bringing systems into being sistem ų pradinis projektavimas p apildoma med ž iaga
DESCRIPTION
Bringing Systems into Being Sistem ų pradinis projektavimas P apildoma med ž iaga. Klausimai pagal “Questions and problems” Pateikite keletą sąsajų tarp natūralaus pasaulio ir žmogaus sukurto. Žemės resursai. Žmogaus poreikių tenkinimas panaudojant gamtos duodamas gėrybes. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Bringing Systems into BeingSistemų pradinis projektavimas
Papildoma medžiaga
Klausimai pagal “Questions and problems”
Pateikite keletą sąsajų tarp natūralaus pasaulio ir žmogaus sukurto.
• Žemės resursai.• Žmogaus poreikių tenkinimas panaudojant gamtos
duodamas gėrybes.• Žmonija didėja, gamtos resursai mažėja. Problemos
sprendimas.
Kokių sunkumų šiandieninėje konkuruojančioje ekonominėje aplinkoje turi gamintojai? Kaip sistemų projektavimas gali padėti išvengti sunkumų ateityje?
• Konkurencija – natūralus procesas.• Partnerių paieška užsienyje.• Naujų vartotojų poreikių patenkinimas.• Optimalus resursų panaudojimas gamyboje.• Naujų projektavimo metodų paieška.• Gaminio ar sistemos kokybės užtikrinimas. ( ISO 9001 standartas )
Kuo sistemos projektavimas tradiciškai prisideda prie sistemos gyvavimo ciklo? Kokia iš to nauda?
• Sistemos projektavimas (inžinerija) – tai profesija, kai matematikos ir gamtos dėsnių žinios, kurios yra sukauptos per žmonijos patirtį, kartu su ekonomišku resursų panaudojimu yra kuriami produktai ar sistemos žmogaus poreikiams patenkinti.
• Ypač svarbi ankstyvoji projektavimo stadija.
Paveiksle parodytos produkto gyvavimo ciklo fazės. Kaip sistemos projektavimo procesas gali būti efektyviai taikomas kiekvienai fazei?
Produkto naudojimas,naudojimo nutraukimas ir likvidavimas
Gamyba ir
konstravimas
Detalus projektavimas
ir kūrimas
Preliminarus projektavimas
POREIKIS
Įvedimo fazė Naudojimo fazė
Produkto gyvavimo ciklas
• Produkto naudojimas - tai kartu vartotojo pastabos apie gaminio trūkumus.
• Lygiagretus požiūris tarp sistemos projektavimo ir vartotojui atsiradusio poreikio.
Pateikite žemiau pavaizduotam paveikslui tarpusavio sąryšį tarp trijų gyvavimo ciklų.
Produkto naudojimas,naudojimo nutraukimas ir likvidavimas
Gamyba ir
konstravimas
Detalus projektas ir
kūrimas
Konceptualus preliminarus
projektas
POREIKIS
Įvedimo fazė Naudojimo fazė
Gamybos operacijosPasiruošimas gamybai
(įrengimai, konfiguracija, t.t.)
Produkto palaikymas ir aptarnavimas
Produkto palaikymo sistemos kūrimas ir konfiguravimas
Produkto, gamybos ir palaikymo gyvavimo ciklai
• Sukurta sistema ar gaminys – vieno ar keleto žmogaus poreikių patenkinimas.
• Sistemai ar produktui realizuoti reikalingas projektas.
• Sukurta sistema ar produktas netenkins vartotojo, kurio gyvavimo ciklas pernelyg trumpas.
Laisvai pasirinkite sistemą ir aprašykite jos gyvavimo ciklą, o taip pat sistemos vaidmenį kiekvienoje fazėje. Aprašymas turi būti “specialiai paruoštas” jūsų pasirinktai sistemai.
Užsakovo poreikių analizė Proceso detalios technologijos analizė
Pasirinkta sistema – valymo įrenginių automatizuoto valdymo sistema
Valdymo algoritmo kūrimas, derinimas, patvirtinimas
Daviklių, vykdymo įtaisų, valdiklio valdymo sistemai parinkimas, programavimas
Detalus struktūrinių bei elektrinių principinių jungimo schemų projektavimas, koregavimas
Valdymo sistemos gamyba, konstravimas, montavimas, testavimas
Valdymo sistemos paleidimas-derinimas
Bandomoji eksploatacija
Vartojimas, valdymo sistemos aptarnavimas
Likvidavimas
Pateikite keletą sistemų projektavimo įgyvendinimo tikslų jūsų prieš tai pasirinktam pavyzdžiui.
