功能模型建模方法

第3章

制造系统功能建模11/11/20241制造系统中需用模型表示和描述的对象有：产品——制造系统中产品的生产、使用以及维修等全部过程功能——制造系统中的功能组成、作用、功能间的相互关系资源——制造系统中的设备、资金、物料、人、各种计算机软硬件等资源。信息——制造系统中的各种信息组织和决策——由信息和知识，将企业组织和决策过程模型化企业过程——制造系统生产、经营过程模型化。

11/11/20242*功能模型建模方法*信息系统及其信息模型建模方法*决策模型建模与分析方法*过程模型建模与仿真优化

11/11/20243建模方法

——基于一定的研究目的，提出对研究对象的知识的表示法，以便在研究过程中有一种共同语言，能毫不含糊地进行分析研究和交流。11/11/20244功能模型建模方法11/11/20245IDEF——一种用于复杂系统分析与设计的方法

IDEF0：用于描述系统的功能活动及其联系，建立功能模型IDEF1：用于描述系统的信息及其联系，建立信息模型IDEF2：用于进行系统模拟，建立系统的动态模型IDEF3：用于并行工程中的过程描述和表示IDEF4：一种面向对象的设计方法IDEF5：一种基于知识的系统设计方法11/11/2024611/11/202471、IDEF0方法简介IDEF0是由结构化分析方法得到的建模方法，它具有一套逻辑思维规则，适用于从计划阶段到设计阶段的各种分析工作。该模型由一系列图形组成，图形元素主要是简单的盒子和箭头。11/11/20248

该模型由一系列图形组成，它把一个复杂食物或系统分解成一个个部分、成分。初始图形最一般或最抽象地描述了整个系统，把系统的主要成分表示成一个盒子，然后按层次逐级分解。每个成分经过分解再用一个图形来显示它的细节，这个图形把它的组成成分也用盒子来表示。此盒子又能分裂成更多的图形，直到把系统描述得足够细致为止。父图子图11/11/20249IDEF0可以说明一组特定的需求：描述系统完成的是什么功能；说明系统是如何设计的及如何构造的；解释如何使用及维护一个系统。11/11/202410IDEF0方法的特点通过简单的图形符号和自然语言来清楚、全面地描述系统功能活动和数据流，以及各活动、数据流之间的联系。按照自顶向下，逐层分解的结构化方法描述和建立系统的功能模型。表达系统所具备的功能即“做什么”，但不涉及系统功能的实现方法。11/11/202411IDEF0的作用IDEF0模型描述了系统完成“什么”功能，更重要的是，它可以有效地发现企业的关键活动和次级功能。事实上，在回答了企业做“什么”这一问题的同时，也给出了为什么这么做的答案。11/11/2024122、IDEF0方法定义系统功能活动活动图形表示系统功能活动的图形活动系统活动间的关系11/11/202413（1）活动图形

规则：3＜模块子图数＜611/11/202414（2）活动活动——指某种系统功能或任何其他事物211/11/202415盒子：代表活动连到盒子上的箭头，表示由活动产生的、或活动所需要的信息或真实对象。用一个名词短语作标签，写在箭头旁边。向下指的机制箭头（称调用[call]箭头）指出完整地执行盒子所代表功能的处理器。11/11/202416例子111/11/202417例子211/11/202418（3）箭头：代表资料约束进入与离开上层图中盒子的箭头完全与进入与离开下层图中的箭头一致，因为它们是代表系统的同一部分。在活动图上箭头可以有分支，表示多个活动需要同一资料。箭头可以联合，以表示多个活动产生同一类资料（或合成为一类资料）。11/11/202419分支箭头（3）箭头形式

11/11/202420联合箭头（3）箭头形式

11/11/202421双向箭头（3）箭头形式

11/11/202422虚箭头（3）箭头形式

11/11/202423（4）通道箭头对分析问题没有用处的箭头而被屏蔽的箭头11/11/202424（5）ICOM码内部箭头边界箭头11/11/202425箭头分类内部箭头边界箭头11/11/202426结点号——用来标识图形在整个模型中的层次关系（6）结点号11/11/202427IDEF0建模过程先定义系统的内外关系和来龙去脉。用一个盒子（称为A-0图）及其接口箭头来表示，确定了系统范围。把这个将系统当作单一模块的盒子分解成另一张图。这张图形上有几个盒子，盒子间用箭头连接（称为A0图）。这就是单个父模块所相对的各个子模块。这些分解得到的子模块，也是由盒子表示，其边界由接口箭头来确定。每一个子模块可以同样地细分为得到更详细的细节，称为A1图，A2图，……；再往下分，则称A11，A22，……，A21，A22，……。11/11/2024283、建模步骤

11/11/2024294、IDEF0建模举例

11/11/20243011/11/20243111/11/20243211/11/20243311/11/202434下周内容1、制造信息系统2、信息模型构建3、信息模型构建——IDEFlX方法11/11