Структура проектирования в автоматизированном режиме

Исходная информация для проектирования – описание объекта проектирования. Подобное описание представляется в виде технического задания (ТЗ).

В проектировании можно выделить две составляющих – принятие решений (проектных) и описание этих решений.

Подобное разделение имеет место исключительно в контексте именно автоматизированного проектирования. Человеку сложно формировать и удерживать в сознании комплексные образы. Поэтому конструктор, как правило, сразу облекает свои решения в некую осязаемую форму и отделить синтез решения от его визуализации практически невозможно.

Принятие решений, в свою очередь, делится на синтез и анализ.

Синтез – соединение отдельных элементов в целостную систему.

В виртуальном мире информационных технологий нет соединений физических. Поэтому соединения элементов – это отношения между ними. Очевидно, что прежде, чем устанавливать отношения, необходимо иметь сами элементы. То есть, в рамках синтеза должно быть сформировано множество элементов объекта проектирования и между этими элементами установлены какие-то отношения. Множество элементов, между которыми определены отношения, – это структура. Соответствующая часть синтеза называется синтез структурный.

Конструкция – совокупность деталей и узлов, каждый из которых представляет собой некий пространственный объект. Пространственные объекты связываются отношениями, которые можно назвать топологическими. Процесс – структура, элементы которой можно считать события, которые должны происходить в определенном порядке. Этот самый порядок и есть отношение, связывающее события в рамках одного процесса.

Другая часть синтеза связана с определением параметров отдельных элементов и параметров системы в целом. Эта составляющая синтеза называется синтез параметрический.

Анализ – исследование этой системы на предмет соответствия ее заданным требованиям.

Виды анализа разнятся в зависимости от вида объекта проектирования. В общем случае можно предложить следующие виды – логический анализ, анализ на макроуровне и анализ на микроуровне. Логический анализ – проверка логики функционирования системы, правильности взаимодействия подсистем. Анализ на макроуровне – локализация отдельных подсистем на уровне «вход – выход». Анализ на микроуровне – анализ каждой подсистемы отдельно, исходя из ее входов и выходов.

Среди всевозможных видов описаний технических систем можно выделить модель и документ. Модель – это описание, обеспечивающее различные виды анализа системы. Документ – это, так сказать, официальное представление объекта.

Ниже (Рисунок 1.1) представлена блок-схема, отражающая структуру процесса проектирования, основные элементы и их взаимодействие. Отправная точка – техническое задание на проектирование объекта. Первый этап – формирование структуры – множества составляющих его элементов и способов их взаимодействия. По результатам структурного синтеза может быть построена модель. Модель включает параметры, как отдельных элементов, так и системы в целом. Следующий этап – выбор исходных значений этих параметров.

После того, как структура системы и параметры определены, можно выполнить анализ. Если его результат удовлетворителен, можно оформлять необходимую документацию.

Если результаты анализа неудовлетворительны, система модифицируется. Сначала это делается на уровне параметров. Если таким образом не удается достичь нужного результата, делаются изменения в структуре объекта.

Рисунок 1.1 – Структура процесса проектирования

Системы поддержки принятия решений – СППР. – системы, ориентированы на решение задач и синтеза, и анализа. Наиболее широко представлены различного рода калькуляторы, обеспечивающие подсчет характеристик спроектированного объекта. Например, технологический калькулятор, позволяющий определить режимы резания, штучное время и т.д. Более высокий уровень – системы генерирования структур объектов