методические основы управления конфигурацией

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
УПРАВЛЕНИЯ
КОНФИГУРАЦИЕЙ
И ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ В
СИСТЕМЕ PDM
Левин А.И., Карасев Д.С.
НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика»,
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ПО УПРАВЛЕНИЮ
КОНФИГУРАЦИЕЙ
MIL-STD-480 Configuration Control
MIL-STD-481 Configuration Control
MIL-STD-483 Configuration Management Practices
MIL-STD-973 Configuration Management
MIL-STD-2549 Configuration Management Data Interface
STANAG 4159 NATO Material Configuration Management Policy
STANAG 4188 NATO Material Configuration Management Procedures
IEEE Std 828 Software Configuration Management Plans
IEEE Std1042 Guide to Software Configuration Management
MIL-HDBK-61 Configuration Management Guidance
ISO 10007 Quality Management - Guidelines for Configuration Management
УПРАВЛЕНИЕ КОНФИГУРАЦИЕЙ - ОСНОВНЫЕ
ПОНЯТИЯ (1)
«КОНФИГУРАЦИЯ - внешнее очертание, а также
взаимное расположение предметов или их частей»
«Толковый словарь русского языка» С.И. Ожегова и Н.Ю. Шведовой
Конфигурация (Configuration): структура
предполагаемого к разработке, разрабатываемого или
существующего изделия, обладающая, функциональными
физическими и эксплуатационными свойствами
(характеристиками), отвечающими установленным
требованиям, и отображаемая в различных
информационных моделях, соответствующих стадиям ЖЦ
этого изделия.
УПРАВЛЕНИЕ КОНФИГУРАЦИЕЙ - ОСНОВНЫЕ
ПОНЯТИЯ (2)
1.Конфигурация (Configuration): функциональные, физические и
эксплуатационные свойства (характеристики) предполагаемого к
разработке, разрабатываемого или существующего изделия,
сгруппированные в соответствии с его структурой и отображаемые в
различных формах документации в зависимости от стадии ЖЦ этого
изделия.
2. Управление конфигурацией (Configuration Management):
управленческая технология, устанавливающая и поддерживающая
соответствие функциональных , физических и эксплуатационных
свойств (характеристик) изделия заданным требованиям ( в т.ч
требованиям заказчика). Эта технология предполагает выполнение
следующих операций (по ИСО 10007):
идентификация конфигурации;
контроль конфигурации;
учет статуса конфигурации;
проверка (аудит) конфигурации.
УПРАВЛЕНИЕ КОНФИГУРАЦИЕЙ - ОСНОВНЫЕ
ПОНЯТИЯ (3)
3. Объект управления конфигурацией (Объект
конфигурации (ОК) - Configuration Item – CI): любое
техническое или программное средство (или их комбинация), выполняющее
конечную функцию (или некоторую функцию конечного изделия), выделенное
для целей управления конфигурацией и обладающее определенным набором
свойств (характеристик).
4. Документация конфигурации (ДК, configuration
documentation): документация, позволяющая определить и
идентифицировать функциональные, физические и эксплуатационные
характеристики изделия.
5. Базовая конфигурация (baseline):
утвержденная в
установленном порядке документация конфигурации.
6. Концепция изделия ( Product Concept; КИ): понятие
описывающее класс подобных изделий, которые предприятие предлагает
заказчикам. КИ - идея изделия, отвечающая требованиям заказчиков
(«Облик изделия» или «Лицо изделия»).
УПРАВЛЕНИЕ КОНФИГУРАЦИЕЙ - ОСНОВНЫЕ
ПОНЯТИЯ (4)
7. Функциональная базовая конфигурация (ФБК):
утвержденный комплект ДК (функциональная ДК), описывающий
