РАЗДЕЛ 2
ФОРМИРОВАНИЕ ТЕРБОВАНИЙ В ПРОЕКТАХ СОЗДАНИЯ СЛОЖНОЙ ТЕХНИКИ
2.1. Системное представление процессов создания сложной техники
Характерной особенностью задачи оценки качества проекта является необходимость учета различных свойств, определяющих успешность работы полученного продукта (процесса), его удобство эксплуатации, и др. Следовательно, качество проекта в полной мере может быть отражено не одним, а совокупностью показателей качества. При этом, показатели системы качества проекта, представляет собой иерархическую структуру, которую с позиций теоретико-множественного представления можно формализовано представить как объединение:
, (2.1)
где - показатель системы качества проекта; - n требований внешних контролирующих органов к разрабатываемым процессам проекта; - m требований внешних контролирующих органов к разрабатываемой продукции; - k требований предприятия-изготовителя к проектируемым процессам; - j требований предприятия-изготовителя к своей продукции.
Под требованием будем понимать определенные условия или характеристики, которым должны соответствовать или которые должны иметь система, продукт, услуга, результат или элемент в соответствии с контрактом, стандартами, характеристиками или другими формальными предписывающими документами. Требования включают выраженные в количественной форме и задокументированные запросы, пожелания и ожидания спонсора, заказчика и других участников проекта в соответствии с [23].
Требования внешних контролирующих органов к процессам, как выпуска так и контроля проекта разрабатываются при аттестации производства и аккредитации испытательных лабораторий, к разрабатываемой продукции - при сертификации. Они содержат в себе минимальный набор требований для обеспечения соответствия стандартам качества рассматриваемого проекта {}. Требования предприятия-изготовителя к проектируемым процессам и продукции основаны на возможностях предприятия-изготовителя {} и требованиях клиента {}. Выбираются такие множества требований, составляющие которых не являются противоречивыми и повторяющимися. Таким образом, строится техническое задание на продукт и формируется исходная документация на процессы проекта, при этом должно сохраняться условие:
. (2.2)
Выбор и обоснование требований осуществляется в несколько этапов (рис. 2.1). На первом этапе формулируют цели проекта. Цели внутреннего проектирования формулируются на этапе внешнего проектирования. Для сложных технических систем на данном этапе проводятся НИР значительного объема, в ходе которых анализируются прогнозируемые изменения состояния внешней среды и даются оценки рассогласования характеристик действующих систем и возрастающих требований к ним. Принимается решение на разработку перспективной системы, формулируются и структурируются цели разработки. При этом применяются методы программно-целевого планирования и управления [61-62].
На следующем этапе определяется объект проектирования, при этом решается два вида задач. Первая связана с формированием концепции проектируемой системы. Например, пусть известно, что в сложной системе для решения поставленных задач должно иметься транспортное средство. На
данном этапе в результате анализа делается заключение, что транспортным средством с нужными качествами может быть ЛА. Далее среди всех возможных ЛА выделяются беспилотные или пилотируемые, определяется способ базирования, средства решения задач и т.д..
Фактически здесь решается часть задачи формирования облика с учетом, как целей проектирования, так и возможностей других этапов (внутреннего) проектирования. Особенностью данного этапа является то, что концепция формируется в условиях большой неопределенности опытными экспертами-специалистами предметной области [63-64], на данном этапе целесообразно применять СППР для гармонизации характеристик объекта проектирования с требованиями нормативной документации.
Формализация результатов проекта происходит на следующем этапе. Для ее формулировки нужно иметь математическое описание собственно технической системы в виде набора проектных параметров и ограничений, составляющее структурно-параметрическую модель объекта проектирования и модель функционирования.
Решение задачи выделения проектных параметров и построение математической модели, описывающей структуру проектируемой системы и характеристики составляющих ее компонент, возможно только на основе детального анализа конкретного класса систем. Для сложных технических систем поставленная задача является чрезвычайно трудной, требующей проведения больших исследований в предметной области. Представление иерархии структурного описаний объекта проектирования позволяют И/ИЛИ-графы [65-66]. Выбор альтернатив и параметрическое описание результатов проектирования позволяет теория морфологического анализа [67].
Следующей задачей является построение модели функционирования проектируемого объекта. По своей сложности она не уступает первой. Однако положение облегчается тем, что математическим моделям функционирования важнейших классов уделяется большое внимание в прикладных и фундаментальных исследованиях [27, 68-69]. Эти модели уточняются и совершенствуются. Кроме этого модели функционирования являются в значительной мере "инвариантными" и зависят от проектируемого объекта.
На следующих этапах постановки задачи проектирования результата появляется строгая математическая формулировка. Однако не все требования ТТЗ удается сразу формализовать. Это относится, например, к требованиям эстетичности внешнего вида системы, комфорта, удобства использования и т.п., которые определяются экспертным путем [70, 71]. В данной ситуации предусматривается использования экспертной системы в отбраковке вариантов системы, генерируемых на основе структурно-функциональной модели объекта. Сказанное относится и к формированию области поиска решения и принципа оптимальности. Используя формальные конструкции, удае