Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

54 страницы

389.00 ₽

Купить Р 50.1.028-2001 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Рекомендации по стандартизации предназначены для использования при анализе и синтезе производственно-технических и организационно-экономических систем методами функционального моделирования в различных отраслях экономики.

 Скачать PDF

Переиздание. Январь 2003 г.

Оглавление

1 Область применения

2 Определения

3 Сокращения

4 Концепция IDEFN0

5 Синтаксис графического языка IDEFN0

     5.1 Блок

     5.2 Стрелка

     5.3 Синтаксические правила

6 Семантика языка IDEFN0

     6.1 Семантика блоков и стрелок

     6.2 Имена и метки

     6.3 сводка семантических правил для блоков и стрелок

     6.4 Диаграммы IDEFO

     6.5 Контекстная диаграмма верхнего уровня

     6.6 Дочерняя диаграмма

     6.7 Родительская диаграмма

     6.8 Текст и глоссарий

     6.9 Диаграммы-иллюстрации (FEO)

7 Свойства диаграмм

     7.1 Стрелки как ограничения

     7.2 Параллельное функционирование

     7.3 Ветвление и слияние сегментов стрелок

     7.4 Отношения блоков на диаграммах

8 Отношения между блоками диаграммы и другими диаграммами (окружающей средой)

     8.1 Граничные стрелки

     8.2 ICOM-кодирование граничных стрелок

     8.3 Стрелки, помещенные в "туннель"

9 Правила построения диаграмм

10 Ссылочные выражения (коды)

     10.1 Номера блоков

     10.2 Узловые номера

     10.3 Перечень узлов

     10.4 Дерево узлов

11 Методика разработки функциональных моделей в среде IDEFN0

     11.1 Общие положения

     11.2 Классификация функций, моделируемых блоками IDEF0

     11.3 Организационно-технические структуры и механизмы IDEF0-моделей

     11.4 Управление - особый вид процесса, операции. Действия

     11.5 Типизация функциональных моделей и IDEF0-диаграмм

12 Организация процесса функционального моделирования и управление проектом

     12.1 Общие положения

     12.2 Состав участников проекта и структура их взаимодействия

     12.3 Заключительные замечания

Приложение А Стандартный бланк методологии IDEF0 и правила его заполнения

Приложение Б Метамодель

Приложение В Функциональная модель предприятия

 
Дата введения01.07.2002
Добавлен в базу01.09.2013
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

02.07.2001УтвержденГосстандарт России256-ст
РазработанТК 431 CALS-технологии
ИзданИПК Издательство стандартов2001 г.
ИзданИПК Издательство стандартов2003 г.

Continuous acquisition and life-cycle support. Methodology of functional modeling

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

P 50.1.028-2001

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

Информационные технологии поддержки жизненного

цикла продукции

МЕТОДОЛОГИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Предисловие

1    РАЗРАБОТАНЫ Научно-исследовательским Центром CALS-технологий «Прикладная Логистика» при участии Всероссийского научно-исследовательского института стандартизации (ВНИИстандарт)

ВНЕСЕНЫ Техническим комитетом по стандартизации ТК 431 «CALS-технологии»

2    ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 2 июля 2001 г. № 256-ст

3    ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

4    ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 2003 г.

© ИПК Издательство стандартов, 2001 © ИПК Издательство стандартов, 2003

Настоящие рекомендации не могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы и распространены в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

II

P 50.1.028-2001


6.2 Имена и метки

Как указывалось, имена функций — глаголы или глагольные обороты.

Примеры таких имен:

производить детали    планировать ресурсы    наблюдать

наблюдать за выполнением    проектировать систему    эксплуатировать

разработать детальные чертежи    изготовить компонент    проверять деталь

Стрелки идентифицируют данные или материальные объекты, необходимые для выполнения функции или производимые ею. Каждая стрелка должна быть помечена существительным или оборотом существительного, например:


Спецификации    отчет об испытаниях    бюджет

Конструкторские требования    конструкция детали    директива

Инженер-конструктор    плата в сборе    требования

Пример размещения меток стрелок и имени блока показан на рисунке 4.

6.3 Сводка семантических правил для блоков и стрелок

а)    Имя блока должно быть глаголом или глагольным оборотом.

б)    Каждая сторона функционального блока имеет стандартное отношение блок/стрелки:

-    входные стрелки должны связываться с левой стороной блока;

-    управляющие стрелки должны связываться с верхней стороной блока;

-    выходные стрелки должны связываться с правой стороной блока;

-    стрелки механизма (кроме стрелок вызова) должны указывать вверх и подключаться к нижней стороне блока;

-    стрелки вызова механизма должны указывать вниз, подключаться к нижней стороне блока, и помечаться ссылкой на вызываемый блок.

в)    Сегменты стрелок, за исключением стрелок вызова, должны помечаться существительным или оборотом существительного, если только единственная метка стрелки не относится к стрелке в целом.

г)    Чтобы связать стрелку с меткой, следует использовать ломаную молниеобразную выносную линию (


Конструкторские

требования


Комплект детальных чертежей


Чертеж общего вида"


ВЫПОЛНИТЬ

ДЕТАЛИРОВКУ

КОНСТРУКЦИИ


1 г


Инженер-

конструктор


MFG/A631


Рисунок 4


д) В метках стрелок не должны использоваться следующие термины: функция, вход, управление, выход, механизм, вызов.

