Моделирование. Методология функциональногомоделирования idef0Руководящий документ
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
9.3 Перечень узлов. Перечень узлов представляет информацию о входящих в модель узлах в форме списка, напоминающего обычное оглавление и отражающего иерар- хическую структуру модели, как показано на рис. 36. A21 Разработать основной график A22 Разработать график координации работ A23 Оценивать затраты и приобретать ресурсы A24 Следить за выполнением графика и расходом ресурсов A0 Производить продукт A1 Планировать производство A2 Разрабатывать и управлять граафиком выпуска и ресурсами A3 Планировать выпуск продукции А11 Выбрать технологию производства A12 Оценить требуемое время и затраты на производство A13 Разработать производственные планы A14 Разработать план вспомогательных действий Рис. 36. РД IDEF0 - 2000 42 9.4 Дерево узлов. Разработанная модель IDEF0 со всеми уровнями структурной декомпо- зицией может быть представлена на единственной диаграмме в виде дерева узлов, дополняющего перечень узлов. Для изображения этого дерева нет стандартного формата. Единственное требование состоит в том, что вся ие- рархия узлов модели должна быть представлена наглядно и понятно. Пример дерева узлов показан на рис.37. Рис. 37. РД IDEF0 - 2000 43 10. Методика разработки функциональных моделей среде IDEF 0. В предыдущих разделах описаны инструментальные возможности методо- логии IDEF0 как средства функционального моделирования производствен- но-технических и организационно-экономических систем. В настоящем раз- деле кратко излагаются некоторые методические приемы построения моде- лей, облегчающие практическое применение этой методологии. 10.1 Общие положения. Как уже отмечалось во Введении, объектами функционального моделиро- вания и структурного анализа по методологии IDEF0 являются организаци- онно-экономические и производственно-технические системы. Согласно основным положениям системного анализа и системотехники [ 4 ] системой называется совокупность взаимодействующих объектов любой, в том числе различной, физической природы, обладающая выраженным системным свой- ством (свойствами), т.е. свойством, которого не имеет ни одна из частей сис- темы при любом способе членения, и не выводимым из свойств частей. Части системы, обладающие собственными системными свойствами, называются подсистемами. Объединение нескольких систем, обладающее системным свойством, называют надсистемой или системой более высокого (2-го, 3-ьего и т.д.) порядка. Элементом системы является объект с однозначно опреде- ленными известными свойствами, вытекающими из физических или эконо- мических законов. Система (подсистема, элемент) имеют входы и выходы. Входом называет- ся дискретное или непрерывное множество «контактов», через которое воз- действие среды передается системе. Выход – множество «контактов», через которое система воздействует на среду. Любой элемент системы имеет по крайней мере один вход и один выход. Воздействие может состоять в пере- даче вещества, энергии, информации или комбинации этих сущностей. Приведенные определения корреспондируются с определением функцио- нального блока IDEF0 с той лишь разницей, что в методологии входные контакты подразделяются на собственно входы и управления. Функциональный блок, как отображающий моделируемую систему в целом (блок А0), так и блок на любом уровне декомпозиции являются преобра- зующими блоками. Преобразующий блок – блок IDEF0 – диаграммы, пре- образующий входы в выходы под действием управлений при помощи «меха- низмов» (см. разд. 2, 3). Преобразование – цель и результат работы любого блока на диаграмме любого уровня декомпозиции. Преобразованию в блоке могут подвергаться материальные и информацион- ные объекты, образующие соответствующие потоки. Материальный поток – непрерывное или дискретное множество матери- РД IDEF0 - 2000 44 альных объектов, распределенное во времени. Информационный поток – множество информационных объектов, распре- деленное во времени. Информация, участвующая в процессах, операциях, действиях и деятельно- сти в целом, может быть классифицирована на три группы: ограничительная информация; описательная информация; предписывающая (управляющая) информация. Ограничительная информация - сведения о том, чего нельзя делать: а) никогда, ни при каких обстоятельствах (кроме, быть может, форс- мажорных) в любой фазе и на любом этапе функционирования системы в целом; б) в рамках функционирования конкретного блока. Ограничительная информация содержится в законах, подзаконных актах, международных, государственных и отраслевых стандартах, а также в специ- альных внутренних положениях и документах предприятия, в частности, в технических требованиях, условиях, регламентах и т.