Общая схема составления функциональной модели

· Построение модели и ее сохранение на диске в соответствии с п. 2.

· Разработка функциональной диаграммы.

· Заполнение глоссария дополнительными определениями.

· Дополнение диаграммы гипертекстом.

· Проверка синтаксиса модели.

· Проверка модели на наличие связей.

· Проверка модели на идентификаторы функций и связей.

· Проверка модели на управление.

· Функционально-стоимостной анализ.

· Назначение структуры стоимости.

· Заполнение данных.

· Анализ.

Пример построения функциональной модели.

Постановка проблемы. Гибкая производственная система включает в себя токарный и фрезерный станки, робот-штабелер и склад. В процессе производства деталей выполняются следующие функции: выполняются складские операции с инструментом, готовыми деталями и заготовками; планируется технологический процесс; обрабатываются заготовки; производится учет выполненной работы. Необходимо разработать функциональную модель.

В терминах IDEF0 модель представляется в виде комбинации блоков- функций и дуг. Блоки используются для представления функций и сопровождаются текстами на естественном языке. Дуги представляют множества объектов, таких как физические и информационные объекты или действия, которые образуют связи между функциональными блоками.

Различают следующие управления:

- ресурсное управление;

- регламентное управление («как есть»);

- бизнес- управление.

Эти виды управления отражают точку зрения или цель модели. Пусть целью является построение модели «как есть».

Складские операции выполняются при наличии инструмента и заготовок, наличии свободных ячеек для готовых деталей. Поэтому входными объектами являются: инструмент, заготовка и готовые детали, выходными- инструмент и заготовки, управлением- сведения о наличии на складе материалов и инструмента, а механизмом осуществляющим складские операции- робот- штабелер (рис.2.14).

 

Рис.2.14

 

Обработка заготовок с помощью инструмента осуществляется на станках. Таким образом, входом функции обработки будут инструмент и заготовки, управлением- нотации полученные в результате выполнения функции планирования, а механизмом выполнения функции являются станки. Выходом функции являются готовые детали и сведения о результатах работы (рис.2.15).

 

Рис.2.15

 

Планирование выполняется в соответствии с требованием технического задания на изготовление деталей. Управляющим воздействием при выполнении функции являются регламент производства и данные по техпроцессу, характеристикам материалов, основному и вспомогательному оборудованию, нормативам изготовления изделий и инструменту. Механизмом выполнения функции является компьютер. Результатом выполнения функции является нотация (управляющая программа) для станков, складских операций, робота-штабелера (рис.2.16).

 

Рис.2.16

 

Учет результатов труда осуществляется с привлечением компьютерных средств. Исходными (входными) данными являются сведения о результатах работы. Учет формируется в виде отчета заданной формы. Поэтому управлением для этой функции являются требования к форме и содержанию отчета, выходом является отчет, механизмом выполнения функции- компьютер (рис.2.17).

 

 

 

Рис.2.17

Выполнение задачи.

1. Настроить IDEF0 для работы с русским языком. Для этого войти в меню EDIT, выбрать опцию SET ATTRIBUTES и настроить работу в IDEF со всеми атрибутами (входом, выходом, управлением, механизмом, стрелками...), выбрать также атрибут GENERAL и произвести настройку работы с языком, ОК.

2. Проектирование начинается с разработки А-0 страницы. Страница создается с помощью команды NEW в меню FILE. В диалоге SELECT PAGE с помощью браузера выбрать NONE, OK. Слева имеется линейка инструмента. Выбрать в палитре инструмента кнопку BOX, поместить указатель блока на то место, куда вы хотите поместить левый верхний угол блока, щелкнуть мышью. Выделить полученный блок. Для чего войти указателем мыши внутрь блока и щелкнуть. На границах появятся выделяющие метки. Можно начинать печатать текст в блоке. Если текст не умещается в блоке, то следует увеличить его размер. Для ввода текста данных щелкнуть кнопку LABEL в палитре инструмента. Поместить указатель метки там где расположится начало текста. Щелкнуть мышью и напечатать текст. Соединить текст LABEL с блоком стрелками. Для этого щелкнуть на кнопке ARROW, поместить указатель внутри текста LABEL, протянуть с нажатой кнопкой внутрь блока и отпустить кнопку мыши.