6.4    Диаграммы IDEF0

IDEFO-модели состоят из документов трех типов: графических диаграмм, текста и глоссария. Эти документы имеют перекрестные ссылки друг на друга. Графическая диаграмма — главный компонент IDEFO-модели, содержащий блоки, стрелки, соединения блоков и стрелок и ассоциированные с ними отношения. Блоки представляют основные функции моделируемого объекта. Эти функции могут быть разбиты (декомпозированы) на составные части и представлены в виде более подробных диаграмм; процесс декомпозиции продолжается до тех пор, пока объект не будет описан на уровне детализации, необходимом для достижения целей конкретного проекта.

Диаграмма верхнего уровня обеспечивает наиболее общее описание объекта моделирования. За этой диаграммой следует серия дочерних диаграмм, дающих более детальное представление об объекте.

6.5    Контекстная диаграмма верхнего уровня

Каждая модель должна иметь контекстную диаграмму верхнего уровня, на которой объект моделирования представлен единственным блоком с граничными стрелками. Эта диаграмма называется А—0 (А минус ноль). Стрелки на этой диаграмме отображают связи объекта моделирования с окружающей средой. Поскольку единственный блок представляет весь объект, его имя — общее для всего проекта. Это же справедливо и для всех стрелок диаграммы, поскольку они представляют


7


полный комплект внешних интерфейсов объекта. Диаграмма А—0 устанавливает область моделирования и ее границу. Пример диаграммы А—0 показан на рисунке 5.

Руководство

программиста

Проектировать

информационную

программу

0

Оперативные

данные

ЦЕЛЬ: оценка трудоемкости, планк информационного потока, определ ТОЧКА ЗРЕНИЯ: служба информа!

Бригада

программистов

|рование, организация

ение функций менеджера проекта.

дионной интеграции

QA/A-0 Управление информационными ресурсами

Рисунок 5

Контекстная диаграмма А—0 также должна содержать краткие утверждения, определяющие точку зрения должностного лица или подразделения, с позиций которого создается модель, и цель, для достижения которой ее разрабатывают. Эти утверждения помогают руководить разработкой модели и ввести этот процесс в определенные рамки. Точка зрения определяет, что и в каком разрезе можно увидеть в пределах контекста модели. Изменение точки зрения приводит к рассмотрению других аспектов объекта. Аспекты, важные с одной точки зрения, могут не появиться в модели, разрабатываемой с другой точки зрения на тот же самый объект.

Формулировка цели выражает причину создания модели, то есть содержит перечень вопросов, на которые должна отвечать модель, что в значительной мере определяет ее структуру. Наиболее важные свойства объекта обычно выявляются на верхних уровнях иерархии; по мере декомпозиции функции верхнего уровня и разбиения ее на подфункции, эти свойства уточняются. Каждая подфункция, в свою очередь, декомпозируется на элементы следующего уровня, и так происходит до тех пор, пока не будет получена релевантная структура, позволяющая ответить на вопросы, сформулированные в цели моделирования. Каждая подфункция моделируется отдельным блоком. Каждый родительский блок подробно описывается дочерней диаграммой на более низком уровне. Все дочерние диаграммы должны быть в пределах области контекстной диаграммы верхнего уровня.

6.6 Дочерняя диаграмма

Единственная функция, представленная на контекстной диаграмме верхнего уровня, может быть разложена на основные подфункции посредством создания дочерней диаграммы. В свою очередь, каждая из этих подфункций может быть разложена на составные части посредством создания дочерней диаграммы следующего, более низкого уровня, на которой некоторые или все функции также могут быть разложены на составные части. Каждая дочерняя диаграмма содержит дочерние блоки и стрелки, обеспечивающие дополнительную детализацию родительского блока.

Дочерняя диаграмма, создаваемая при декомпозиции, охватывает ту же область, что и родительский блок, но описывает ее более подробно.

Таким образом, дочерняя диаграмма как бы вложена в свой родительский блок. Эта структура иллюстрируется рисунком 6.

8

P 50.1.028-2001

Рисунок 6

6.7 Родительская диаграмма

Родительская диаграмма — та, которая содержит один или более родительских блоков. Иными словами, это диаграмма верхнего уровня, на которой располагается декомпозируемая функция со всеми ее связями. Каждая обычная (неконтекстная) диаграмма является также дочерней диаграммой, поскольку, по определению, она подробно описывает некоторый родительский блок. Таким образом, любая диаграмма может быть как родительской диаграммой (содержать родительские блоки) , так и дочерней (подробно описывать собственный родительский блок). Аналогично, блок может быть как родительским (подробно описываться дочерней диаграммой), так и дочерним (появляющимся на дочерней диаграмме). Основное иерархическое отношение существует между родительским блоком и дочерней диаграммой, которая его подробно описывает (рисунок 6).

9

To, что блок является дочерним и раскрывает содержание родительского блока на диаграмме предшествующего уровня, указывается специальным ссылочным кодом, написанным ниже правого нижнего угла блока. Этот ссылочный код может формироваться несколькими способами, из которых самый простой заключается в том, что код, начинающийся с буквы А (по имени диаграммы А—0), содержит цифры, определяемые номерами родительских блоков. Например показанные на рисунке 7 коды означают, что диаграмма является декомпозицией 1-го блока диаграммы, которая, в свою очередь, является декомпозицией 6-го блока диаграммы АО, а сами коды образуются присоединением номера блока.

С2 Cl СЗ

М1

MFG/A611    I

Рисунок 7


Следовательно, код формируется так:


Д g ■] * * * *


ИТ.Д.

Номер блока на диаграмме А61 Номер блока на диаграмме А6 Номер блока на диаграмме АО Имя блока АО


6.8 Текст и глоссарий

Диаграмме может быть поставлен в соответствие структурированный текст, представляющий собой краткий комментарий к содержанию диаграммы.

Текст используется для объяснений и уточнений характеристик, потоков, внутриблочных соединений и т.д. Текст не должен использоваться для описания и без того понятных блоков и стрелок на диаграммах. При большом объеме текст располагается на отдельном листе модели (текстовой странице).

