Системная инженерия на раз-два. Виктор Николенко
функциями или процессами, фактически отражая часть требований к системе. Ни одна из подсистем внутри системы не функционирует независимо. Все они опираются на выходы других функций и, в свою очередь, обеспечивают входы для третьих. Другими словами, подсистемы взаимодействуют через интерфейсы. Частью процесса предварительного проектирования является идентификация всех интерфейсов в системе, и установление требований к внутренним интерфейсам. Это необходимо для определения требований к входам и выходам каждой подсистемы и элемента. Интерфейсы в системе появляются при ее декомпозиции для распределения работ, либо при разделении состава конструкции на модули и компоненты, возможно также при сопряжении с внешними системами. Появление интерфейсов также бывает связано с наличием групп проектировщиков, участием разных производителей агрегатов и поставщиков, использованием нескольких сборочных площадок, разделением работ внутри отдельных команд.
Основным источником информации об интерфейсах является задаваемая схема потоков, где каждая стрелка представляет собой интерфейс и связь между функциями. Объектом связи могут быть физические соединения, трубы, электронные аналоговые или цифровые сигналы, потоки электрической энергии, программное обеспечение, пакет данных. Поэтому существуют разные типы интерфейсов: механические, электропитание (напряжение и токи между подсистемами), электронные (характеристики электрических сигналов между системами), шины данных (формат и содержание информации, передаваемой между подсистемами), программное обеспечение (связь модулей или оборудования), и др.
Требования к интерфейсам, как часть системных требований, должны быть идентифицированы во время определения системных решений. Для систем высокой сложности интерфейсы можно структурировать путем размещения их в матрице строк и столбцов N2, где каждый элемент матрицы представляет собой технический или системный интерфейс для управления.
Приведем пример формирования технических требований для разработчика на базе требований верхнего уровня системы. В пожеланиях клиента указано, что легковой автомобиль должен иметь систему климат-контроля. Чтобы пассажиры чувствовали себя комфортно в салоне автомобиля, система должна обеспечивать температуру внутри салона в пределах 20—29° C, когда температура наружного воздуха составляет от -20° C зимой до +45° C летом.
Систему управления климатом декомпозируют на группы подсистем:
• отопления, включающую теплообменник горячего воздуха, воздуходувку, регулятор скорости вентилятора, термостат и систему подачи горячего воздуха;
• подачи холодного воздуха, включающую теплообменник холодного воздуха, воздуходувку, регулятор скорости вентилятора, термостат и систему подачи хладагента;
• рассеивания тепла в окружающую среду через окна, стекла и кузов автомобиля.
Далее формируют требования для подсистем