• Švaresnis į gamtą išpilamas vanduo;
• Sumažėjusios elektros energijos sąnaudos;
• Sumažėję valdymo proceso kaštai;
• Valdymo sistemos kompaktiškumas;
• Optimalus proceso valdymas;
• Aukštas įrengimų patikimumas, saugumas, lengvas aptarnavimas;
• Valdymo paprastumas.
Vienas iš pirmųjų žingsnių sistemų projektavimo procese yra nagrinėjamos sistemos reikalavimų suformulavimas. Kaip manot, kaip tiksliai reikalavimų apibrėžimas yra suformuluotas ir kodėl tai svarbu?
• Bendri reikalavimai vienodi visiems gaminamiems produktams ar sistemoms: kokybės, patikimumo, saugumo, efektyvumo, paprasto eksploatavimo, ilgaamžiškumo ir pan.
• Tačiau atskiriems produktams ar sistemoms šie reikalavimai yra plačiau ar siauriau analizuojami.
Kokios yra pagrindinės sistemų inžinerijos funkcijos konkrečiame projekte, preliminariame sistemos projektavime, veikiančiame projekte ir jo vystyme, gaminamoje produkcijoje, veikiančioje sistemoje, aptarnavimo sferoje, atitarnavusiose sistemose ir likvidavime?
KONCEPTUALUS PROJEKTAVIMAS
PRELIMINARUS PROJEKTAVIMAS
DETALUS PROJEKTAVIMAS
IR KŪRIMAS
GAMYBA/ KONSTRAVIMAS
EKSPLOATACIJA IR SISTEMOS
PALAIKYMAS
Poreikių įdentifikavimas:Reikalavimų analizė: Eksploataciniai reikalavimai; aptarnavimo ir palaikymo koncepcija; galimų technologijų įvertinimas; techninio požiūrio pasirinkimas; funkcinis sistemos apibrėžimas
funkcinė analizė: reikalavimų paskirstymas, suderinamumo studijos,; sintezė; preliminarus projektavimas, projekto koncepcijos testavimas ir vertinimas. Įvedimo planai
Posistemių/komponentų projektavimas; pardavimų studijos ir alternatyvų vertinimas; inžinierinio ir prototipo modeliai. Gamybos proceso patikrinimas; Kūrimo testavimas ir įvertinimas; tiekimo bei gamybos planavimas.
Sistemos komponentų gamyba ir/arba konstravimas; tiekėjų gamybos veikla; priimtinumo testavimas; Sistemos paskirstymas ir operacijos; Kūrimo/operacijų testavimas ir įvertinimas; Tarpinis kontraktorių palaikymas. Sistemos įvertinimas.
Sistemos veikimas vartotojo aplinkoje; garantinis, logistinis ir eksploatacinis aptarnavimas; sistemos testavimas; sistemos modifikavimas-tobulinimas; kontraktoriaus palaikymas; Įvertinimas (duomenų surinkimas ir analizė).
EKSPLOATACIJOS
NUTRAUKIMAS
SISTEMOS / PROGRAMOS ETAPAI
REIKALAVIMAI SISTEMOS KŪRIMUI
Sistemos lygis Posistemių lygis Komponentų lygis Modifikacijos patobulinimui Modifikacijos patobulinimui
FUNKCINĖS GAIRĖS PASIRINKTOS GAIRĖS PRODUKTO GAIRĖS ATNAUJINTOS PRODUKTO GAIRĖS
I etapas II etapas III etapas IV etapas
SISTEMOS SPECIFIKAVIMAS KŪRIMO PROCESAS. PRODUKTAS, MEDŽIAGOS,
SPECIFIKACIJOS
PROCESO/ MEDŽIAGŲ. SPECIFIKAVIMAS
Reikalavimų analizė
Funkcinė analizė
Reikalavimų paskirstymas
Suderinamu-mo studijos
Sintezė
Įvertinimas
specifikacijos
Projekto peržiūra
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Patobulinta funkc. analizė
Patobulintas reikalavimų paskirstymas
Detalios Suderinamu-mo studijos
Sintezė
Įvertinimas (modeliai)
specifikacijos.
Projekto peržiūra
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
Detalus projektas
Detali sintezė
Įvertinimas (Prototipo modeliai)
specifikacijos.
Projekto peržiūra
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
Pasiūlytos diz. modifikacijos
Modifikacijų sintezė
Prototipo modifikacijos
Testavimas ir vertinimas (gamyb. mod.)
Modifikavimų inkorporavim
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Konfigur. elementų peržiūra
4.6
Pasiūlytos diz. modifikacijos
Modifikacijų sintezė
Prototipo modifikacijos
Testavimas ir vertinimas (gamyb. mod.)