Глоссарий предназначен для определения аббревиатур, ключевых слов и фраз, используемых в качестве имен и меток на диаграммах. Глоссарий определяет понятия и термины, которые должны быть одинаково понимаемы всеми участниками разработки и пользователями модели, чтобы правильно интерпретировать ее содержание. Глоссарий составляется с любой необходимой степенью подробности.

P 50.1.028-2001

6.9 Диаграммы-иллюстрации (FEO)

Эти диаграммы используются в качестве дополнений, поясняющих специфику содержания основных диаграмм в случаях, когда это необходимо. Диаграмма FEO не должна подчиняться синтаксическим правилам IDEF0.

7 Свойства диаграмм

7.1    Стрелки как ограничения

Рисунок 8

Стрелки на диаграмме IDEF0, представляя данные или материальные объекты, одновременно задают своего рода ограничения (условия). Входные и управляющие стрелки блока, соединяющие его с другими блоками или внешней средой, описывают условия, которые должны быть выполнены для того, чтобы реализовалась функция, записанная в качестве имени блока.

Рисунок 8 иллюстрирует случай, при котором «функция 3» может быть выполнена только после получения данных, выработанных «функцией 1» и «функцией 2».

7.2    Параллельное функционирование

2

Рисунок 9


Различные функции в модели могут быть выполнены параллельно, если удовлетворяются необходимые ограничения (условия). Как показано на рисунке 9, один блок может создать данные (а) или материальные объекты (б), необходимые для параллельной работы нескольких блоков.

а    б

диаграмм графическими блоками-источниками и

7.3 Ветвление и слияние сегментов стрелок

Ветвление и слияние стрелок призвано уменьшить загруженность элементами (линиями).

Чтобы стрелки и их сегменты правильно описывали связи между

11

блоками-потребителями, используется аппарат меток. Метки связываются с сегментами посредством тильд. При этом между сегментами возникают определенные отношения, описанные ниже:

Рисунок 10

-    непомеченные сегменты (рисунок 10) содержат все объекты, указанные в метке стрелки перед ветвлением (то есть все объекты принадлежат каждому из сегментов);

-    сегменты, помеченные после точки ветвления (рисунок 11), содержат все объекты, указанные в метке стрелки перед ветвлением, или их часть, описываемую меткой каждого конкретного сегмента;

-    при слиянии непомеченных сегментов объединенный сегмент стрелки содержит все объекты, принадлежащие сливаемым сегментам и указанные в общей метке стрелки после слияния (рисунок 12);

Рисунок 11


-    при слиянии помеченных сегментов (рисунок 13) объединенный сегмент содержит все или некоторые объекты, принадлежащие сливаемым сегментам и перечисленные в общей метке после слияния; если общая метка после слияния отсутствует, это означает, что общий сегмент передает все объекты, принадлежащие сливаемым сегментам;

7.4 Отношения блоков на диаграммах

В методологии IDEF0 существует шесть типов отношений между блоками в пределах одной диаграммы:

-    доминирование;

-    управление;

-    выход — вход;

-    обратная связь по управлению;

-    обратная связь по входу;

-    выход — механизм.

P 50.1.028-2001


Рисунок 13

Эти данные принадлежат    Данные,    переданные    Суммарные    данные,    переданные

каждому из сегментов    функцией    1    функциями    1    и 2

Рисунок 12

Первое из перечисленных отношений определяется взаимным расположением блоков на диаграмме. Предполагается, что блоки, расположенные на диаграмме выше и левее, «доминируют» над блоками, расположенными ниже и правее. «Доминирование» понимается как влияние, которое один блок оказывает на другие блоки диаграммы.

Отношение

управления

Остальные пять отношений описывают связи между блоками и изображаются соответствующими стрелками.

Отношения управления и выход — вход являются простейшими, поскольку отражают прямые взаимодействия, которые понятны и очевидны.

Отношение управления (рисунок 14) возникает, когда выход одного блока служит управляющим воздействием на блок с меньшим доминированием.

Отношение выход — вход (рисунок 15) возникает при соединении выхода одного блока с входом другого блока с меньшим доминированием.

Обратная связь по управлению и обратная связь по входу являются более сложными типами отношений,

поскольку они представляют итерацию (выход функции влияет на будущее выполнение других функций с большим доминированием, что впоследствии влияет на исходную функцию).

Рисунок 15


Рисунок 16


Рисунок 17


Обратная связь по управлению (рисунок 16) возникает, когда выход некоторого блока создает управляющее воздействие на блок с большим доминированием.

Отношение обратной связи по входу (рисунок 17) имеет место, когда выход блока становится входом другого блока с большим доминированием.

Связи «выход — механизм» (рисунок 18) отражают ситуацию, при которой выход одной функции становится средством достижения цели для другой. Связи «выход — механизм» возникают при отображении в модели процедур пополнения и распределения ресурсов, создания или подготовки

13

средств для выполнения функций системы (например приобретение или изготовление требуемых инструментов и оборудования, обучение персонала, организация физического пространства, финансирование, закупка материалов и т.д.; подробнее — см. 11.3).

8 Отношения между блоками диаграммы и другими диаграммами (окружающей средой)

Все описанные выше отношения отображаются внутренними стрелками, то есть такими, у которых оба конца связаны с блоками диаграммы. Отношения между блоками диаграммы и другими диаграммами, являющимися по отношению к рассматриваемой диаграмме окружающей средой (окружением), описываются граничными стрелками (см. 2.7). Обе ситуации отражены на рисунке 19.

