Разбирать этот этап здесь нецелесообразно, так как его осуществление не связано с использованием методов системо-
Системотехника
техники. Если какая-то функция сама представляет собой поточную систему, можно повторить этапы 1 и 2. В противном случае проектировщик пользуется другими методами, более подходящими Для разработки плотносвязанных объектов, - такими как синектика, стоимостный анализ, фундаментальный метод проектирования Мэтчетта или обычное выполнение чертежей в масштабе.
Именно на этом этапе выявляется крупнейшее достоинство системотехники: уверенность, с которой можно предоставлять субподряды на разработку или поставку физических блоков системы. Эта уверенность основана на том, что входы и выходы каждого блока точно определены. Жесткий контроль за формулировкой требований к входным и выходным характеристикам позволяет заранее выявить и устранить целый ряд неувязок и задержек, с которыми обычно приходится сталкиваться при координации конструкторских работ по субподрядам.
4. Проверить полученную систему на внутреннюю и внешнюю совместимость.
В источниках, приведенных в библиографии, описан целый ряд методов моделирования и испытания физических систем. Если на ранней стадии проектирования возникает необходимость провести сравнение нескольких вариантов решения, то проводится математическое или экономическое исследования методами теории сетей и теории полезности. На последующих эталах с помощью аналоговых вычислительных машин или физических моделей можно провести испытания основных подсистем или всей системы на пропускную способность, устойчивость, чувствительность, себестоимость, надежность и т.д.
Для проекта системы управления автостоянкой целесообразно рассчитать или проверить на физической модели время обработки одного автомобиля, предполагаемое время ожидания в очереди, вероятность аварий и задержек, пригодность системы для предполагаемых типов автомашин, размеры первоначальных капиталовложений и расходов на эксплуатацию стоянки, суммы сборов, вероятность соз-
дания помех другим объектам окружающей среды или возникновения помех с их стороны, влияние темноты, дождя, снега, яркого солнца и т.д.
Замечания
Здесь дан лишь краткий очерк методики,
процедуры которой на практике могут
быть чрезвычайно сложными и обшир
ными. Однако в этом очерке продемон
стрировано основное свойство системо
техники, отличающее ее от других форм
проектирования: анализ вход/выход.
Указана также основная трудность: труд
ность членения системы на подфункции
до того, как стало известно, можно ли к
заданному сроку окончания проекта при
обрести или изготовить технические
средства для выполнения этих функций.
Этой трудности можно избежать, если
все функции будут соответствовать эле
ментам какого-либо из уже существую
щих наборов стандартных физических
блоков, например логическим блокам
на штепсельных разъемах, из которых
можно собирать различные системы ЭВМ,
или узлам системы центрального отопле
ния. При этом предполагается, что глав
ная задача проектирования - обеспече
ние правильного взаимодействия компо
нентов системы - уже заранее решена
автором набора, что он уже предусмот
рел все возможные виды функцио
нального взаимодействия блоков, осу
ществляемого с помощью стандартных
соединений и стыковочных устройств в
соответствии со стандартными прави
лами сборки. Таким образом, системо
техника по существу представляет собой
метод решения сравнительно простой
задачи проектирования изделий из нор
мализованных узлов (гл. 4). В той ме
ре, в какой проектировщик не может
воспользоваться нормализованными бло
ками, ему приходится отступать от опи
санного здесь процесса последователь
ного решения задачи. Соответствующий
метод проектирования систем человек -
машина рассматривается ниже
(разд. 7.4).
В этом очерке ничего не говорится о сложной и важной задаче согласования интенсивности потоков и динамики поведения всех блоков системы. Методы решения проблем динамики систем чита-
Глава 7 Готовые стратегии (конвергенция)
тель в большом числе встретит в пособиях, указанных в библиографии.
Применение
Как уже было сказано, описанная методика наиболее эффективна тогда, когда основная часть задачи состоит в отыскании способа соединения готовых нормализованных узлов в работоспособную систему. Она особенно удобна, когда выбор блоков или их детальная разработка передается субподрядчикам.
Обучение
Теории этого метода легко обучить и обучиться. Если проектируемая система состоит из отдельных, но не стандартных или готовых узлов, то применять системотехнику хотя и трудно, но все же вполне возможно. Метод может завести в тупик, если пользоваться им при проектировании систем с большой степенью связности, когда основная цель состоит в том, чтобы обеспечить высокие технические характеристики при малых затратах или малом весе путем объединения деталей и отказа от выполнения некоторых функций, т.е. путем непрерывного изменения способа членения функций.
Стоимость и время
Системотехника может привести к сокращению затрат денежных средств и времени на координацию работ по крупным проектам при условии, что проектировщики не впадают в излишнюю детализацию при членении системы на функции. Если неувязки не будут вскрыты методами системотехники, их устранение обойдется гораздо дороже в дальнейшем, когда они обнаружатся на практике.
Библиография
Честнат [53, 54], Экман [55], ГудиМа-кол [56].Гослинг [57], Холл [58].
7.4. Проектирование систем человек — машина
Цель
Добиться внутренней согласованности между человеческим и машинным компонентами системы и внешней согласованности между системой и средой, в которой она функционирует.
План действий
1. Определить входы и выходы системы.
2. Найти систему функций, при помощи
которых входы можно преобразовать в
выходы.
3. Определить, какие функции нужно
возложить на людей, а какие - на маши
ны.
4. Определить необходимые методы
обучения, вспомогательные устройства,
конструкции средств коммуникации
между человеком и машиной и конст
рукции машин.
5. Определить, какие изменения необ
ходимо внести, чтобы обеспечить сов
местимость между человеком, машиной
и средой.
Пример
Продолжим здесь разбор примера, рассмотренного при изложении разд. 7.3 "Системотехника", где речь шла о разработке системы управления автостоянкой. При этом мы пропустим первые два этапа, которые одинаковы для обоих методов.