Modifikavimų inkorporavim
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
Sistemos įvertinimas (vartot. aplink.)
5.6
Tęstinis proceso / produkto tobulinimas
2.5 paveiksle pavaizduotas “grįžtamasis ryšys”. Kokia jo reikšmė? Palyginkite su 2.2 paveiksle
esančiu grįžtamuoju ryšiu.
Identifikuotasporeikis
SUPRASTITIKSLUS
AIPIBRĖŽTISISTEMOS
REIKALAVIMUS
APSVARSTYTIALTERNATYVES
KONFIGURACIJAS
PALYGINTI TESTŲDUOMENIS SU
REIKALAVIMAIS IRTIKSLAIS
PASIRINKTIGERIAUSIĄ
KONFIGURACIJĄ
SUPROJEKTUOTISISTEMĄ
TESTUOTISISTEMĄ
Išmatuotoscharakteristikos
UŽBAIGTISISTEMOS
INTEGRACIJĄ
Sukurtifizinęsistemą
Aplinkos valdymas
ATNAUJINTI SISTEMOSCHARAKTERISTIKAS IR
DUOMENIS
Realios charakteristikos
2.5 pav. Grįžtamasis ryšys sistemų kūrimo procese
ĮgivendinamumopagrindimasVartotojų poreikiųanalizėSistemos operaciniaireikalavimaiSistemos palaikymokoncepcijaFunkciniai reikalavimai
Poreikių apibrėžimas
Konceptualusprojektavimas
Poreikių apibrėžimas
Preliminarus projektavimas (išvystymas)
text
• Funkcinė analizė• Sistemos veikimo(operacinės) funkc.• Sistemos palaikymofunkc.
Sistemos analizė irnaujų funkcijų beisubfunkcijųidentifikavimas
Sistemosfunkcionalumo analizė
• Įvykdymo faktorių,projektavimo faktorių irefektyvumo reikalavimųnustatymas• Sistemos aptarnavimoir logistinio palaikymoreikalavimų nustat.
Sistemos analizė
Prelim. sintezė irdizaino kriterijų
priskyrimas
• Sistemos irposistemiųsuderinamumo iralternatyvųįvertinimas• Sistemos irposistemių analizė
Sistemosoptimizavimas
• Preliminarusprojektav. - įvykdymo,konfigūracijosirpasirinktos sistemosrengimas (analizės,duomenų prototipai,fiziniai modeliai,testavimas, t.t.)• Detaliosspecifikacijos
Sistemos sintezė irapibrėžimas
Grįžtamasis ryšys
Testo rezultatai.
Pirmas gaminys visada “prisvilęs”.
2.2 pav. Sistemos gyvavimo ciklo procesas
Nutraukimas ir likvidavimas
Detalus sistemos projektavimas ir kūrimas
text
• Funkcinės sistemos detalusprojektavimas (pagrindinėtechninė bei progr. įranga)• Detalus palaikymo beilogistikos planavimas• Palaikymo funkcijų planav.• Duomenų ir dokumentacijosprojektaviams• Sistemos analizė ir įvert.• Projekto peržiūra
Sistemos - produktoprojektavimas
• Sistemos prototipomodelio kūrimas• Sistemosaptarnavimo irlogistinio palaikymoreikalavimųnustatymas
Sistemos prototipokūrimas
• Testų parengimas• Sistemos prototipo ir įrangostestavimas• Duomenų testavimas,analizavimas ir įvertinimas• Testavimo ataskaitų rašymas• Sistemos analizė irįvertinimas• Koreguojamųjų veiksmųmodifikacijos
Sistemos prototipo testavimasir įvertinimas
Grįžtamasis ryšys
• Sistemosatestavimas-analizė irįvertinimas• Koreguojamųjų veiksmųmodifikavimas ir/arbaprodukto tobulinimas
Gamyba ir/arba konstravimas
• Sistemosatestavimas-analizė irįvertinimas• Koreguojamųjų veiksmųmodifikavimas ir/arbaprodukto tobulinimas
Naudojimas ir palaikymas
(4)
(5)
(6)
2.2 paveiksle produkto gyvavimo ciklas.
2.5 paveiksle produkto kūrimo procesas.
Ką reiškia frazė “specialiai paruoštas” ir kodėl tai svarbu sistemų projektavime?
Reikalavimai sistemai.
Tikslas – maksimalus sistemos efektyvumas priklausantis nuo projektavimo pirmtakų.
Pateikite savo nuomonę apie sąveiką tarp sintezės, tyrimo ir įvertinimo.