требования (заказчика) к изделию и его свойствам, а также
проверки, необходимые для демонстрации выполнения этих
требований.
8. Проектная базовая конфигурация (ПБК):
утвержденный комплект ДК, созданный при разработке проекта и
содержащий, помимо чертежей и иных проектных документов,
сведения, подтверждающие выполнение требований к изделию и его
компонентам на стадии проектирования (результаты расчетов,
математического и/или натурного моделирования и т.п.).
9. Физическая базовая конфигурация (ФзБК):
Утвержденная ДК, созданная при изготовлении конкретного
экземпляра изделия, содержащая, помимо чертежей, спецификаций
и иных необходимых документов, результаты выходного контроля
и испытаний, подтверждающие выполнение требований.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПО СРПП
Система разработки и постановки продукции на производство (СРПП). Терминология.
Справочник. – М.: Изд. Стандартов, 1985
Базовое изделие: изделие, для которого на некоторую дату разработан и
утвержден в установленном порядке полный комплект технической
документации. Базовое изделие является основой, относительно которой
разрабатываются
модификации и исполнения.
Модификация: разновидность изделия, создаваемая на основе базового с
целью расширения или специализации сферы его использования.
Исполнение: разновидность изделия, создаваемая на основе базового с целью
обеспечить его использование в специфических условиях окружающей среды или с
целью удовлетворить специфические требования заказчика, например, в
отношении комфортности (как правило, без изменения функциональности).
Семейство изделий: базовое изделие и все разновидности (модификации,
исполнения), создаваемые на его основе.
Базовое
изделие
Базовая
конфигурация
Управление конфигурациями:
Управление процессом создания семейства
изделий,
в котором модификации и исполнения
разрабатываются
по требованиям заказчика
и обеспечивается
максимально возможный уровень унификации
(с базовым изделием и между разновидностями)
Управление
конфигурацией по
ИСО 10007
УПРАВЛЕНИЕ КОНФИГУРАЦИЕЙ
1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ
2. КОНТРОЛЬ
(УПРАВЛЕНИЕ)
3. УЧЕТ СТАТУСА
4. АУДИТ
ПРЕДПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ
1
3
ФК
Дерево требований
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
БО
ТРЕ
ИЯ
ВАН
2
1
Дерево конструкции
ФБК
УТВЕРЖДЕНИЕ
3
ПК
ПБК
УТВЕРЖДЕНИЕ
4
Я
АНИ
ПРОИЗВОДСТВО
1
В
БО
ТРЕ
ФзК
Дерево экземпляра
3
2
ФзБК
УТВЕРЖДЕНИЕ
4
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
БО
ТРЕ
ИЯ
ВАН
2
4
ФзК ФзК ФзК
экз... экз...экз.N
ФК - функциональная конфигурация
ФБК - функциональная базовая конфигурация
ПК - проектная конфигурация
ПБК - проектная базовая конфигурация
ФзК - "физическая" конфигурация
ФзБК - "физическая" базовая конфигурация
ФУНКЦИИ МЕНЕДЖЕРА ПО КОНФИГУРАЦИИ
1. Оформление и утверждение
базовой конфигурации
2. Идентификация
конфигурации – присвоение
имени (кода)
3. Проверка конфигурации –
подтверждение соответствия
требованиям (контроль)
4.Анализ несоответствий и
инициирование изменений
(аудит)
5. Контроль результатов
изменения.
6. Корректировка базовой
конфигурации. Учет статуса
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ВЫБОРА РЕШЕНИЯ
Rt  [( r1 , r2 rk1 ),( rk1 1 , rk1  2 rk2 ),( rk( n1 ) 1 , rk( n1 )  2 rkn )]
Rt 1  ( r1 , r2 , rk1 )
Требования
Rt 2  ( rk1 1 , rk1  2  rk2 )
i (i = 1…kn) - допуск.
«Невязки»


