Реферат: Проектирование автоматизированных систем
4. Организованные коллективы органов управления предопределяют у всей системы в целом, как и у любого социального организма, существование в той или иной степени свойств адаптации и самоорганизации;
5. В органах управления различных рангов применены вычислительные машины для оптимизации принимаемых решений и для преобразования и переработки потоков информации. Вычислительные машины органов управления старших и младших рангов связаны специальными каналами связи.
Приведенные признаки в основном адресованы к специально организованным для целей управления и принятия решений коллективам людей, однако они сохраняют силу и для чисто автоматических технических систем переработки информации.
Большие системы обладают следующими основными свойствами:
1. Незначительные изменения во внешней среде могут вызвать в этих системах процессы, несоизмеримые по своим масштабам с породившими их изменениями;
2. Процессы разработки, конструирования и изготовления этих систем занимают большое количество времени (обычно несколько лет) и требуют привлечения больших коллективов специалистов в различных областях техники;
3. Большинство этих систем должно обладать свойствами адаптации и самоорганизации. Другими словами – структура этих систем изменяется, причем изменения далеко не всегда могут быть предсказаны;
4. Функционирование систем преследует определенную, независящую от них цель, и эта цель может изменяться в процессе эволюции внешней среды.
1.2 Основные этапы жизни системы
Любая техническая система возникает не сразу и проходит этапы развития, основные из которых показаны на рисунке 2, б. Следует иметь в виду, что замысел или первоначальная концепция новой сложной системы никогда не возникает в законченном и отработанном виде. В этом смысле замысел новой системы отличается от ее конечного воплощения, так же как человеческий эмбрион от сформировавшегося человека.
В процессе проектирования новая система должна быть отражена (спроектирована) на бумаге. Иными словами должна быть разработана и выпущена техническая документация, по которой проектируемая система может быть изготовлена в промышленных условиях.
Затем должны быть изготовлены опытные образцы, которые необходимо проверить (испытать).
С этой целью этап проектирования включает не только выпуск технической документации, но и тщательную теоретическую и экспериментальную отработку образцов. Для этого этап проектирования включает в себя изготовление единичных и опытных образцов, обеспечивающее с одной стороны, проведение необходимых экспериментальных работ, а с другой стороны, служащее для отработки технической документации и технологии изготовления системы.
Испытания на этапе проектирования охватывают как моделирование и лабораторные исследования, так и испытания в условиях, приближающихся к условиям эксплуатации (натурные испытания).
В идеальном случае производство (серийное производство) сложных систем для нормальной эксплуатации осуществляется по тщательно отработанной на этапе проектирования технической документации.
Однако в силу того, что технология серийного производства, как правило, отличается от технологии опытного производства, осуществляемого на этапе проектирования, а также вследствие того, что на этапе отработки, как правило, в неполной мере учитываются статистические характеристики комплектующих систему элементов, в процессе серийного производства неизбежна доработка технической документации, осуществляемая с привлечением проектировщиков.
Одной из основных задач проектировщиков на этапе производства является разработка методов оптимизации производства и повышения его эффективности.
Поскольку эксплуатация с точки зрения потребителей системы является основным этапом ее жизни, то усилия проектировщиков направлены на то, чтобы обеспечить безусловное выполнение системой заданных технических характеристик.
С этой целью на этапе проектирования разрабатываются методы и технические средства обслуживания системы.
Они, как правило, включают системы контроля и восстановления технического состояния эксплуатируемой сложной системы. В силу изложенного снятие с эксплуатации системы связано с ее моральным старением и неэффективностью ее дальнейшей эксплуатации.
1.3 Задачи проектирования
Проектирование систем представляет собой высокоинтеллектуальное занятие, творчество, требующее применения разнообразных знаний. Задачей инженерного проектирования является разработка, при некоторых ограничениях, обусловленных способом решения, систем (элементов, процессов), обеспечивающая оптимальное выполнение поставленной задачи при некоторых ограничениях, накладываемых на решение.
Как следует из рисунка 3, основными ограничениями, помимо физических, являются: наличие знаний (навыков), в том числе технологических, наличие необходимых материалов и комплектующих элементов и устройств, возможности имеющегося лабораторного и производственного оборудования, имеющаяся вычислительная техника и сроки проектирования.
На последнем ограничении следует остановиться особо. При современных, все ускоряющихся темпах научного и технического прогресса предельное сокращение сроков проектирования становится одним из главных требований к процессу проектирования.
Действительно, при увеличении сроков проектирования, новизна и оригинальность решений, используемых в проекте, теряются. Еще не будучи осуществленным, проект может морально устареть и потерять смысл. Поэтому быстротечность процесса проектирования, иными словами динамика этого процесса, становится одной из главных его характеристик.
Важнейшей задачей проектирования является разработка и отработка полного комплекта технической документации на систему. Эта документация, с одной стороны, должна обеспечивать возможность промышленного изготовления системы, отвечающей заданным требованиям, и, с другой стороны, – обеспечивать надежную эксплуатацию системы в заданных условиях.
Рисунок 3 – Ограничения при проектировании систем
В результате проектирования выпускается большой объем технической документации, состав которой в нашей стране определяется системой ГОСТов.