Лабораторная работа № 1

Методология функционального моделирования IDEF0

В этом приложении приведены краткие сведения о методологии функционального моделирования IDEF0. Подробнее с методологией IDEF0 можно ознакомиться в [3-5].

История возникновения методологии IDEF

Для описания процессов в мире разработано большое количество различных подходов и методов. Так, еще в начале 70-х годов Д. Росс в США предложил метод структурного проектирования и анализа систем SADT (Structured Analysis and Design Techniques) [3]. В основе этого подхода лежит графический язык описания (моделирования) систем.

В середине 70-х ВВС США реализовало программу интегрированной компьютеризации производства ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing). В рамках этой программы были разработаны методы проектирования и анализа сложных производственных систем, а также способы обмена информацией между специалистами, занимающимися так ими проблемами. Для удовлетворения этих потребностей в рамках программы ICAM была разработана методология IDEF (ICAM Definitions), позволяющая представить и исследовать структуру, параметры и характеристики производственно-технических и организационно-экономических систем. Процессы, описывающие деятельность организации, относятся именно к этому классу систем.

В настоящее время общая методология IDEF включает ряд частных методологий для моделирования систем, в том числе:

IDEF0 – функциональное моделирования;

IDEF1 – информационное моделирование;

IDEF1X – моделирование данных;

IDEF3 – моделирование «потока» процессов;

IDEF4 – объектно-ориентированное проектирование и анализ;

IDEF5 – определение онтологий (словарей);

IDEF9 – моделирование требований;

Основные элементы и понятия IDEF0

Основу IDEF0 методологии [4, 5] составляет простой и понятный графический язык описания деловых процессов, который базируется на 4-х понятиях.

Функциональный блок

Функциональный блок графически изображается в виде прямоугольника (Рис. 17) и олицетворяет собой некоторый конкретный процесс (функцию) в рамках моделируемой системы, например, системы качества, организации. В соответствии с требованием стандарта IDEF0 название (имя) каждого функционального блока должно быть сформулировано в виде активного глагольного выражения:

глагол + объект действия + [дополнение]

Например, «производить продукцию», «обрабатывать записи качества» и т.д.

Рис. 17 Функциональный блок

Каждая из 4-х сторон функционального блока имеет строго определенное значение:

Левая сторона обозначает входы, т.е. что поступает на вход процесса (функции) и будет преобразовано;

Правая сторона – выход, т.е. что создается на выходе процесса (функции) в результате его выполнения;

Верхняя сторона – управление, т.е. при каких условиях процесс исполняется;

Нижняя сторона – механизм, т.е. какие ресурсы необходимы для исполнения процесса (функции).

Каждый функциональный блок в рамках функциональной модели имеет свой уникальный идентификационный номер и может быть отнесен к определенной классификационной группе за счет, например, выделения стилем (цвет, штриховка и т.п.).

Взаимодействия между процессами (Интерфейсные дуги)

Интерфейсные дуги – это стрелки, с помощью которых в функциональной модели отображаются взаимодействия между функциональными блоками. Стрелка есть графическое представление элемента, который обрабатывается в рамках моделируемой системы (процесса) или оказывает иное влияние на процесс.

В соответствии со стандартом IDEF0 каждая стрелка в функциональной модели имеет свое уникальное наименование в виде имени существительного с определением или без, например, «оперативные данные», «сырье», «Иванов И.И.» и т.д.

В зависимости от того, к какой из сторон функционального блока присоединена стрелка, она называется «входной», «выходной», «управляющей» или «механизмом». Кроме того, по аналогии с блоком дуга может быть отнесена к определенной классификационной группе за счет, например, выделения стилем (цветом, геометрией и т.п.).

Принцип декомпозиции

Принцип декомпозиции (структурирования, детализации) применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его процессы. При этом уровень детализации процесса определяется целями построения модели и устанавливается непосредственно разработчиком модели. Собственно, декомпозиция – это процесс, в ходе которого разработчик как бы заглядывает внутрь функционального блока и разглядывает (отображает) его внутреннюю структуру.

Модель IDEF0 всегда начинается с представления моделируемого процесса в виде одного функционального блока с интерфейсными дугами, которые определяют границы (рамки) процесса, отделяют его от других процессов в организации или за ее пределами. Диаграмма, содержащая этот блок (его номер – А0), называется контекстной диаграммой с идентификационным номером «А-0».