Проект А-0 страницы для нашего примера будет выглядеть так как показано на рис. 2.18

3. Указать внизу страницы Цель и Точку зрения разработчика.

Рис.2.18

 

4. Следующим этапом является декомпозиция функциональной модели. Для этого, выделить блок, щелкнуть на кнопке DECOMPOSE. Выделенный блок становится декомпозированным блоком. Перейти на вновь созданную страницу. Для чего дважды щелкнуть на декомпозированном блоке, щелкнуть на кнопке PLACE BOX и выбрать число боков потомков (в примере их 4).

5. На декомпозированном блоке обратите внимание на ICOM коды портовых узлов. Используя опции разветвления и соединения для дуг и вводя текстовые описания дуг и блоков проектируется функциональная модель (рис.2.19). 

 

 

Рис.2.19

 

Контрольные вопросы.

1) Какое назначение имеет функциональная модель в процессе проектирования автоматизированной системы управления?

2) Перечислите основные составляющие функциональной модели.

3) Опишите правила формирования функциональных блоков (иерархия, нумерация, обозначение).

4) Опишите правила создания стрелок (направление, тип интерфейса, обозначение).

5) Объясните принцип работы и порядок создания гипертекста.

6) Как выполняется функционально-стоимостной анализ по функциональной модели IDEF0? (принципы, порядок, интерпретация)

 

Варианты индивидуальных заданий.

Четные варианты. Функция «Планировать техпроцесс»\I: задание, М: компьютер, С: регламент проектирования (сведения о покупных материалах, оборудовании, складских материалах, инструментах, справочные сведения) О: (нотации складским операциям, обработке, контролю)\\ Функция «Выполнять складские операции»\I: инструмент, заготовки, готовые детали, полуфабрикат, М: робот- штабелер, С: нотации складским операциям, О: инструмент, заготовки, полуфабрикат \\ Функция «Обрабатывать на станке»\I: инструмент, заготовка, полуфабрикат, М: станок с ЧПУ, С: нотации обработке, О: инструмент, полуфабрикат, готовые детали.

1.1. Возврат после обработки на склад полуфабрикат и инструмент.

1.2. После обработки ничего не возвращается на склад.

\\ Функция «Контролировать готовую деталь»\ I: готовая деталь, М: устройство контроля, С: нотации устройству контроля, О: готовые изделия годные (бракованные).

1.3. Возврат после контроля на склад готовые изделия.

1.4. После контроля нет возврата на склад.

 

Нечетные варианты. Функция «Планировать техпроцесс»\I: задание, М: компьютер, С: регламент проектирования (сведения о покупных материалах, оборудовании, складских материалах, инструментах, справочные сведения)\\ Функция «Выполнять складские операции»\I: инструмент, заготовки, готовые детали, полуфабрикат, М: робот- штабелер, С: нотации складским операциям, нотации оперативному управлению, О: инструмент, заготовки, полуфабрикат, сведения о них\\ Функция «Обрабатывать на станке»\I: инструмент, заготовка, полуфабрикат, М: станок с ЧПУ, С: нотации обработке, О: готовые детали, сведения о готовых деталях.

1.1. Возврат после обработки на склад готовые изделия и инструмент, сведения о возврате.

1.2. После обработки ничего не возвращается на склад.

\\ Функция «Оперативно управлять производством»\ I:

2.1. Сведения о покупных материалах, сведения об инструменте, заготовке, сведения о готовых деталях, готовая деталь.

2.2. Сведения о покупных изделиях, сведения об инструменте, сведения о готовых деталях.

М: устройство управления, С: нотации оперативному устройству управления, О: готовые изделия годные (бракованные), сведения о работе ГАП.