ملصق سوفيتي "نظام إدارة الإنتاج التلقائي - الاقتصاد الوطني!" ، الفنان ر. سوريانينوف ، 1972
"قصة عن نمذجة النظم المعقدة"
قبل التاريخ
تم ترك تعليق على أحد مقالاتي حول تصميم نموذج موضوع "خرافة" ( الجزء 1 ، الجزء 2 ) ، أقتبس:
"سيكون من الرائع رؤية قصة حول تصميم النظم المعقدة . "
ووعدت بالتقاط شيء من الحياة الحقيقية.
بضع كلمات عن لغة النمذجة وبيئة النمذجة والمنهجية واتفاقية النمذجة
لغة النمذجة
بالنسبة للنمذجة ، يتم استخدام UML - لغة النمذجة الموحدة ، لغة النمذجة الموحدة [1].
بيئة النمذجة
كأداة للنمذجة تستخدم Enterprise Architect من شركة Sparx Systems الأسترالية [2].
منهجية النمذجة والاتفاق
قبل البدء بالتصميم ، من الضروري وضع قواعد وأساليب معينة سنتبعها عند تطوير المخططات ، سيتم استخدام نفس القواعد عند "قراءة" المخططات. يتم وصف النهج الرئيسية بالتفصيل في [3 ، 4].
المرحلة 1. نقوم بتطوير خريطة عملية باستخدام الرسم التخطيطي لحالة الاستخدام ، ونضع عليها جميع العمليات المستهدفة المحددة - عناصر حالة الاستخدام ، وكذلك المشاركين في العملية - عناصر الممثل ، ونحن نحاول تجميع العمليات على الفور وفقًا لمعناها (بالطبع ، إن أمكن).
المرحلة 2. نحن تصف كل عملية في شكل مخطط النشاط. بالنسبة لعملية يتم فيها تسليط الضوء على أكثر من 10 خطوات ، فمن المنطقي تطبيق مبدأ تحلل خطوات العملية لزيادة قابلية قراءة المخطط. بالنسبة إلى الرسوم البيانية للنشاط ذي المستوى الأدنى ، نطبق هيكلة مجال الرسم البياني باستخدام مسارات "السباحة" - ممرات السباحة. سيتوافق اسم المسار مع نوع عناصر المخطط التي سيتم وضعها على هذا المسار. "في / خارج الكائنات "": سيتم وضع عناصر الكائنات في هذا المسار - الكائنات المستخدمة أو هي نتيجة لخطوة معينة من العملية. "النشاط": نضع هنا عناصر النشاط - تصرفات المشاركين في العملية. "الدور": مسار للعناصر التي ستشير إلى أدوار منفذي الإجراءات في عمليتنا ؛ بالنسبة لهم ، سوف نستخدم نفس عنصر نمذجة الكائن - كائن ، ولكننا نضيف الصورة النمطية "الممثل" إليها. يُطلق على المسار التالي "القواعد" ، وفي هذا المسار سنضع نصًا في شكل قواعد لاستكمال خطوات العملية ، ولهذا سنستخدم عنصر نمذجة الملاحظة - ملاحظة. سنستخدم مسار الأدوات لجمع معلومات حول مستوى أتمتة العملية.
الخطوة 3. تسليط الضوء على ما يمكن أن يكون آليا. سيكون لدينا ثلاثة أنواع من الخطوات: التنفيذ اليدوي والتلقائي والأوتوماتيكي بالكامل.
المرحلة 4. يجب أن تتوافق الخطوة التلقائية مع وظيفة أو وظائف النظام (يمكن أن تكون العلاقة من كثير إلى كثير) ، ارسم رسم تخطيطي لحالة الاستخدام. هذه هي وظائف نظامنا.
الخطوة 5. نصف التنظيم الداخلي للنظام باستخدام الرسم التخطيطي للفصل - الفصل. طريق السباحة "الدخول / الخروج الكائنات "في مخطط النشاط هي أساس بناء نموذج كائن ونموذج علاقة كيان.
الخطوة 6. نقوم بتحليل الملاحظات على مسار "القواعد" ، فهي تقدم أنواعًا مختلفة من القيود والشروط ، والتي تتحول تدريجياً إلى متطلبات غير وظيفية.
الخطوة 7. تخبرنا العناصر الموجودة على مسار الأدوات عن مستوى أتمتة العمليات.
تقدم مجموعة الرسوم البيانية الناتجة وصفًا رسميًا في علامة صارمة إلى حد ما ، أي لديه قراءة لا لبس فيها. أصبح من الممكن الآن وضع اختصاصات وتوضيح مواصفات المتطلبات ، إلخ.
استخدام عناصر نمذجة مخطط الحالة لخريطة العملية
عناصر نمذجة مخطط النشاط
معلومات موجزة حول كائن التنفيذ التلقائي
هدف الأتمتة هو عملية ضمان جودة إنتاج الأجهزة الطبية.