Rt n  ( rk( n1 ) 1 , rk( n1 )  2  rkn )

Характеристики
решений
M
(i)
1
( 
(i)
1
,
(i)
2
, 
(i)
k1
(i)
(i)
(i)
2

k1
 ( rl   l( i ) )2
l 1

k2
 ( rl   l( i ) )2
l  k1  1

)
M 2  (  k1  1 ,  k1  2   k 2 )
(i)
(i)
1
(i)

M n( i )  (  k((in)1 ) 1 ,  k( (in)1 )  2   k( ni ) )
( i = 1….mj ; j = 1…n )
Выбор

(i)
n
kn
 ( rl   l( i ) )2

l  k( n  1 )  1
 1( s1 )  min  1( i )  i  ( 1...m1 )
 2( s2 )  min  2( i )  i  ( 1...m 2 )
j

( sj )
 n( sn )  min  n( i )  i  ( 1...m n )
  j ( j  1...n )
j
j
Rt j
Mj
КИ
Двигатель
ОК-0
А/М ВАЗ 2110
Трансмиссия
ОК-1
Кузов
.....
БД
конструктивных
элементов
А/М ВАЗ 2111
1,8 л. инжект
5-тист. КС
ОК-1
ОК-0
Универсал
.....
Решение
Требования
СИНТЕЗ КОНФИГУРАЦИИ
УПРАВЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЯМИ
(Requirement Management)
Формализация
требований
Структурирование
требований
Проверка требований
на выполнимость
и непротиворечивость
Управление
изменениями
в требованиях
. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ НА СТАДИИ «ПРЕДПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ»
Генерация сведений
из ОБДИ
Сведения из разделов ОБДИ
Определение заказчиком
требований к конечному изделию
Требования к изделию
Формирование дерева
требований заказчика
Дерево требований заказчика –
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ ИЗДЕЛИЯ
Проработка требований заказчика
на возможность их выполнения
Утвержденное дерево требований –
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БАЗОВАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
НА СТАДИЮ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ»
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ В СИСТЕМЕ PSS НА СТАДИИ
«ПРОЕКТИРОВАНИЕ»
Доработка и (или) разработка заново конструкторских
решений для выполнения требований заказчика
Доработанные и (или) разработанные
конструкторские решения
Формирование конструкторского дерева проекта
на основании существующих, доработанных и (или)
разработанных заново конструкторских решений
Конструкторское дерево проекта –
ПРОЕКТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
Утверждение конструкторского
дерева проекта
Утвержденное конструкторское дерево проекта –
ПРОЕКТНАЯ БАЗОВАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
НА СТАДИЮ «ПРОИЗВОДСТВО»
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ В СИСТЕМЕ PSS НА СТАДИИ «ПРОИЗВОДСТВО»
Описание экземпляра для каждого
компонента конструкции конечного изделия
Экземпляры компонентов конструкции
конечного изделия
Формирование дерева экземпляра конечного изделия на
основании экземпляров компонентов конструкции
Дерево экземпляра конечного изделия –
ФИЗИЧЕСКАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
Утверждение дерева экземпляра
конечного изделия
Утвержденное дерево экземпляра конечного
изделия – ФИЗИЧЕСКАЯ БАЗОВАЯ
КОНФИГУРАЦИЯ
НА СТАДИЮ «ЭКСПЛУАТАЦИЯ»
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ОРГАНИЗАЦИЯ ОБЩЕЙ БАЗЫ ДАННЫХ ОБ ИЗДЕЛИЯХ (ОБДИ)
ОБДИ
Архивы готовых
решений по
элементам
Семейство
изделия 1
Архив готовых
проектов
БД по текущим
проектам
Семейство
изделия 2
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРИМЕР АРХИВОВ ГОТОВЫХ РЕШЕНИЙ ПО ЭЛЕМЕНТАМ В СИСТЕМЕ PSS
Архив решений по элементам для
семейства самолетов Ту-214
Архив решений по элементам
для семейства автомобилей Х35
ВАРИАНТЫ РЕШЕНИЙ
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРИМЕР АРХИВА ГОТОВЫХ ПРОЕКТОВ В СИСТЕМЕ PSS
Архив готовых конструкторских решений по базовому изделию
«Самолет Ту-214» и его разновидностям
Конструкторское
дерево проекта
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ЗАКАЗЧИКА К ИЗДЕЛИЮ.
СТРУКТУРИРОВАННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
ЗАКАЗЧИКА К КОНЕЧНОМУ ИЗДЕЛИЮ
Система №1
Архивы готовых
решений по
элементам