Рисунок 19

8.1 Граничные стрелки

На обычной (неконтекстной) диаграмме граничные стрелки представляют входы, управления, выходы или механизмы родительского блока диаграммы. Источник или потребитель граничных стрелок можно обнаружить, только изучая родительскую диаграмму. Все граничные стрелки на дочерней диаграмме (за исключением стрелок, помещенных в туннель, см. 2.36) должны соответствовать стрелкам родительского блока, как показано на рисунке 20.

P 50.1.028-2001

Родительский блок

Рисунок 20

8.2 ICOM-кодирование граничных стрелок

ICOM-коды связывают граничные стрелки на дочерней диаграмме со стрелками родительского блока. Нотация, названная ICOM-кодом, определяет значения соединений. Буквы I, С, О или М, приведенные около несвязанного конца граничной стрелки на дочерней диаграмме, идентифицируют стрелку как Вход (Input), Управление (Control), Выход (Output) или Механизм (Mechanism) в родительском блоке. Буква следует за числом, определяющим относительное положение точки подключения стрелки к родительскому блоку; это положение определяется слева направо или сверху вниз. Например, код «ЗС» возле граничной стрелки на дочерней диаграмме указывает, что эта стрелка соответствует третьей (считая слева) управляющей стрелке родительского блока.

Это кодирование связывает каждую дочернюю диаграмму со своим родительским блоком. Если блоки на дочерней диаграмме подвергаются дальнейшей декомпозиции и подробно описываются на дочерних диаграммах следующего уровня, то на каждую новую диаграмму назначаются новые ICOM-коды, связывающие граничные стрелки этих диаграмм со стрелками их родительских блоков.

Иногда буквенные ICOM-коды, определяющие роли граничных стрелок (вход, управление, механизм), могут меняться при переходе от родительского блока к дочерней диаграмме. Например управляющая стрелка в родительском блоке может быть входом на дочерней диаграмме. Аналогично, вход родительского блока может быть управлением для одного или нескольких дочерних блоков. Примеры изменения ролей стрелок можно видеть на рисунке 21.

15

Дочерняя

диаграмма

Примечание — Штриховые линии показывают отношения между граничными стрелками и стрелками родительского блока.


Рисунок 21


8.3 Стрелки, помещенные в «туннель»

Туннель — круглые скобки в начале и/или в конце стрелки. Туннельные стрелки означают, что данные, выраженные этими стрелками, не рассматриваются на родительской диаграмме и/или на дочерней диаграмме.

Стрелка, помещенная в туннель там, где она присоединяется к блоку (рисунок 22), означает, что данные, выраженные этой стрелкой, не обязательны на следующем уровне декомпозиции.

Стрелка, помещаемая в туннель на свободном конце (рисунок 23), означает, что представляемые ею данные отсутствуют на родительской диаграмме.


Выполняемая

функция

А1


Рисунок 23


Более детально эта ситуация поясняется на рисунке 24.

С

')

Выполняемая

✓~ч

функция

А1

с

Рисунок 22

P 50.1.028-2001

Содержание

1    Область применения..................................................... 1

2    Определения........................................................... 1

3    Сокращения............................................................ 3

4    Концепция IDEF0....................................................... 3

5    Синтаксис графического языка IDEF0........................................ 4

5.1    Блок.............................................................. 4

5.2    Стрелка............................................................ 5

5.3    Синтаксические правила............................................... 5

6    Семантика языка IDEF0................................................... 6

6.1    Семантика блоков и стрелок............................................ 6

6.2    Имена и метки....................................................... 7

6.3    Сводка семантических правил для блоков и стрелок.......................... 7

6.4    Диаграммы IDEF0.................................................... 7

6.5    Контекстная диаграмма верхнего уровня................................... 7

6.6    Дочерняя диаграмма.................................................. 8

6.7    Родительская диаграмма................................................ 9

6.8    Текст и глоссарий.................................................... 10

6.9    Диаграммы-иллюстрации (FEO).......................................... 11

7    Свойства диаграмм....................................................... 11

7.1    Стрелки как ограничения............................................... 11

7.2    Параллельное функционирование........................................ 11

7.3    Ветвление и слияние сегментов стрелок.................................... 11

7.4    Отношения блоков на диаграммах........................................ 12

8    Отношения между блоками диаграммы и другими диаграммами (окружающей средой) ...    14

8.1    Ераничные стрелки................................................... 14

8.2    ICOM-кодирование граничных стрелок.................................... 15

8.3    Стрелки, помещенные в «туннель»........................................ 16

9    Правила построения диаграмм.............................................. 17

10    Ссылочные выражения (коды).............................................. 21

10.1    Номера блоков...................................................... 22

10.2    Узловые номера..................................................... 22

10.3    Перечень узлов...................................................... 22

10.4    Дерево узлов........................................................ 23

11    Методика разработки функциональных моделей в среде IDEF0..................... 23

11.1    Общие положения................................................... 23

11.2    Классификация функций, моделируемых блоками IDEF0..................... 24

11.3    Организационно-технические структуры и механизмы IDEFO-моделей........... 25

11.4    Управление — особый вид процесса, операции, действия...................... 27

11.5    Типизация функциональных моделей и IDEFO-диаграмм...................... 27

12    Организация процесса функционального моделирования и управление проектом....... 28

12.1    Общие положения................................................... 28

12.2    Состав участников проекта и структура их взаимодействия.................... 30

12.3    Заключительные замечания............................................ 33

Приложение А Стандартный бланк методологии IDEF0 и правила его заполнения........ 34

Приложение Б Метамодель.................................................. 37

Приложение В Функциональная модель предприятия.............................. 42

III

P 50.1.028-2001

Стрелка (положение С2)

9 Правила построения диаграмм

При построении диаграмм необходимо выполнять следующие правила.