В процессе декомпозиции функциональный блок А0 подвергается детализации на дочерней диаграмме. Дочерняя диаграмма содержит функциональные блоки, которые представляют процессы, из которых состоит декомпозируемый процесс. По отношению к дочерней диаграмме и всем блокам на ней декомпозируемый блок является родительским блоком.

Примечание. В соответствии со стандартом IDEF0 любой блок на диаграмме любого уровня иерархии может быть подвергнут декомпозиции.

На Рис. 12 представлен пример декомпозиции процесса.

	Диаграмма самого верхнего уровня иерархии – А-0, описывает наиболее общее представление моделируемой системы. Она является родителем для Диаграммы А0.
	Диаграмма А0 является декомпозицией (Диаграммой - потомком) для А-0. Дает более детальное представление функции в Блоке 0. Декомпозированный Блок 3, является родительским для Диаграммы А3.
	Диаграмма А3 является декомпозицией Блока 3 Диаграммы А0 и иллюстрирует внутреннее содержание Блока на родительской Диаграмме. Декомпозированный на Диаграмме А3 Блок 1 является родительским для Диаграммы А31.
	Диаграмма А31, являясь декомпозицией Блока 1 Диаграммы А3, наиболее детально описывает содержание функции, представленной на родительской Диаграмме, учитывая при этом контекст всей модели.

Пример модели процесса производства женских пальто на швейной фабрике

Данный пример в обобщенном виде представляет модель (описание) делового процесса на швейной фабрике – «Производить женские пальто».

Цель модели – отразить, каким образом в рамках процесса выполняются требования СТБ ИСО 9001-2001.

Точка зрения – руководство фабрики.

Три уровня декомпозиции делового процесса представлены на Рис. 19, 20, 21, 22.

На рис. 20 представлена детализация делового процесса «Производить женские пальто». Анализ соответствия делового процесса «Производить женские пальто» требований СТБ ИСО 9001-2001 приведен в таблице 1. Очевидно, что в представленном описании делового процесса на данном уровне детализации присутствуют все процессы, обязательные с точки зрения требований СТБ ИСО 9001-2001.

Таблица 1. Соответствие делового процесса на фабрике требованиям СТБ ИСО 9001-2001

Требования СТБ ИСО 9001-2001	Реализация требований
Раздел 5. Ответственность руководства	Процесс А1. «Реализовать ответственность высшего руководства по менеджменту качества» Входы процесса А1. Дуги «Внешняя информация», «Документы, регламентирующие деловой процесс», «Инициативы по улучшению СМК». Выход процесса А1. Дуга «Политика, Цели, Руководство по качеству, Программы качества»
Раздел 6. Менеджмент ресурсов	Процесс А2. «Осуществлять менеджмент ресурсов». Входы процесса А2. Дуги «Документы, регламентирующие процессы менеджмента ресурсов», «Политика, Цели, Руководство по качеству, Программы качества», «Ресурсы для организации процессов предприятия». Выход процесса А2. Дуги «Ресурсы для процессов жизненного цикла и процессов измерения, анализа и улучшения СМК», «Информация по качеству».
Раздел 7. Процессы жизненного цикла	На диаграмме этого уровня детализации этот процесс представлен в неявном виде в рамках процесса А3 «Реализовать процессы жизненного цикла». Входы А3. «Внешняя информация», «Сырье и материалы для производства продукции», «Политика, Цели, Руководство по качеству, Программы качества», «Документы, регламентирующие процессы жизненного цикла», «Ресурсы для процессов жизненного цикла». Выходы А3. «Партии готовой к отправке продукции», «Информация для потребителей» (о качестве), «Информация по качеству» (внутренняя информация).
Раздел 8. Измерения, контроль, анализ и улучшение	Процесс А4. «Осуществлять измерения, анализ и улучшения СМК» Входы процесса А4. Дуги «Политика, Цели, Руководство по качеству, Программы качества», «Документы, регламентирующие процессы измерения, анализа и улучшения СМК», «Информация по качеству», «Ресурсы для процессов измерения, анализа и улучшения СМК». Выход А4. «Инициативы по улучшению СМК».

