Cartaz soviético "Sistema de gerenciamento automático de produção - a economia nacional!", Artista R. Suryaninov, 1972
“Uma história sobre modelagem de sistemas complexos”
Antecedentes
Um comentário foi deixado em um dos meus artigos sobre modelagem de uma área de assunto de "conto de fadas" ( parte 1 , parte 2 ), cito:
"Seria ótimo ver uma história sobre modelagem de sistemas complexos" .
E prometi pegar algo da vida real.
Algumas palavras sobre a linguagem de modelagem, ambiente de modelagem, metodologia e convenção de modelagem
Linguagem de modelagem
Para modelagem, é utilizada a UML - Unified Modeling Language, uma linguagem de modelagem unificada [1].
Ambiente de modelagem
Como ferramenta de modelagem, foi utilizado o Enterprise Architect da empresa australiana Sparx Systems [2].
Metodologia de modelagem e concordância
Antes de iniciar o design, é necessário estabelecer certas regras e abordagens que seguiremos ao desenvolver diagramas, as mesmas regras serão usadas ao "ler" diagramas. As principais abordagens são descritas em detalhes em [3, 4].
Etapa 1. Desenvolvemos um mapa de processos usando o diagrama de casos de uso, colocamos em todos os processos de destino identificados - elementos de casos de uso e participantes do processo - elementos atores, tentamos agrupar imediatamente os processos de acordo com seu significado (se possível, é claro).
Etapa 2. Descrevemos cada processo na forma de um diagrama de atividades. Para um processo em que mais de 10 etapas são destacadas, faz sentido aplicar o princípio de decomposição das etapas do processo para aumentar a legibilidade do diagrama. Para os diagramas de atividades de nível inferior, aplicamos a estruturação do campo do diagrama usando os caminhos de “natação” - raias de natação. O nome da faixa corresponderá ao tipo de elementos do gráfico que serão colocados nessa faixa. “Entrada / Saída objetos ”: os elementos Objetos estarão localizados nesta trilha - objetos que são usados ou são o resultado de uma determinada etapa do processo. "Atividade": aqui colocamos os elementos da Atividade - as ações dos participantes no processo. “Função”: uma trilha para elementos que indicarão os papéis dos executores de ações em nosso processo; para eles, usaremos o mesmo elemento Objeto de modelagem - um objeto, mas adicionaremos o estereótipo “Ator”. A próxima faixa é chamada de “Rules” e, nessa faixa, colocaremos em forma de texto as regras para concluir as etapas do processo e, para isso, usaremos o elemento de modelagem Note - uma nota. Usaremos a faixa Ferramentas para coletar informações sobre o nível de automação de processos.
Etapa 3. Destaque o que pode ser automatizado. Teremos três tipos de etapas: execução manual, automatizada e totalmente automática.
Etapa 4. A etapa automatizada precisa corresponder à função ou funções do sistema (a relação pode ser de muitos para muitos), desenhe um diagrama de casos de uso. Estas são as funções do nosso sistema.
Etapa 5. Descrevemos a organização interna do sistema usando o diagrama de classes - Classe. Estrada de natação “Entrada / Saída objetos ”no diagrama de atividades é a base para a construção de um modelo de objeto e um modelo de relação de entidade.
Etapa 6. Analisamos as notas na faixa "Rules", que fornecem vários tipos de restrições e condições, que são gradualmente transformadas em requisitos não funcionais.
Etapa 7. Os elementos na trilha Ferramentas nos informam sobre o nível de automação de processos.
O conjunto resultante de diagramas fornece uma descrição formalizada em uma notação bastante estrita, isto é, tem uma leitura inequívoca. Agora é possível desenvolver termos de referência, esclarecer a especificação de requisitos, etc.
Elementos de modelagem de diagrama de casos de uso para um mapa do processo
Elementos de modelagem do gráfico de atividades
Informações breves sobre o objeto de automação
O objetivo da automação é o processo de garantir a qualidade da produção de dispositivos médicos.