تتميز عملية تصنيع الأجهزة الطبية بوجود عدد كبير من العمليات اليدوية. يتم تنظيم إدارة الجودة وفقًا لمعايير GOST ISO 13485-2011. المنتجات الطبية. نظم إدارة الجودة. متطلبات النظام لأغراض تنظيمية.
لتنفيذ مراقبة الجودة ، من الضروري مراقبة وتسجيل جميع العمليات في إنتاج جهاز طبي للتحقيق لاحقًا في الحوادث المحتملة.
باعتباره الناقل لمعلومات التسجيل ، يتم استخدام الرمز الشريطي. لقراءة المعلومات ، يتم استخدام قارئ الباركود عن بعد.
يهدف النظام الآلي المطوّر (AS) للتحكم في تصنيع الأجهزة الطبية إلى:
- مراقبة وتسجيل جميع العمليات في تصنيع جهاز طبي ؛
- مراقبة عملية إنشاء المنتج ؛
- الحصول على الإبلاغ عن العمليات المنفذة.
خريطة العملية - مخطط حالة الاستخدام
يوضح الشكل 1 خريطة لعمليات التحكم في التيار المتردد في تصنيع الأجهزة الطبية. يتم تمييز العمليات باللون الأخضر حيث سيتم إعطاء سيناريوهات التنفيذ أدناه.
الشكل 1. خريطة عملية لنظام التحكم الآلي لتصنيع الأجهزة الطبية
أمثلة سيناريو العملية - مخططات النشاط
توضح الأشكال 2-5 أمثلة لسيناريوهات لتنفيذ عمليات التحكم AS لتصنيع الأجهزة الطبية.
الشكل 2. الاستعداد للعمل (بداية التحول)
الشكل 3. صنع العسل. المنتجات (خطوات الماكرو)
الشكل 4. بداية تصنيع الأجهزة الطبية
الشكل 5. إنتاج الأجهزة الطبية
دورة حياة الكائن - مخطط الحالة
في الرسوم البيانية للنشاط ، تتم الإشارة إلى الحالات بين قوسين معقوفين قبل أو بعد أسماء الكائنات.
يتم تقديم دورة حياة كاملة لتصنيع جهاز طبي على الرسم البياني للدولة - الرسم البياني للدولة (الشكل 6).
الشكل 6. الرسم البياني للدولة لتصنيع الأجهزة الطبية
هيكل النظام
ينقسم النظام منطقياً إلى أنظمة فرعية وفقًا لسمة وظيفية:
- النظام الفرعي "إنتاج الأجهزة الطبية" ؛
- النظام الفرعي "الدلائل والسجلات (NSI)" ؛
- النظام الفرعي "المراقبة والتحكم" (بما في ذلك الوحدات النمطية "مراقبة العمليات التكنولوجية" و "الإبلاغ") ؛
- النظام الفرعي "الأمن" ؛
- النظام الفرعي "الإدارة".
يتم عرض العمليات الآلية في سياق الأنظمة الفرعية والوحدات في الشكل أدناه (الشكل 7).
الشكل 7. العمليات الآلية في سياق النظم الفرعية والوحدات النمطية
هذه ، بالطبع ، ليست كلها مخططات ، ولكن من أجل إعطاء فكرة عن النموذج ، أعتقد أنه يكفي.
بدلا من الاستنتاج
عندما بدأنا في تطوير النظام ، استندت معرفة مجال الموضوع فقط على المنتجات الطبية المذكورة في بداية GOST ISO 13485-2011 ووصف لاحتياجات العملاء لنصف صفحة. تمت مناقشة النماذج مع العميل ، ولم تكن هناك صعوبات خاصة في "قراءة" النماذج.
تم تطوير السماعة في 2016-2017. ضمن SQL Server 2014 Express ، في C # ، ASP.NET MVC 5 platform ، للواجهة الأمامية - Javascript و JQuery. تم استخدام قارئات الباركود اللاسلكية Mercury CL600R كأجهزة قراءة الباركود عن بعد.
قائمة المصادر
- مواصفات لغة النمذجة الموحدة OMG (OMG UML). الإصدار 2.5.1. [المورد الإلكتروني] وضع الوصول: الإنترنت: https://www.omg.org/spec/UML/2.5.1/PDF
- Sparx Systems الموقع. [الموارد الإلكترونية] وضع الوصول: الإنترنت: https://sparxsystems.com
- الشهادة رقم 18249 بشأن تسجيل وإيداع مصنف نتيجة النشاط الفكري. ألفيموف آر. في. ، زولوتوخينا إ. ب. ، كراسنيكوفا إس. مخطوطة لأداة تعليمية بعنوان "نمذجة مجال الموضوع باستخدام Enterprise Architect" // 2011.
- Zolotukhina E.B. ، Cherry A.S. ، Krasnikova S.A. نمذجة العمليات التجارية. - M: بالطبع ، SIC INFRA-M ، EBS Znanium.com. - 2017