3. Понимание IDEF0-диаграмм
Модель - это представление системы. Она может описать, что является сутью системы, что она делает и с какими объектами работает.
Системы состоят из взаимосвязанных или взаимозависимых частей, работающих вместе для выполнения определенных функций. Эти части могут быть любыми, включая машины, информацию, объекты производства, процессы, программное обеспечение или людей. IDEF0 может быть использована для описания функций, выполняемых системами или частями систем, а также информации или предметов, посредством которых функции связаны меду собой.
IDEF0 описывает систему с помощью модели, состоящей из диаграмм, текста и глоссария. Диаграммы состоят из блоков и дуг. Блоки в них представляют действия, а дуги - объекты, обрабатываемые системой.
3.1. IDEF0-обозначения
3.1.1. Диаграммы
Модель IDEF0 - представляет собой серию диаграмм с сопроводительной документацией, разбивающих сложный объект на составные части. Первоначальная диаграмма является наиболее общим или абстрактным описанием всей системы. Она показывает каждую основную составляющую системы в виде блока. Детали каждого из основных блоков показаны в виде блоков на других диаграммах. Эти блоки могут быть превращены в еще более подробные диаграммы, и так до тех пор, пока не будет достигнут требуемый уровень детализации.
Каждая детальная диаграмма является декомпозицией блока из более общей диаграммы. На каждом шаге декомпозиции более общая диаграмма называется родительской для более детальной диаграммы. Лучше всего представлять себе, что диаграмма декомпозиции как бы расположена внутри родительского блока (см. рис. 3.1.).
Блоки представляют функции системы (действия, процессы или операции), а дуги - данные (информацию или предметы). Блок на диаграмме рассматриваемого уровня описывается более подробно блоками и дугами диаграммы более низкого уровня. Дуги, входящие в блок и выходящие из него на диаграмме верхнего уровня, являются точно теми же самыми, что и дуги, входящие в диаграмму нижнего уровня и выходящие из нее, потому что блок и диаграмма представляют одну и ту же часть системы.
В соответствии с одним из фундаментальных правил IDEF0, диаграмма не может иметь менее трех и более шести блоков. Это условие обеспечивает единое, систематическое представление последовательных уровней детализации. Верхнее ограничение - шесть - выбрано потому, что, как показали психологические эксперименты, трудно уловить в одно и то же время более пяти - семи различающихся понятий. Нижнее ограничение - три - выбрано для уверенности в том, что полученная детализация достаточно информативна. Диаграммы верхних уровней охватывают большое количество деталей, поэтому словесные выражения, относящиеся к блокам и дугам, должны быть максимально обобщенными и давать общее понятие. На последующих диаграммах нижних уровней эти детали постепенно уточняются с использованием более конкретных терминов.
Рис. 3.1. Декомпозиция диаграмм.
3.1.2. Блоки
Блоки на диаграмме представляют функции. Функции показывают, что должно выполняться, не идентифицируя при этом какие-либо другие аспекты, такие как необходимость в них или их смысл. Имена функций записываются внутри блоков. Они должны содержать глагольный оборот. Каждый блок на диаграмме имеет номер в диапазоне 1-6, записанный в нижнем правом углу.
Функция - это все, что может быть выражено активным глагольным оборотом. Сюда входит все - от конкретного до абстрактного, например:
сжимать, собирать, классифицировать, прикреплять, переписывать, конструировать, измерять, оценивать, решать, принимать, разрешать, разрабатывать.
Эти функции выполняются вне временных периодов. Функции не выражаются существительными, такими, как "поддержка".
3.1.3. Взаимосвязи между блоками и дугами
Дуги, соединенные с блоками, представляют материальные объекты или информацию, в которой нуждается или которую производит функция. Каждая из дуг имеет метку в виде оборота существительного, записываемую над ней. "Данными" может служить информация, предметы и все остальное, что может быть описано оборотом существительного.