1    В составе модели должна присутствовать контекстная диаграмма А—0, которая содержит только один блок. Номер единственного блока на контекстной диаграмме А—0 должен быть 0.

2    Блоки на диаграмме должны располагаться по диагонали — от левого верхнего до правого нижнего угла диаграммы в порядке присвоенных номеров. Блоки на диаграмме, расположенные вверху слева, «доминируют» над блоками, расположенными внизу справа. «Доминирование» понимается как влияние, которое блок оказывает на другие блоки диаграммы. Расположение блоков на листе диаграммы отражает авторское понимание доминирования. Таким образом, топология диаграммы показывает, какие функции оказывают большее влияние на остальные. При параллельном функционировании блоков отношение доминирования часто носит формальный характер, и диагональное расположение блоков лишь способствует читаемости диаграммы.

3    Диаграммы (кроме диаграммы А—0) должны содержать не менее трех и не более шести блоков. Эти ограничения поддерживают сложность диаграмм на уровне, доступном для чтения, понимания и использования.

Диаграммы с количеством блоков менее трех вызывают серьезные сомнения в необходимости декомпозиции родительской функции. Диаграммы с количеством блоков более шести сложны для восприятия читателями и вызывают у автора трудности при внесении в нее всех необходимых графических объектов и меток.

4    Каждый блок неконтекстной диаграммы получает номер, помещаемый в правом нижнем углу; порядок нумерации — от верхнего левого к нижнему правому блоку (от 1 до 6).

17

Введение

Постоянное усложнение производственно-технических и организационно-экономических систем — фирм, предприятий, производств и других субъектов производственно-хозяйственной деятельности — и необходимость их анализа с целью совершенствования функционирования и повышения эффективности обусловливают необходимость применения специальных средств описания и анализа таких систем. Эта проблема приобретает особую актуальность в связи с появлением интегрированных компьютеризированных производств и автоматизированных предприятий.

В США в конце 70-х годов была предложена и реализована Программа интегрированной компьютеризации производства ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing), направленная на увеличение эффективности промышленных предприятий посредством широкого внедрения компьютерных (информационных) технологий.

Реализация программы ICAM потребовала создания адекватных методов анализа и проектирования производственных систем и способов обмена информацией между специалистами, занимающимися такими проблемами. Для удовлетворения этой потребности в рамках программы ICAM была разработана методология моделирования IDEF (ICAM Definition), позволяющая исследовать структуру, параметры и характеристики производственно-технических и организационно-экономических систем. Общая методология IDEF состоит из трех частных методологий моделирования, основанных на графическом представлении систем:

IDEF0 используется для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, преобразуемые этими функциями;

IDEF1 применяется для построения информационной модели, отображающей структуру и содержание информационных потоков, необходимых для поддержки функций системы;

IDEF2 позволяет построить динамическую модель меняющихся во времени поведения функций, информации и ресурсов системы.

К настоящему времени наибольшее распространение и применение имеют методологии IDEF0 и IDEF1 (IDEF1X).

Методология IDEF0, особенности и приемы применения которой описываются в настоящих рекомендациях, основана на подходе, получившем название SADT (Structured Analysis & Design Technique — метод структурного анализа и проектирования). Основу этого подхода и методологии IDEF0 составляет графический язык описания (моделирования) систем.

В связи с расширяющимся применением информационных технологий и, в частности, CALS-технологий в народном хозяйстве Российской Федерации в настоящих рекомендациях приводятся основные сведения о методологии IDEF0 и графическом языке описания моделей, а также практические указания по методике разработки таких моделей.

IV

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции

МЕТОДОЛОГИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Continuous acquisition and life-cycle support.

Methodology of functional modelling

Дата введения 2002—07—01

1    Область применения

Настоящие рекомендации по стандартизации предназначены для использования при анализе и синтезе производственно-технических и организационно-экономических систем методами функционального моделирования в различных отраслях экономики. Рекомендации содержат описание комплекса средств для наглядного представления широкого спектра деловых, производственных и других процессов и операций предприятия на любом уровне детализации, а также организационные и методические приемы применения этих средств.

2    Определения

В настоящих рекомендациях применяют следующие термины:

2.1    блок: Прямоугольник, содержащий имя и номер и используемый для описания функции.

2.2    ветвление: Разделение стрелки на два или большее число сегментов. Может означать «развязывание пучка» (см. 2.27).

2.3    внутренняя стрелка: Входная, управляющая или выходная стрелка, концы которой связывают источник и потребителя, являющиеся блоками одной диаграммы. Отличается от граничной стрелки.

2.4    входная стрелка: Класс стрелок, отображающих вход IDEFO-блока, то есть данные или материальные объекты, которые преобразуются функцией в выход. Входные стрелки связываются с левой стороной блока IDEF0.

2.5    выходная стрелка: Класс стрелок, отображающих выход IDEFO-блока, то есть данные или материальные объекты, произведенные функцией. Выходные стрелки связываются с правой стороной блока IDEF0.

2.6    глоссарий: Список определений для ключевых слов, фраз и аббревиатур, связанных с узлами, блоками, стрелками или с моделью IDEF0 в целом.

2.7    граничная стрелка: Стрелка, один из концов которой связан с источником или потребителем, а другой не присоединен ни к какому блоку на диаграмме. Отображает связь диаграммы с другими блоками системы и отличается от внутренней стрелки.

2.8    декомпозиция: Разделение моделируемой функции на функции-компоненты.

2.9    дерево узлов: Представление отношений между родительскими и дочерними узлами модели IDEF0 в форме древовидного графа. Имеет то же значение и содержание, что и перечень узлов (см. 2.23).