На Рис. 21 представлена детализация процесса А3 «Реализовать процессы жизненного цикла». Анализ соответствия делового процесса «Производить женские пальто» требований СТБ ИСО 9001-2001 приведен в таблице 2. На диаграмме присутствуют все процессы, обязательные с точки зрения СТБ ИСО 9001-2001.

Таблица 2. Соответствие процесса «Реализовать процессы жизненного цикла» на фабрике требованиям СТБ ИСО 9001-2001

Требования СТБ ИСО 9001-2001	Реализация требований
Раздел 7.1 Планирование процессов жизненного цикла продукции	Процесс А31. «Планировать процессы». Входы процесса А31. Дуги «Политика, Цели, Руководство по качеству, Программы качества», «Документы, регламентирующие процессы жизненного цикла», «Внешняя информация». Выходы процесса А31. Дуги «Программы...», «Информация по качеству».
Раздел 7.2Процессы, связанные с потребителями	Процесс А32. «Осуществлять взаимодействие с потребителем». Вход процесса А32. Дуга «Внешняя информация», «Программы маркетинга», «Документы, регламентирующие процессы жизненного цикла». Выход процесса А32. Дуги «Информация для потребителей», «Требования потребителей», «Информация из подразделений»
Раздел 7.3Проектирование и разработка	Процесс А33. «Разрабатывать новые модели». Входы процесса А33. Дуга «Требования потребителей», «Программы...», «Документы, регламентирующие процессы жизненного цикла». Выходы процесса А33. Дуги «Конструкторская документация», «Информация из подразделений»
Раздел 7.4Закупки	Процесс А34. «Осуществлять закупки». Входы процесса А34. Дуги «Сырье и материалы для производства продукции», «Программы закупок», «Документы, регламентирующие процессы жизненного цикла». Выходы процесса А34. Дуги «Сырье и материалы для производства партий продукции», «Информация из подразделений».
Раздел7.5Производство и обслуживание	Процесс А35. «Шить пальто». Входы процесса А35. Дуги «Сырье и материалы для производства партий продукции», «Конструкторская документация», «Программы производства», «Документы, регламентирующие процессы жизненного цикла». Выходы процесса А35. Дуги «Партии готовых пальто», «Информация из подразделений».
Раздел 7.5.5. Сохранение соответствия продукции	Процесс А36. «Осуществлять поставки продукции». Входы процесса А36. «Программы поставок», «Документы, регламентирующие процессы жизненного цикла», «Партии готовых пальто». Выходы процесса А36. «Партии готовой к отправке продукции», «Информация из подразделений».
Раздел7.6Управление контрольными и измерительными приборами	Этот процесс не представлен на диаграмме, так как в рамках модели он отнесен на более низкий уровень иерархии процессов. Он является частью процесса «Освуществлять измерения, анализ и улучшения».

На Рис. 22 представлена детализация процесса «Производить закупки». На этом уровне детализации отражается специфика деятельности швейной фабрике, которая может быть отличной от деятельности других подобных организаций. Тем не менее, в рамках данного описания также присутствуют элементы, обязательные с точки зрения СТБ ИСО 9001-2001. В таблице 3 представлено соответствие процесса “Производить закупки» требованиям СТБ ИСО 9001-2001.

Таблица 3. Соответствие процесса “Производить закупки» требованиям СТБ ИСО 9001-2001

Требования СТБ ИСО 9001-2001	Реализация требований
Раздел 7.4.1. Процесс закупок	Диаграмма (карта процесса), включающая процессы А341 – А343.
Раздел 7.4.2. Информация по закупкам	Вход процесса А341. Дуга «Программы закупок». Выход процесса А341. Дуга «Планы закупок», Выход процесса А341. Дуга «Информация из подразделений», Выход процесса А342. Дуга «Графики закупок», Выход процессов А342-А343. Дуги «Внутренняя информация службы снабжения». Выход процесса А341. Дуга «Информация для поставщиков». Входы процессов А341, А342. Дуги «Информация от поставщиков».
Раздел 7.4.3. Верификация закупленной продукции	Процесс А343. «Осуществлять закупки и их контроль».

Лабораторная работа № 1

Задание. Используя MS Visio создайте диаграмму делового процесса.

Рис.1. Деловой процесс на швейной фабрике

Лабораторная работа № 2

Задание. Используя MS Visio создайте декомпозицию диаграммы делового процесса

Рис.2. Первый уровень детализации делового процесса «Производить женские пальто»