д. Описательная информация – сведения об атрибутах объекта (потока) пре- образуемого функциональным блоком. Содержится в чертежах, технических и иных описаниях, реквизитах и т.п. документах, являясь неотъемлемым компонентом объекта в течение всего жизненного цикла. Эта информация сама преобразуется (изменяется) в результате выполнения функции. Предписывающая (управляющая) информация – сведения о том, как , при каких условиях и по каким правилам следует преобразовать объект (по- ток) на входе в объект (поток) на выходе блока. Содержится в технологиче- ских (в широком смысле) инструкциях, руководствах, документах, опреде- ляющих «настройки» и характеристики блока. Рис.38 Схематическое изображение связей преобразующего блока в соответствии с соглашениями системы IDEF0 показано на рис.38. Ограничительная и Ограничитель- ная информация Предписывающая инфор- мация Материальные объекты на входе Материальные объекты на выходе Описательная информация о материальных объектах на входе Описательная информация о материальных объектах на выходе Ресурсы Оборудование, персонал Преобразование РД IDEF0 - 2000 45 предписывающая информация изображается стрелками, присоединяемыми к блоку на стороне управления, а описательная информация поступает на вход блока и формируется на его выходе, отображаясь стрелками входа и выхода соответственно. Материальный поток и описывающий его информационный поток везде, где это не вызывает недоразумений, можно изображать одной стрелкой. 10.2 Классификация функций, моделируемых блоками IDEF0. Единообразное представление явлений и событий реального мира, проис- ходящих в моделируемых системах, в виде функциональных блоков является большим преимуществом графического языка IDEF0 . Вместе с тем, практика построения моделей требует введения классификации явлений и событий с целью облегчения построения и интерпретации (понимания) функциональ- ных моделей. Такая классификация облегчает выбор глубины декомпозиции моделируемых систем и способствует выработке единообразных подходов и приемов моделирования в конкретных предметных областях. В настоящем РД предлагается классификация, ориентированная на дос- таточно широкий круг организационно-экономических и производственно- технических систем. Классификация делит все функции таких систем на че- тыре основных и два дополнительных вида. Каждая рубрика в классифика- ции представляет собой класс преобразующих блоков, экземпляры которого возникают и используются при моделировании конкретной системы А) Основные виды функций. 1.Деятельность ( синонимы: дело, бизнес) – совокупность процессов, вы- полняемых (протекающих) последовательно или/и параллельно, преобра- зующих множество материальных или/и информационных потоков во мно- жество материальных или/и информационных потоков с другими свойства- ми. Деятельность осуществляется в соответствии с заранее определенной и постоянно корректируемой целью, с потреблением финансовых, энергетиче- ских, трудовых и материальных ресурсов, при выполнении ограничений со стороны внешней среды. В модели IDEF0 деятельность описывается блоком А0 на основной контек- стной диаграмме А-0. При моделировании крупных, многопрофильных структур (фирм, организа- ций, предприятий), которые по своему статусу занимаются различными ви- дами деятельности, последние представляют собой различные экземпляры класса «деятельность» и могут найти отражение в дополнительной контек- стной диаграмме А-1. В этом случае общая модель такой сложной структуры будет состоять из ряда частных моделей, каждая из которых относится к кон- кретному виду деятельности. Связь между этими частными моделями пред- РД IDEF0 - 2000 46 ставляет отдельную методическую проблему, которая в рамках настоящего РД не рассматривается. 2.Процесс (синоним: бизнес-процесс) – совокупность последовательно или/и параллельно выполняемых операций, преобразующая материальный или/и информационный потоки в соответствующие потоки с другими свойствами. Процесс протекает в соответствии с управляющими директивами, выраба- тываемыми на основе целей деятельности . В ходе процесса потребляются финансовые, энергетические, трудовые и материальные ресурсы и выполня- ются ограничения со стороны других процессов и внешней среды. 