Дуги являются для блоков ограничивающим фактором, который определяет существо блоков, но не последовательности или потоки функций (рис. 3.2.).
Сторона блока, в которую дуга входит или из которой выходит, показывает назначение дуги в качестве входа, управления или выхода. Входящие с левой и верхней стороны блока дуги представляют данные, необходимые для выполнения функции. Выходные дуги (с правой стороны блока) изображают данные, полученные в результате выполнения функции. Функции преобразуют данные слева направо (от входа к выходу). Вход превращается функцией в выход. Термины "вход" и "выход" означают, что блок представляет собой переход от состояния "до" к состоянию "после".
Рис. 3.2. Дуги объясняют и ограничивают смысл каждого блока.
"Управление" описывает условие или обстоятельства, которые управляют функцией. Назначение входа и назначение управления различно. Их различие является важным для понимания работы системы.
Принято, что дуга является управляющей, если не очевидно, что она определяет только вход. Каждый функциональный блок имеет по крайней мере одну управляющую дугу. К нижней части блока может присоединяться дуга "механизма", обозначающая либо человека, либо некоторое средство, выполняющее функцию. Вход и выход показывают, что делается функцией, управление показывает, почему это делается, а механизм показывает, как это делается (рис. 3.3.).
Рис. 3.3. Взаимодействие блок/дуга.
Блоки представляют совокупность взаимосвязанных функций, а не просто отдельные действия. Блок может выполнять при различных обстоятельствах отдельные компоненты своей функции, используя разнообразные комбинации входа и управлений и получая соответствующие выходы. Эти комбинации называются различными активациями блока. С любой из сторон блока могут быть соединены несколько дуг, относящиеся к различным активациям.
Дуги на IDEF0-диаграмме представляют ограничения, накладываемые на данные; это не потоки и не последовательности. Соединение выхода одного блока с входом или управлением другого показывает ограничение (рис. 3.4.). Работа блока, получающего данные, ограничена в том смысле, что функция не может быть выполнена, пока не станут, доступными данные, производимые другими блоками. Дуги, входящие в блок, показывают все данные, которые необходимы для выполнения функции.
Рис. 3.4. Смысл ограничений.
Несколько функций на одной диаграмме могут выполняться одновременно, если выполнены требуемые условия (ограничения). Дуги соединяют блоки, и выход одного блока может обеспечить некоторые или все данные, необходимые для одного или более блоков (рис. 3.5.).
Рис. 3.5. Одновременное выполнение.
Ни последовательность, ни время не указаны явно на IDEF0-диаграммах. Обратные связи, итерации, продолжающиеся процессы и перекрывающиеся (по времени) функции могут быть легко изображены с помощью дуг (рис. 3.6.). Дуги, присоединяющиеся к левой стороне (вход) или к верхней стороне (управление) блока, являются ограничениями. Они представляют собой данные или объекты, необходимые для выполнения некоторых функций. Например, предварительная спецификация системы, представленная на экспертизу, может быть одобрена и признана окончательной, а может быть возвращена с замечаниями и с требованием представить на рассмотрение новый вариант проекта. Это вновь активизирует функцию проектирования. Как проектирование, так и экспертиза выполняются согласно системным требованиям.
Дуги могут разветвляться (в случае, если одни и те же данные требуются более, чем для одной функции) или соединяться (в случае, если однотипные данные могут быть выработаны более чем одной функцией). Каждая из ветвей может представлять один и тот же объект или различные объекты одного и того же типа. Метки указывают назначения дуг. Метки на ветвях и соединениях обеспечивают детализацию содержания более общих дуг, так же, как диаграммы нижнего уровня обеспечивают детализацию блоков.
