Лекция № 2 "Структурата на процеса на проектиране"
1. Йерархична структура на проектните спецификации и йерархични нива на дизайн.
Когато се използва блоково-йерархичен подход към проектирането, идеите за проектираната система са разделени найерархични нива.На най-високото ниво се използва най-малко детайлното представяне, което отразява само най-общите характеристики и характеристики на проектираната система. На следващите нива степента на детайлност на описанието се увеличава, като в същото време се разглеждат отделни блокове на системата, но като се отчита въздействието върху всеки от тях на неговите съседи. Този подход ни позволява да формулираме задачи с приемлива сложност на всяко йерархично ниво, които могат да бъдат решени с помощта на наличните инструменти за проектиране.
С други думи, блоково-йерархичният подход е декомпозиционен подход (може да се нарече и диаоптичен), който се основава на разделянето на сложен проблем с голямо измерение на последователни и (или) паралелни групи проблеми с малък размер, което значително намалява изискванията за използваните изчислителни ресурси или времето за решаване на проблеми.
Можем да говорим за йерархични нива не само на спецификациите, но и на дизайна, разбирайки всяко от тях като набор от спецификации на определено йерархично ниво заедно с формулировки на проблеми, методи за получаване на описания и решаване на възникващи проблеми с дизайна.
Списъкът с йерархични нива във всяко приложение може да бъде специфичен, но за повечето приложения следният е най-големият избор от нива:
•системнониво, на което се решават най-честите задачи за проектиране на системи, машини и процеси; резултатите от проектирането се представят под формата на блокови диаграми, генерални планове, оформления на оборудването, диаграми на потока от даннии така нататък.;
•макрониво,на което се проектират отделни устройства, възли от машини и устройства; резултатите се представят под формата на функционални, принципни и кинематични диаграми, монтажни чертежи и др.;
•микроравнище,на което се проектират отделни части и елементи на машини и устройства.
Във всяко приложение броят на разпределените нива и техните имена може да са различни. Така че в радиоелектрониката микронивото често се нарича компонентно ниво, а макронивото се нарича ниво на веригата. Между схемните и системните нива се въвежда ниво, наречено функционално-логическо ниво. В компютърните технологии системното ниво е разделено на нива на проектиране на компютри (компютърни системи) и компютърни мрежи. В машиностроенето има нива на части, възли, машини, комплекси.
отгоре надолу, Последователността на решаване на проблеми от горните нива към долните.
възходящ (Последователността на решаване на проблеми от по-ниските нива към горните).
В повечето случаи дизайнът отгоре надолу е предпочитан за сложни системи. Имайте предвид обаче, че при наличието на предварително проектирани композитни блокове (устройства), можем да говорим за смесен дизайн.
Наред с декомпозицията на описанията в йерархични нива се използва разделянето на идеите за проектираните обекти на аспекти.
Аспект на описание (страт) —Описание на система или част от нея от определена гледна точка, дефинирана от функционални, физически или други видове връзки между свойства и елементи. Има функционални, информационни, структурни и поведенчески (процесни) аспекти. Функционалното описание се отнася до функциите на системата и най-често се представя чрез функционални диаграми.
Информационно описание - словесно обяснение или числовостойности на характеристиките (атрибутите) на използваните обекти, както и описание на връзките между тези понятия и характеристики. Информационните модели могат да бъдат представени графично (графики, диаграми обект-връзка), под формата на таблици или списъци.
Структурното описание се отнася до морфологията на системата, характеризира съставните части на системата и техните взаимовръзки и може да бъде представено чрез блокови диаграми, както и различни видове проектна документация.
Етапи на проектиране
Дизайнна технически обект - създаване, трансформиране и представяне в приетата форма на образа на този все още несъществуващ обект. Образът на обект или негови компоненти може да бъде създаден в човешкото въображение в резултат на творчески процес или генериран в съответствие с някои алгоритми в процеса на взаимодействие между човек и компютър. Във всеки случай инженерното проектиране започва, когато има изразена нужда на обществото от някои технически обекти, които могат да бъдат строителни обекти, промишлени продукти или процеси. Проектирането включва разработването на техническо предложение и (или) техническо задание (ТЗ), отразяващо тези нужди, и изпълнението на ТЗ под формата на проектна документация.
Етапите на проектиране (етапи) се подразделят на съставни части, нареченипроцедури за проектиранеПримерите за процедури за проектиране включват изготвяне на подробни чертежи, кинематичен анализ, моделиране на преходни процеси, оптимизация на параметри и други задачи за проектиране. На свой ред, проектните процедури могат да бъдат разделени на по-малки компоненти, нареченипроектни операции,например, когато се анализира якостта на част с помощта на мрежови методи, операциите могат да бъдат свързване, избор или изчисляване на външнивъздействия, действително моделиране на полетата на напрежение и деформация, представяне на резултатите от моделирането в графична и текстова форма. Проектирането се свежда до прилагането на определени последователности от процедури за проектиране -дизайн маршрути.
Понякога разработването на TOR за дизайн се наричавъншендизайн, а внедряването на TOR се наричавътрешендизайн.
Съдържание на технически спецификации за дизайн
В ТЗ най-малко следните данни показват дизайна на даден обект.
n Предназначение на обекта.
n Условия на работа. Наред с качествените характеристики (представени в словесна форма) има числови параметри, нареченивъншнипараметри, за които са посочени областите на приемливи стойности. Примери за външни параметри: температура на околната среда, външни сили, електрически напрежения, товари и др.
n Изисквания заизходнипараметри, т.е. за стойности, които характеризират свойствата на обекта, които представляват интерес за потребителя. Тези изисквания са изразени катоусловия за работа.
n къдетоyi - i-тиизходен параметър;Re ,