3.Операция – совокупность последовательно или/и параллельно выполняе- мых действий, преобразующих объекты, входящие в состав материального или/и информационного потока, в соответствующие объекты с другими свойствами. Операция выполняется : а) в соответствии с директивами, вы- рабатываемыми на основе директив, определяющих протекание процесса, в состав которого входит операция; б) с потреблением всех видов потребных ресурсов; в) с соблюдением ограничений со стороны других операций и внешней среды. 4. Действие – преобразование какого-либо свойства материального или ин- формационного объекта в другое свойство. Действие выполняется в соответ- ствии с командой, являющейся частью директивы на выполнение операции, с потреблением необходимых ресурсов и с соблюдением ограничений, нала- гаемых на осуществление операции. Б) Дополнительные виды функций: 5. Субдеятельность – совокупность нескольких процессов в составе дея- тельности, объединенная некоторой частной целью (являющейся «подцелью» деятельности). 6. Подпроцесс – группа операций в составе процесса, объединенная техноло- гически или организационно. Введенные выше понятия группы А образуют естественную иерархию блоков на IDEF0-диаграммах при декомпозиции, предусматривая четыре уровня последней. Однако при анализе сложных видов деятельности могут потребоваться промежуточные уровни декомпозиции, основанные на приме- нении функций группы Б. Уровни декомпозиции, детализирующие действия, естественно считать состоящими из элементарных или простых функций. В Приложении 1 приведены IDEF0-диаграммы, показывающие описан- ную в классификации иерархию функций в виде абстрактной метамодели. Из нее видно, как эти функции взаимодействуют между собой на разных уров- нях декомпозиции. Метамодель служит шаблоном, применение которого может облегчить создание реальной модели в конкретной предметной облас- ти. РД IDEF0 - 2000 47 10.3 Организационно-технические структуры и механизмы IDEF0-моделей. Все функции, входящие в приведенную выше классификацию, находятся между собой в отношениях иерархической подчиненности по принципу «сверху вниз»: деятельность – субдеятельность – процесс – подпроцесс – операция – действие. Согласно методологии IDEF0 каждая функция выпол- няется посредством механизма. В большинстве систем, анализируемых при помощи функциональных моделей такими механизмами служат организаци- онно-технические структуры. Одним из концептуальных принципов функ- ционального моделирования (см. разд. 2, п. 2.7) является «отделение «орга- низации» от функций». Вместе с тем анализ показывает, что между иерархи- ей функций (преобразований ) и иерархией механизмов существует соответ- ствие, иллюстрируемое рис.39. Рис. 39. Используя приведенные выше понятия системного анализа, определим элементы иерархии механизмов следующим образом. Организационно-техническая система - организационная структура, пер- сонал и комплекс технических средств (оборудование), необходимые для осуществления деятельности . Организационно-техническая подсистема – часть организационно- технической системы, обеспечивающая протекание процесса (субдеятельно- сти). Организационно-технический комплекс (модуль) - часть организацион- но-технической подсистемы, предназначенная для выполнения операции. Организационно-технический блок – часть организационно-технического комплекса, обеспечивающая выполнение действия. Деятельность Организационно - техническая система Процесс Организационно - техническая подсистема Операция Действие Организационно - технический модуль (комплекс) Организационно - технический блок РД IDEF0 - 2000 48 Таким образом, при корректном построении модели (без априорной при- вязки к «организации») появляется возможность связать ее блоки на разных уровнях декомпозиции с объектами организационно-технической структуры, выступающими в качестве механизмов. В этом случае, и это методически крайне важно, организационно-техническая структура становится ре- зультатом функционального моделирования. Во многих моделях находит или должно находить отражение явление, со- стоящее в формировании или специфической настройке (перестройке) меха- низмов в ходе деятельности. Это явление часто именуется реинжинирнгом производства и/или бизнес-процессов на предприятии (в организации). Ф Э Ф П Ф О Э – энергия, П – персонал, О – оборудование, Ф – финансы. Рис.40 Явление отражается в модели как субдеятельность, поскольку почти всегда состоит из нескольких процессов. Укрупненная схема этой субдеятельности приведена на рис.40. Согласно схеме входом и одновременно потребляемым ресурсом субдеятельности являются финансы, преобразуемые в другие виды ресурсов – энергетические, трудовые, материальные (оборудование, вспомогательные материалы и т.