O processo de fabricação de dispositivos médicos é caracterizado pela presença de um grande número de operações manuais. O gerenciamento da qualidade é regulado de acordo com a GOST ISO 13485-2011. Produtos médicos. Sistemas de Gestão da Qualidade. Requisitos de sistema para fins regulatórios.
Para realizar o controle de qualidade, é necessário monitorar e registrar todas as operações na produção de um dispositivo médico para a investigação subsequente de possíveis incidentes.
Como portador de informações de registro, um código de barras é usado. Para ler informações, é usado um leitor de código de barras remoto.
O sistema automatizado (AS) desenvolvido para o controle da fabricação de dispositivos médicos destina-se a:
- controle e registro de todas as operações na fabricação de um dispositivo médico;
- monitorar o processo de criação do produto;
- obtenção de relatórios sobre as operações realizadas.
Mapa do processo - diagrama de casos de uso
A Figura 1 mostra um mapa dos processos de controle CA da fabricação de dispositivos médicos. Os processos são destacados em verde para os quais os cenários de execução serão fornecidos abaixo.
Figura 1. Mapa do processo de um sistema de controle automatizado para a fabricação de dispositivos médicos
Exemplos de cenários de processo - gráficos de atividades
As Figuras 2-5 mostram exemplos de cenários para a implementação de processos de controle de AS para a fabricação de dispositivos médicos.
Figura 2. Preparando-se para o trabalho (início do turno)
Figura 3. Fazendo mel. produtos (etapas macro)
Figura 4. O início da fabricação de dispositivos médicos
Figura 5. Produção de dispositivos médicos
Ciclo de vida do objeto - Gráfico de estado
Nos diagramas de atividades, os estados são indicados entre colchetes antes ou depois dos nomes dos objetos.
O ciclo de vida completo da fabricação de um dispositivo médico é apresentado no diagrama de estados - Tabela de estados (Figura 6).
Figura 6. O diagrama de estado da fabricação de dispositivos médicos
Estrutura do sistema
O sistema é logicamente dividido em subsistemas de acordo com um atributo funcional:
- Subsistema "Produção de dispositivos médicos";
- Subsistema "Diretórios e registros (NSI)";
- Subsistema "Monitoramento e controle" (incluindo os módulos "Monitoramento de operações tecnológicas" e "Relatórios");
- Subsistema "Segurança";
- Subsistema "Administração".
Os processos automatizados no contexto de subsistemas e módulos são apresentados na figura abaixo (Figura 7).
Figura 7. Processos automatizados no contexto de subsistemas e módulos
Obviamente, esses não são todos os diagramas, mas para dar uma idéia do modelo, acho que é o suficiente.
Em vez de uma conclusão
Quando começamos a desenvolver o sistema, o conhecimento da área de assunto se baseava apenas nos produtos médicos mencionados no início da GOST ISO 13485-2011 e em uma descrição das necessidades do cliente por meia página. Os modelos foram discutidos com o cliente, não houve dificuldades especiais na “leitura” dos modelos.
O orador foi desenvolvido em 2016-2017. no SQL Server 2014 Express, em C #, plataforma ASP.NET MVC 5, para front-end - Javascript e JQuery. Leitores de código de barras sem fio Mercury CL600R foram usados como leitores de código de barras remotos.
Lista de fontes
- Especificação da OMG UML (OMG Unified Modeling Language). Versão 2.5.1. [Recurso eletrônico] Modo de acesso: Internet: https://www.omg.org/spec/UML/2.5.1/PDF
- Site da Sparx Systems. [Recurso eletrônico] Modo de acesso: Internet: https://sparxsystems.com
- Certificado nº 18249 sobre registro e depósito de uma obra do resultado de atividade intelectual. Alfimov R.V., Zolotukhina E.B., Krasnikova S.A. Um manuscrito de uma ferramenta de ensino intitulada "Modelando uma área de assunto usando o Enterprise Architect" // 2011.
- Zolotukhina E.B., Cherry A.S., Krasnikova S.A. Modelando processos de negócios. - M.: CURSO, SIC INFRA-M, EBS Znanium.com. - 2017