2.10    диаграмма А—0 (А минус ноль): Специальный вид (контекстной) диаграммы IDEF0, состоящей из одного блока, описывающего функцию верхнего уровня, ее входы, выходы, управление, и механизмы, вместе с формулировками цели модели и точки зрения, с которой строится модель.

2.11    диаграмма: Часть модели, описывающая декомпозицию блока.

Издание официальное

2.12    диаграмма-иллюстрация (FEO): Графическое описание, используемое для сообщения специфических фактов о диаграмме IDEF0. При построении диаграмм FEO можно не придерживаться правил IDEF0.

2.13    дочерний блок: Блок на дочерней (порожденной) диаграмме.

2.14    дочерняя диаграмма: Диаграмма, детализирующая родительский (порождающий) блок.

2.15    имя блока: Глагол или глагольный оборот, помещенный внутри блока и описывающий моделируемую функцию.

2.16    интерфейс: Разделяющая граница, через которую проходят данные или материальные объекты; соединение между двумя или большим числом компонентов модели, передающее данные или материальные объекты от одного компонента к другому.

2.17    код ICOM (аббревиатура Input — вход, Control — управление, Output — выход, Mechanism — механизм): Код, обеспечивающий соответствие граничных стрелок дочерней диаграммы со стрелками родительского блока; используется для ссылок.

2.18    контекст: Окружающая среда, в которой действует функция (или комплект функций на диаграмме).

2.19    контекстная диаграмма: Диаграмма, имеющая узловой номер А—п (А минус п) (п > 0), которая представляет контекст модели. Диаграмма А—0, состоящая из одного блока, является необходимой (обязательной) контекстной диаграммой; диаграммы с узловыми номерами А—1, А—2, (А минус 1, А минус 2) . . . , — дополнительные контекстные диаграммы.

2.20    метка стрелки: Существительное или оборот существительного, связанные со стрелкой или сегментом стрелки и определяющие их значение.

2.21    модель IDEF0: Графическое описание системы, разработанное с определенной целью (см 2.46) и с выбранной точки зрения (см 2.39). Комплект документов IDEF0, которые изображают функции системы с помощью графики (диаграмм), текста и глоссария.

2.22    номер блока: Число (0 — 6), помещаемое в правом нижнем углу блока и однозначно идентифицирующее блок на диаграмме.

2.23    перечень узлов: Список, часто ступенчатый, показывающий узлы модели IDEF0 в упорядоченном виде. Имеет то же значение и содержание, что и дерево узлов (см 2.9).

2.24    примечание к модели: Текстовый комментарий, являющийся частью диаграммы IDEF0 и используемый для записи факта, не нашедшего графического изображения.

2.25    родительская диаграмма: Диаграмма, которая содержит родительский блок.

2.26    родительский блок: Блок, который подробно описывается дочерней диаграммой.

2.27    связывание/развязывание: Объединение значений стрелок в составное значение (связывание в «пучок»), или разделение значений стрелок (развязывание «пучка»), выраженные синтаксисом слияния или ветвления стрелок.

2.28    сегмент стрелки: Сегмент линии, который начинается или заканчивается на стороне блока, в точке ветвления или слияния, или на границе (несвязанный конец стрелки).

2.29    семантика: Значение синтаксических компонентов языка.

2.30    синтаксис: Структурные компоненты или характеристики языка и правила, которые определяют отношения между ними.

2.31    слияние: Объединение двух или большего числа сегментов стрелок в один сегмент. Может означать «связывание пучка» (см 2.27).

2.32    С-номер: Номер, создаваемый в хронологическом порядке и используемый для идентификации диаграммы и прослеживания ее истории; может быть использован в качестве ссылочного выражения при определении конкретной версии диаграммы. Обычно С-номер состоит из инициалов автора модели и хронологических данных (даты создания очередной версии диаграммы).

2.33    стрелка: Направленная линия, состоящая из одного или нескольких сегментов, которая моделирует открытый канал или канал, передающий данные или материальные объекты от источника (начальная точка стрелки), к потребителю (конечная точка с «наконечником»). Имеется четыре класса стрелок: входная, выходная, управляющая стрелка механизма (включает стрелку вызова). (См. сегмент стрелки, граничная стрелка, внутренняя стрелка).

2.34    стрелка вызова: Вид стрелки механизма, который обозначает обращение из блока данной модели (или части модели) к блоку другой модели (или другой части той же модели) и обеспечивает связь между моделями или между разными частями одной модели.

2.35    стрелка механизма: Класс стрелок, которые отображают механизмы IDEF0, то есть средства, используемые для выполнения функции; включает специальный случай стрелки вызова. Стрелки механизмов связываются с нижней стороной блока IDEF0.

2

P 50.1.028-2001

2.36    стрелка, помещенная в туннель (туннельная стрелка): Стрелка (со специальной нотацией), не удовлетворяющая обычному требованию, согласно которому каждая стрелка на дочерней диаграмме должна соответствовать стрелкам на родительской диаграмме. Туннельные стрелки — дополнительное средство графического языка, облегчающее чтение и понимание диаграмм.

2.37    текст: Любой текстовый (не графический) комментарий к графической диаграмме IDEF0.

2.38    тильда: Небольшая ломаная (волнистая) линия, используемая для соединения метки с конкретным сегментом стрелки или примечания модели с компонентом диаграммы.

2.39    точка зрения: Указание на должностное лицо или подразделение организации, с позиции которого разрабатывается модель. Для каждой модели точка зрения единственная.

2.40    узел: Блок, порождающий дочерние блоки; родительский блок. (См. перечень узлов, дерево узлов, узловой номер, узловая ссылка, номер узла диаграммы).