ĮvĮvertinimasertinimas
AnalizėAnalizė
SintezėSintezė
2.7 pav. Sistemos sintezė, analizė ir įvertinimas
• Sintezė – kuriamos konstrukcijos parametrų identifikavimas, koregavimas.
• Analizė – geriausio konstrukcijos varianto išrinkimas.• Įvertinimas – konstrukcijos (prototipo) testas,
užtikrinantis vartotojo poreikius.
Palyginkite paveikslo 2.7 elementus su 2.8 paveikslo elementais. Ar jų reikšmė ne ta pati?
Poreikio įdenifikavimas
Reikalavimų analizė• Įgyvendinamumo analizė• Proceso reikalavimai• Aptarnavimo ir palaikymo koncepcija• Efektyvumo matai (tecnniniai našumo matai)
Projekto įvertinimas• Nuo projekto priklausančių parametrų identifikavimas• Suderinamumo analizė• Sintezė ir vertinimas
Reikalavimų analizė• Funkcinė analizė ir paskirstymas• Efektyvumo matai (Techninio našumo matai TPM)
Dizaino vertinimas• Nuo projekto priklausančių parametrų identifikavimas• Suderinamumo analizė• Sintezė ir vertinimas
Sistemos lygis
Subsistemos lygis
Grįžtamasisryšys
2.8 pav.Projektavimo kriterijų išskaidymas
Pateikite keletą sistemų projektavimo proceso pritaikymo sričių. Iš savo patirties pateikite keletą pavyzdžių.
Sistemų inžinierijos
taikymai
Aeronautikossistemos
Urbanistinės sistemos
Komunikacinės sistemos
Sveikatos priežiūros sistemos
Kitos sistemos
Hidroelektriniųsistemos
Informacijos apdorojimosistemos
Elektroninėssistemos
Transportosistemos
Gamybossistemos
• Aeronautikos sistemose – palydovų, raketų nešėjų, kosminių fotoaparatų, retransliatorių ir kt. gamyboje;
• Informacijos apdorojimo sistemose – ESM, kompiuterinių tinklų, televizijos gamyboje;• Elektroninėse sistemose – universalių elektrinių grandinių gamyboje;• Transporto sistemose – mašinų, traukinių, laivų, lėktuvų gamyboje;• Gamybos sistemose – fabrikų gamybinių patalpų ir reikalingų įrengimų gamyboje;• Kitose sistemose – krašto apsaugoje, slaptose valstybiniuose tyrimuose, bandymuose;• Sveikatos apsaugos sistemose – medikamentų, cheminių preparatų, medicininės
įrangos gamyboje;• Komunikacinėse sistemose – telegrafo, bevielio susisiekimo ryšio, internetinio tinklo
gamyboje;• Urbanistinėse sistemose – gyventojų duomenų saugyklose ir pan.
Kokios būtų kliūtys trukdančios sėkmingam sistemų projektavimo įgyvendinimui?
• Progresuojant, sistemos darosi sudėtingos, kas lemia klaidų atsiradimą gamyboje, kurių pasekoje lieka nepatenkintas vartotojas;
• Naujos technologijos yra mažai išanalizuotos ir joms vystyti reikia daug laiko ir pinigų;
• Naujų prototipų bandymai atima daug darbo ir resursų;• Netinkamai apibrėžti reikalavimai sistemai ir vartotojo
poreikiai projektavimo pradžioje;• (50-75)% naujų projektų yra neįgyvendinami.
Pateikite keletą būdingų sąlygų užtikrinančių sėkmingą sistemų projektavimo procesą ateityje.
• Inžinierių kompetentingumas;• Gamintojo atskiri padaliniai turi griežtai ir sąžiningai
atlikti jiems priskirtus darbus;• Kuo tikslesnis vartotojų poreikių ir reikalavimų
projektuojamai sistemai apibrėžimas;
Koks būtų esminis skirtumas tarp sistemų inžinerijos ir tokių kaip elektros inžinerija, pramonės inžinerija, mechanikos inžinerija?
• Sistemų inžinerija yra jungianti gija tarp elektros, pramonės, mechanikos ir kitų sričių.
Pateikite keletą naudingų išvadų, kurios seka iš
sistemų inžinerijos proceso. • Sistemų inžinerija ieško būdų kaip pigiau kurti
produktus, aptarnauti veikiančias sistemas, perdirbti likviduotus produktus ar sistemas;
• Siekia sutrumpinti sistemos ar produkto laiko intervalą tarp naujai atsiradusio vartotojo poreikio ir realizuoto gaminio pateikimo vartotojui;
• Įvertina projektuojamos sistemos ar naujo gaminio rizikos faktorių t.y. efektyvumą, saugią eksploataciją, žalą aplinkai.
Ačiū už dėmesį