п.). ( см. Приложение 1) . Механизм любого уровня обеспечивает выполнение деятельности (процесса, операции, действия), потребляя ресурсы: финансовые, энергетические, тру- довые, непосредственно или с помощью промежуточных преобразований (рис. 40), т.е. специфических процессов, которые можно назвать поддержи- вающими, обеспечивающими или вспомогательными ( по аналогии с вспо- могательными производствами, цехами, участками на машиностроительном предприятии) по отношению к основным процессам, где происходят преоб- разования, однозначно обусловленные целью деятельности. Существенный признак вспомогательного процесса: этот процесс не создает конечного продукта деятельности и, следовательно, прибыли. Создать меха низм Закупать энергоресурсы Нанимать и обучать персонал Приобретать и обнов- лять оборудование РД IDEF0 - 2000 49 10.4 Управление – особый вид процесса, операции, действия. Один из общих принципов методологии IDEF 0 требует, чтобы к каждому блоку на диаграмме должна быть присоединена хотя бы одна управляющая стрелка, отображающая условия правильного функционирования блока ( см. разд. 8). Это требование есть следствие положения системотехники, согласно которому управление есть такое воздействие ( преимущественно информа- ционное) на систему, которое стимулирует ее функционирование в направ- лении достижения некоторой цели [4 ]. В связи с этим можно сформулиро- вать ряд определений и методических положений, которыми следует руково- дствоваться при отражении управлений на функциональных моделях. Управление деятельностью – процесс, состоящий, как минимум, из сле- дующих операций: формулирование целей деятельности; оценивание ресурсов, необходимых для осуществления деятельности и их сопоставление с имеющимися ресурсами; сбор информации об условиях протекания и фактическом состоянии дея- тельности («глобальная» обратная связь); выработка и принятие решений, направленных на достижение целей по п.1, в частности, решений о распределении ресурсов по процессам, входящим в состав деятельности; оформление решений в виде директив на управление процессами; реализация решений (исполнение директив) и оценка их результатов («ло- кальная обратная связь»); корректировка (в случае необходимости, например, при нехватке ресурсов) ранее сформулированных целей (самонастройка, адаптация). Именно решения и их реализация – суть те стимулирующие воздействия на систему, о которых говорилось выше. Управление процессом – операция, состоящая, как минимум, из сле- дующих действий: анализ директивы на управление процессом, ее декомпозиция на директивы управления операциями; сбор (прием по каналам связи) информации о ходе выполнения операций, ее обобщение и формирование сведений о состоянии процесса; передача дан- ных в подсистему управления деятельностью; сопоставление информации о ходе операций с данными директив и выработ- ка локальных решений, направленных на устранение отклонений: корректировка (в случае необходимости) директив на выполнение операций. Управление операцией – действие, состоящее в выработке на основании директивы на управление операцией команд на управление действиями, в реализации этих команд, оценке результатов выполнения, передаче необхо- димой информации в комплекс управления процессом, корректировке ко- РД IDEF0 - 2000 50 манд в случае необходимости. Блоки управления должны присутствовать на каждой IDEF 0-диаграмме (кроме тех, которые являются декомпозициями самих таких блоков). Через них осуществляются управляющие воздействия на остальные блоки диа- граммы. Именно эти блоки воспринимают ограничивающую и предписы- вающую информацию и преобразуют ее в соответствующие директивы и команды. Имена блоков управления, как правило, содержат глагол «Управ- лять…». Стрелки, исходящие из блока с именем «Управлять …», описывают |