2.41    узловая ссылка: Код, присвоенный диаграмме для ее идентификации и определения положения в иерархии модели; формируется из сокращенного имени модели и узлового номера диаграммы с дополнительными расширениями.

2.42    узловой номер диаграммы: Часть узловой ссылки диаграммы, которая соответствует номеру родительского блока.

2.43    узловой номер: Код, присвоенный блоку и определяющий его положение в иерархии модели; может быть использован в качестве подробного ссылочного выражения.

2.44    управляющая стрелка: Класс стрелок, которые в IDEF0 отображают управления, то есть условия, при выполнении которых выход блока будет правильным. Данные или объекты, моделируемые как управления, могут преобразовываться функцией, создающей соответствующий выход. Управляющие стрелки связываются с верхней стороной блока IDEF0.

2.45    функция: Деятельность, процесс или преобразование (моделируемые блоком IDEF0), идентифицируемое глаголом или глагольной формой, которая описывает, что должно быть выполнено.

2.46    цель: Краткая формулировка причины создания модели.

3    Сокращения

Сокращения, принятые в настоящих рекомендациях:

ICAM — интегрированная компьютеризация производства.

ICOM — вход (Input), управление (Control), выход (Output), механизм (Mechanism).

IDEF0 — методология, используемая для создания функциональной модели.

IDEF1 — методология, используемая для создания информационной модели.

IDEF2 — методология, используемая для создания динамической модели.

FEO — диаграмма-иллюстрация.

4    Концепция IDEF0

Методология IDEF0 основана на следующих концептуальных положениях.

4.1    Модель — искусственный объект, представляющий собой отображение (образ) системы и ее компонентов. Считается, что

М моделирует А, если М отвечает на вопросы относительно А.

Здесь М — модель, А — моделируемый объект (оригинал). Модель разрабатывают для понимания, анализа и принятия решений о реконструкции (реинжиниринге) или замене существующей, либо проектировании новой системы. Система представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих частей, выполняющих некоторую полезную работу. Частями (элементами) системы могут быть любые комбинации разнообразных сущностей, включающие людей, информацию, программное обеспечение, оборудование, изделия, сырье или энергию (энергоносители). Модель описывает, что происходит в системе, как ею управляют, что она преобразует, какие средства использует для выполнения своих функций и что производит.

4.2    Блочное моделирование и его графическое представление. Основной концептуальный принцип методологии IDEF — представление любой изучаемой системы в виде набора взаимодействующих и взаимосвязанных блоков, отображающих процессы, операции, действия (определения — см. ниже), происходящие в изучаемой системе. В IDEF0 все, что происходит в системе и ее элементах, принято называть функциями. Каждой функции ставится в соответствие блок. На IDEFO-диаграмме, основном документе при анализе и проектировании систем, блок представляет собой прямоугольник. Интерфейсы, посредством которых блок взаимодействует с другими блоками или с внешней

3

по отношению к моделируемой системе средой, представляются стрелками, входящими в блок или выходящими из него. Входящие стрелки показывают, какие условия должны быть одновременно выполнены, чтобы функция, описываемая блоком, осуществилась.

4.3    Лаконичность и точность. Документация, описывающая систему, должна быть точной и лаконичной. Сведения о свойствах и характеристиках системы в форме традиционных текстов в этом смысле неудовлетворительны, поскольку зачастую содержат избыточную информацию, допускают неоднозначное толкование и т.д. Графический язык позволяет лаконично, однозначно и точно показать все элементы (блоки) системы и все отношения и связи между ними, выявить ошибочные, лишние или дублирующие связи и т.д.

4.4    Передача информации. Средства IDEF0 облегчают передачу информации от одного участника разработки модели (отдельного разработчика или рабочей группы) к другому. К числу таких средств относятся:

-    диаграммы, основанные на простой графике блоков и стрелок, легко читаемые и понимаемые;

-    метки на естественном языке для описания блоков и стрелок, а также глоссарий и сопроводительный текст, уточняющие смысл элементов диаграммы;

-    последовательная декомпозиция диаграмм, строящаяся по иерархическому принципу, при котором на верхнем уровне отображаются основные функции, а затем происходит их детализация и уточнение;

-    древовидные схемы иерархии диаграмм и блоков, обеспечивающие обозримость модели в целом и входящих в нее деталей, что особенно важно при моделировании больших систем.

4.5    Строгость и формализм. Разработка моделей IDEF0 требует соблюдения ряда строгих формальных правил, обеспечивающих преимущества методологии в отношении однозначности, точности и целостности сложных многоуровневых моделей. Эти правила описываются ниже. Здесь отмечается только основное из них: на всех стадиях и этапах разработки и корректировки модели должны строго, формально соблюдаться синтаксические и семантические правила графического языка, а результаты — тщательно документироваться с тем, чтобы при ее эксплуатации не возникало вопросов, связанных с неполнотой или некорректностью документации. Программный продукт Design/IDEF 3.7 (и более поздние версии) фирмы Meta Software Corporation поддерживает автоматическое соблюдение большинства из перечисленных правил.

4.6    Итеративное моделирование. Разработка модели в IDEF0 представляет собой пошаговую, итеративную процедуру. На каждом шаге итерации разработчик предлагает вариант модели, который подвергают обсуждению, рецензированию и последующему редактированию, после чего цикл повторяется. Такая организация работы способствует оптимальному использованию знаний системного аналитика, владеющего методологией и техникой IDEF0, и знаний специалистов — экспертов в предметной области, к которой относится объект моделирования.