Требование №1.1
СВЕДЕНИЯ ИЗ
АРХИВОВ ОБДИ
Требование №1.2
Требование №1.3
Архив готовых
проектов
ЗАКАЗЧИК
Система №2
Требование №2.1
Система №3
УНИКАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ ЗАКАЗЧИКА
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ВИДЫ И ТИПЫ ТРЕБОВАНИЙ
Виды требований
ТРЕБОВАНИЯ
Требования, относящиеся к
«постоянной части»
предыдущего проекта
(базовой конфигурации)
Требования, относящиеся к
компонентам конечного
изделия (узел, сборочная
единица) или к группам
компонентов, объединенным
в системы и подсистемы
Типы требований
ТРЕБОВАНИЯ
Требования, содержащие
количественные значения
характеристик
Требования, качественного
характера
Требования, однозначно
определяющие технические
решения
Уникальные требования
заказчика к конечному
изделию
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПОСТРОЕНИЕ ДЕРЕВА ТРЕБОВАНИЙ ЗАКАЗЧИКА (ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ)
Требование к постоянной
части предыдущего проекта
ОК
ОК
ТРЕБОВАНИЕ
ТРЕБОВАНИЕ
ОК
ТРЕБОВАНИЕ
ТРЕБОВАНИЕ
ТРЕБОВАНИЕ
ОК
ОК
ОК
ОК
ТРЕБОВАНИЕ
ОК
Уникальные требования
заказчика
Требования к компонентам
конечного изделия
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ТРЕБОВАНИЕ
ПРИМЕР ОПИСАНИЯ ТРЕБОВАНИЯ ЗАКАЗЧИКА В СИСТЕМЕ PSS
ОПИСАНИЕ
ТРЕБОВАНИЯ
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
ДЕТАЛИЗАЦИЯ
ТРЕБОВАНИЯ
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРИМЕР СТРУКТУРЫ ДЕРЕВА ТРЕБОВАНИЙ (ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ)
В СИСТЕМЕ PSS
Обозначение ОБЪЕКТА
КОНФИГУРАЦИИ
Описание требования
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРОРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ НА ВОЗМОЖНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ
ОК
ОК
ТРЕБОВАНИЕ
ТРЕБОВАНИЕ ВЫПОЛНИМО
ТРЕБОВАНИЕ
ОК
ТРЕБОВАНИЕ ВЫПОЛНЕНО
ТРЕБОВАНИЕ
ТРЕБОВАНИЕ
ПРОЕКТ ВЫПОЛНИМ
ОК
ТРЕБОВАНИЕ ВЫПОЛНИМО
ТРЕБОВАНИЕ
ОК
ТРЕБОВАНИЕ ВЫПОЛНИМО
ОК
ТРЕБОВАНИЕ
ТРЕБОВАНИЕ ВЫПОЛНЕНО
ОК
ТРЕБОВАНИЕ
ТРЕБОВАНИЕ ВЫПОЛНИМО
ОК
ТРЕБОВАНИЕ ВЫПОЛНИМО
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРИМЕР ПРОРАБОТКИ И УТВЕРЖДЕНИЯ ДЕРЕВА ТРЕБОВАНИЙ ЗАКАЗЧИКА В СИСТЕМЕ PSS
Наличие статусов означает, что
ФУНКЦИОНАЛЬНОЯ
КОНФИГУРАЦИЯ переходит в
состояние
ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ БАЗОВОЙ
КОНФИГУРАЦИИ
Изделия, отвечающие за
выполнение требований
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРИМЕР КОНСТРУКТОРСКОГО ДЕРЕВА ПРОЕКТА (ПРОЕКТНОЙ КОНФИГУРАЦИИ)
В СИСТЕМЕ PSS
В связном обор.
установить
радиостанцию
«Орлан-85СТ»
Расположение выключателя верхний пульт
Диапазон рабочих частот
118,00-136,975 МГц
Установить шины
фирмы Michelin
Доработать конструкцию
фюзеляжа для защиты от влаги
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРИМЕР УТВЕРЖДЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКОГО ДЕРЕВА ПРОЕКТА
В СИСТЕМЕ PSS
Наличие статусов означает, что
ПРОЕКТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
переходит в состояние
ПРОЕКТНОЙ БАЗОВОЙ
КОНФИГУРАЦИИ
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРИМЕР ОПИСАНИЯ ЭКЗЕМПЛЯРА ИЗДЕЛИЯ В СИСТЕМЕ PSS
Идентификационная информация об экземпляре изделия
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРИМЕР ДЕРЕВА ЭКЗЕМПЛЯРА КОНЕЧНОГО ИЗДЕЛИЯ (ФИЗИЧЕСКОЙ КОНФИГУРАЦИИ)
В СИСТЕМЕ PSS
Характеристики
изготовленного
изделия и документ,
подтверждающий
соответствие
характеристик
заданным требованиям
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.
ПРИМЕР УТВЕРЖДЕНИЯ ДЕРЕВА ЭКЗЕМПЛЯРА КОНЕЧНОГО ИЗДЕЛИЯ
В СИСТЕМЕ PDM STEP Suit
Наличие статусов означает, что
ФИЗИЧЕСКАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
переходит в состояние
ФИЗИЧЕСКОЙ БАЗОВОЙ
КОНФИГУРАЦИИ
 НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004г.  WWW.CALS.RU.  955-5137.