит проектировщиков предыдущих уровней в такую зависимость от проектировщиков после­дующих уровней, какой не приходится испытывать кон­структору, самостоятельно проходящему все этапы кон­струирования и корректирующего результаты предыду­щих этапов с позиций последующих.

Проектировщик — участник работ по созданию слож­ной системы — нуждается в непрерывной и своевремен­ной информации со стороны других участников и сам, в свою очередь, является для них поставщиком такой ин­формации. В частности проектировщики первого уровня после выдачи ими ТЗ должны получить уверенность в технической и организационной возможности реализа­ции подсистем. Затем они должны составить себе пред­ставление о цене реализации подсистем. Затем произ­вести первое (в ряду последующих) сопоставление реально формирующихся подсистем с первоначальными решениями и с поставленными перед системой А зада­чами. После достижения необходимого соответствия той или иной корректировкой, проектировщики первого уров­ня должны информировать участников работ о всех про­веденных ими изменениях.

Проектировщики второго уровня (т. е. те, кто проек­тирует подсистемы Бь Б2, Б3 по ТЗ с первого уровня) в свою очередь могут выдавать всю нужную информацию о своих подсистемах на первый уровень лишь при усло­вии получения информации с третьего и последующих уровней.

На схеме подсистемы Вь В2, В3 второго порядка вхождения изображены входящими только в подсистему Бі (см. стрелки 2). Эти стрелки показывают также акт выдачи ТЗ на подсистемы Вь В2, В3. Стрелка 3 на схеме иллюстрирует возможность существенных связей не только между смежными системами (например, систе­мами Вь В2, В3), но и между любыми подсистемами од­ного и того же порядка вхождения.

Своевременное выявление вновь возникающих свя­зей между формирующимися подсистемами как род­ственных, так и далеких ветвей «системного дерева» — одна из важнейших задач, стоящих перед руководите­лями сложных проектов. Запоздание с выявлением этих связей ведет к существенным переделкам и увеличивает время Т создания системы.

Перераспределение параметров технических требо­ваний в рамках деятельности одного конструктора (см. рис. 1.1) для случая проектирования сложной системы является совместным делом множества участников. Каж­дый проектировщик многократно получает от других все уточняющиеся результаты их работ и сам передает другим уточняющиеся результаты своих расчетов, схем, компоновок и прочих проектных материалов.

Оптимизация процесса корректировки исходных па­раметров, осуществляемого многими проектировщиками на нескольких уровнях проектирования, является серьез­ной проблемой организации работ по созданию сложной системы. Несогласованность этого процесса неизбежно ведет к неоправданным переделкам, снижению надеж­ности системы, удлинению периода Т. Становится очевид­ным важность учета и понимания отдельными участника­ми логики проектирования системы в целом.

На схеме третий порядок вхождения условно пред­ставлен состоящим из разработок конструкторского ха­рактера, завершающих проектирование системы, обозна­ченных К с разными индексами. Одна из таких разра­боток (подсистема Ко) служит примером подсистемы, принадлежащей одновременно ко второму и третьему порядкам вхождения, так как входит одновременно в подсистемы Б] и В4.

В общем случае любая подсистема последующего по­рядка может входить одновременно в несколько подсис­тем предыдущих порядков. Стрелка 4 на схеме симво­лизирует воздействия, оказываемые на подсистему Б] со стороны подсистемы Ко в ходе конструирования по­следней. Такие обратные воздействия имеют место на протяжении всего хода работ по созданию системы А. В результате подсистемы Бь Б2, Б3 преобразуются до со­стояния Bj, Б2, Б з (стрелка 5). Этот момент совпадает с моментом полной готовности системы А или близок к нему.

Можно считать реальным случай, когда проектиро­вание на каждом уровне ведется непрерывно вплоть до момента полной готовности системы, хотя объем работ по каждой подсистеме во времени существенно меня­ется. Чем выше требования по надежности к проекти­руемой системе, тем важнее достигнуть полной завер­шенности проектных решений своевременно.

До сих пор предполагалось, что техническое задание конструктору является достаточно отработанным, а если и корректируется, то только в результате обратных воз­действий, вызванных трудностями реализации. Но в условиях проектирования сложной системы достаточно тщательная отработка технического задания на кон­струирование входящего в нее устройства связана с от­тяжкой момента подключения конструктора к работе всего коллектива. Возникает противоречие, решаемое обычно компромиссом. В результате конструктор получа­ет задание, данные которого опережают окончательные результаты проектирования. Это ведет к последующим изменениям как задания, так и создаваемой конструк­ции. В ходе работы возникают контакты и обмен инфор­мацией с проектировщиками — авторами задания.

После сдачи рабочих чертежей устройства в произ­водство у конструктора завязываются информационные связи с производственниками Пр (стрелка 6). В период сборки устройства эти связи усиливаются. Часть вопро­сов, касающихся сборки, регулировки, юстировки, монтажа устройства попадает на рассмотрение проектиров­щиков и конструкторов других подсистем. Этап испыта­ний устройства сопровождается появлением новых инфор­мационных связей между участниками разработок, вклю­чая и конструктора.

Рассмотрение приведенной схемы позволяет сделать следующие выводы:

поэтапную схему конструирования устройства можно рассматривать как часть более общей поэтапной схемы проектирования технической системы;

последовательность, взаимосвязь и взаимообу­словленность этапов проектирования технической систе­мы в этом случае можно назвать логикой проектиро­вания;

3)         знание логики проектирования — одна из предпосылок для моделирования процессов создания сложных
систем, а следовательно, и для решения весьма актуальных задач управления этими процессами.