4.7    Отделение «организации» от «функций». При разработке моделей следует избегать изначальной «привязки» функций исследуемой системы к существующей организационной структуре моделируемого объекта (предприятия, фирмы). Это помогает избежать субъективной точки зрения, навязанной организацией и ее руководством. Организационная структура должна явиться результатом использования (применения) модели. Сравнение результата с существующей структурой позволяет, во-первых, оценить адекватность модели, а во-вторых — предложить решения, направленные на совершенствование этой структуры.

5 Синтаксис графического языка IDEF0

Набор структурных компонентов языка, их характеристики и правила, определяющие связи между компонентами, представляют собой синтаксис языка. Компоненты синтаксиса IDEF0 — блоки, стрелки, диаграммы и правила. Блоки представляют функции, определяемые как деятельность, процесс, операция, действие или преобразование (см. ниже). Стрелки представляют данные или материальные объекты, связанные с функциями. Правила определяют, как следует применять компоненты; диаграммы обеспечивают формат графического и словесного описания моделей. Формат образует основу для управления конфигурацией модели.

5.1 Блок

Блок описывает функцию. Типичный блок показан на рисунке 1. Внутри каждого блока помещаются его имя и номер. Имя должно быть активным глаголом или глагольным оборотом, описывающим функцию. Номер блока размещается в правом нижнем углу. Номера блоков используются для их идентификации на диаграмме и в соответствующем тексте.

4

P 50.1.028-2001


•    Имя функции-глагол или глагольный оборот

РАЗРАБОТАТЬ

МОДЕЛЬ

1

•    Показан номер блока

Рисунок 1

5.2    Стрелка

Стрелка формируется из одного или нескольких отрезков прямых и наконечника на одном конце. Как показано на рисунке 2, сегменты стрелок могут быть прямыми или ломаными; в последнем случае горизонтальные и вертикальные отрезки стрелки сопрягаются дугами, имеющими угол 90°. Стрелки не представляют поток или последовательность событий, как в традиционных блок-схемах потоков или процессов (потоковых диаграммах). Они лишь показывают, какие данные или материальные объекты должны поступить на вход функции для того, чтобы эта функция могла выполняться.

5.3    Синтаксические правила

Планы реинжиниринга, подготовки кадров, обновления оборудования и т.д.

Меры по обеспечению качества продукции

Ресурсы на форми-С1 рование оргструктуры, кадры, оборудование

Данные о подготовленных кадрах, новом оборудовании

Новые подразделения

Руководство

предприятия

Рисунок 2


5


5.3.1    Блоки

Для блоков установлены следующие синтаксические правила:

-    размеры блоков должны быть достаточными для того, чтобы включить имя и номер блока.

-    блоки должны быть прямоугольными, с прямыми углами;

-    блоки должны быть нарисованы сплошными линиями.

5.3.2    Стрелки

Для стрелок установлены следующие синтаксические правила:

-    ломаные стрелки изменяют направление только под углом 90°;

-    стрелки должны быть нарисованы сплошными линиями. Можно использовать линии различной толщины;

-    стрелки могут состоять только из вертикальных или горизонтальных отрезков; отрезки, направленные по диагонали, не допускаются;

-    концы стрелок должны касаться внешней границы функционального блока, но не должны пересекать ее;

-    стрелки должны присоединяться к блоку на его сторонах. Присоединение в углах не допускается.

6 Семантика языка IDEF0

Семантика определяет содержание (значение) синтаксических компонентов языка и способствует правильности их интерпретации. Интерпретация устанавливает соответствие между блоками и стрелками с одной стороны и функциями и их интерфейсами — с другой.

6.1 Семантика блоков и стрелок

Поскольку IDEF0 есть методология функционального моделирования, имя блока, описывающее функцию, должно быть глаголом или глагольным оборотом. Например имя блока «Выполнить проверку» означает, что блок с таким именем превращает непроверенные детали в проверенные. После присваивания блоку имени, к соответствующим его сторонам присоединяются входные, выходные и управляющие стрелки, а также стрелки механизма, что и определяет наглядность и выразительность изображения блока IDEF0 (см. рисунок 3).

Чтобы гарантировать точность модели, следует использовать стандартную терминологию. Блоки именуются глаголами или глагольными оборотами, и эти имена сохраняются при декомпозиции. Стрелки и их сегменты, как отдельные, так и связанные в «пучок», помечаются существительными или оборотами существительного. Метки сегментов позволяют конкретизировать данные или материальные объекты, передаваемые этими сегментами, с соблюдением синтаксиса ветвлений и слияний.

Каждая сторона функционального блока имеет стандартное назначение с точки зрения связи блок/стрелки. В свою очередь, сторона блока, к которой присоединена стрелка, однозначно определяет ее роль. Стрелка (и), входящая (ие) в левую сторону блока, — вход(ы). Входы преобразуются или расходуются функцией, чтобы создать то, что появится на ее выходе. Стрелка(и), входящая (ие) в блок сверху, — управление(я). Управление (я) определяет (ют) условия, необходимые функции, чтобы произвести правильный выход. Стрелка (и), покидающая (ие) блок справа, — выход(ы), то есть данные или материальные объекты, произведенные функцией.

Стрелки, подключенные к нижней стороне блока, представляют механизмы, то есть все то, с помощью чего осуществляется преобразование входов в выходы. Стрелки, направленные вверх,

Управление

Вход

Механизм

Вызов

Рисунок 3

идентифицируют средства, поддерживающие выполнение функции. Другие средства могут наследоваться из родительского блока. Стрелки механизма, направленные вниз, являются стрелками вызова. Стрелки вызова обозначают обращение из данной модели или из данной части модели к Выход блоку, входящему в состав другой модели или другой части модели, обеспечивая их связь, то есть разные модели или разные части одной и той же модели могут совместно использовать один и тот же элемент (блок).

Стандартное расположение стрелок показано на рисунке 3.