Дуги с данными, подобно функциональным блокам, имеют разные уровни детализации. Полезно представить верхние уровни дуг данных в виде трубопроводов. Дуги верхнего уровня имеют метки более общего характера. Если они разветвляются, каждая ветвь имеет более конкретную надпись (рис. 3.7). Метки дуг должны передавать замыслы автора читателю. Используя меньшее число дуг, можно уменьшить загроможденность и сделать диаграмму более легкой для восприятия, но при этом требуется более тщательный подбор слов для передачи информации.
Рис. 3.6. Пример обратной связи.
Рис. 3.7. Пример разветвления дуг.
Данные на любой диаграмме могут быть представлены внутренней дутой (оба конца соединены с изображенными на диаграмме блоками) или пограничной дугой (один свободный конец предполагает ее порождение или использование какой-либо функцией за пределами диаграммы).
3.1.3.1. Дуги соединяют блоки
Диаграмма состоит из 3-6 блоков, соединенных входными, выходными и управляющими дугами. Каждая выходная дуга может быть единственным или одним из нескольких входов (управлением или механизмом) для какого-либо другого блока. Дуги с одним свободным концом представляют данные, источник которых находится вне диаграммы или которые используются вне ее.
Рис. 3.8. Соединения дуг.
3.1.3.2. Дуги механизмов
Блок представляет функцию. Входные данные (с левой стороны) превращаются в выходные данные (с правой стороны). Управление (сверху) регулирует выполнение функции. Механизмы (с нижней стороны) показывают средства, с помощью которых осуществляется выполнение функции (рис. 3.9). "Механизм" может быть человеком, компьютером, машиной или любым другим устройством, которое помогает выполнять данную функцию. Сам функциональный блок с его входами, управлениями и выходами показывает, что делает система. Механизм определяет, каким образом эта функция выполняется. Диаграммы, изображенные без механизмов, описывают, какие функции должна выполнять система. Механизмы уточняют, как эти функции должны выполняться.
Рис. 3.9. Пример механизма.
Направленная вниз дуга (известная как "вызов") представляет "систему", которая полностью выполняет функцию блока. Если существует необходимость в дальнейшей детализации, она будет определена в отдельной модели самого механизма, (рис. 3.10.).
Рис. 3.10. Пример "вызовов" других моделей через дугу механизма.
Дуги механизма могут быть выходами других блоков» если эти функции создают или подготавливают устройства через свои входные и управляющие дуги (рис. 3.11.).
Рис. 3.11. Пример выходной дуги, которая выполняет роль дуги механизма.
3.1.4. Пример IDEF0-диаграммы
На рис. 3.12. изображена полная IDEF0-диаграмма, взятая из модели функции "Произвести изделие (MFGO)".
Три блока из диаграммы А612 (рис, 3.13.) являются декомпозицией блока 2 диаграммы А61 "Управлять последовательностью операций". С учетом требований по изготовлению деталей и на основе существующей загрузке цехов, прогнозируется предполагаемая загрузка цеха (блок 1 в А612). Исходя из (1) ожидаемой загрузки, (2) мощности цеха и (3) конкретного порядка специальных остановок, определяются корректировки к график работ в блоке 2. Затем корректируется сам график (блок 3).
Заметьте, что один и тот же блок может выполнять свои функции при различных условиях. Блок 1 может "сработать", даже если нет "пересмотренного порядка сроков выполнения", выходящего из блока 3. Или он может быть выполнен, когда выработан "пересмотренный порядок сроков выполнения", хотя данные, касающиеся "требований по изготовлению" и "состояния загрузки цехов" не изменились. Эти ситуации известны как различные активации блока. Они могут быть формально определены, но в большинстве случаев будут естественно и интуитивно понятны каждому, кто знаком с нотациями блоков и дуг. Например, блок 2 может "сработать", даже если нет дуги "порядок остановки и сообщения о нехватке материалов". Точно так же блок 2 создает "список проблем" не при каждой своей активации.
Рис. 3.12. Управление производственным процессом
Рис. 3.13. Декомпозиция блока 2, диаграмма А61.
|
