От объекта к системе

Часть II. Что происходит с объектом?

Глава 7. Вариант — или изделие?

В этой главе слово «конфигурация» используется в прикладном смысле конфигуратора — как комбинация выбранных параметров и опций. Это значение не следует отождествлять с нормативным термином Configuration в Configuration Management. Это различие будет отдельно установлено в Главе 16а.

7.1. Разговор в отделе продаж

Представим автомобильный завод. В отдел продаж поступает заказ: «Нам нужен автомобиль с двигателем 2.0, автоматической коробкой, пакетом Winter и кожаным салоном». Менеджер открывает конфигуратор. Выбирает параметры. Система проверяет их совместимость. Комбинация допустима. Заказ принят.

Теперь представим тот же разговор на языке производства. Мастер цеха получает задание. Он не спрашивает: «Какую конфигурацию собрать?»

Он спрашивает: «Какое изделие изготовить?»

Для него существует не абстрактная комбинация параметров. Существует конкретное изделие с определённым составом, документацией и технологией изготовления.

Эти два взгляда не противоречат друг другу. Конфигуратор описывает пространство возможных комбинаций. Производство выпускает конкретные изделия.

Но между этими двумя мирами существует граница, которую информационная система должна провести явно.

7.2. Что происходит в конфигураторе

Рассмотрим простой пример. Производитель насосов предлагает несколько вариантов:

Материал корпуса:
    чугун
    сталь
    нержавеющая сталь

Тип уплотнения:
    сальниковое
    торцевое

Присоединение:
    DN50
    DN80
    DN100

Теоретически получается множество комбинаций. Но правила совместимости могут исключить часть из них:

Сталь + торцевое + DN80       — допустимо
Чугун + сальниковое + DN50    — допустимо
Нержавеющая сталь + DN100     — допустимо
Чугун + торцевое + DN80       — недопустимо

Что существует после работы конфигуратора?

Существуют допустимые комбинации параметров. Но ещё не обязательно существуют изделия. Это принципиальное различие.

Конфигуратор отвечает на вопрос: Что можно получить?

Инженерное определение отвечает на другой вопрос: Что существует как самостоятельное изделие?

7.3. Пространство возможностей шире множества изделий

Представим, что конфигуратор допускает тысячу комбинаций. Это не означает, что предприятие выпускает тысячу различных изделий. Из тысячи комбинаций может оказаться:

• 700 технически допустимыми;
• 300 экономически нецелесообразными;
• 150 никогда не проектировавшимися;
• 80 не имеющими отдельной документации;
• 30 требующими специальных испытаний;
• 10 реально определёнными изделиями.

Поэтому:

Множество возможных комбинаций
            >
Множество определённых изделий

Это не недостаток конфигуратора. Это нормальная ситуация.

Пространство возможностей по определению шире пространства решений, которые предприятие действительно решило выпускать и учитывать как самостоятельные изделия.

7.4. Исполнение — не параметр

Здесь особенно важна отечественная инженерная терминология.

ГОСТ 2.113-75 использует понятие исполнения для изделий, объединённых общим групповым конструкторским документом. В стандарте закреплено требование:

«…должна быть обеспечена возможность самостоятельного применения, изготовления и учёта каждого исполнения».

Это ключевое отличие исполнения от варианта конфигуратора. Исполнение — не просто набор выбранных параметров. Оно является конструктивной разновидностью изделия, которая должна иметь возможность самостоятельного применения, изготовления и учёта.

То есть предприятие должно понимать, что именно оно считает этим изделием, как его изготовить и как его учитывать.

7.5. Что говорит ГОСТ Р 2.101

ГОСТ Р 2.101-2023 определяет изделие как: «предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии».

В этой формулировке есть принципиально важное слово: изготовлению.

Изделие — не любая математически допустимая комбинация параметров. Оно является предметом производства.

Следовательно, если конфигуратор вычислил допустимую комбинацию, это ещё не означает, что система получила изделие. Получен результат выбора параметров.

Чтобы он стал самостоятельным изделием, предприятие должно определить его как изделие.

7.6. Когда вариант становится изделием

Представим насос:

Сталь
+
торцевое уплотнение
+
DN80

Конфигуратор говорит: комбинация допустима.

Но инженер задаёт следующий вопрос: Нужно ли для неё самостоятельное обозначение?

Если да:

Нужна ли собственная конструкторская документация?

Если да:

Нужна ли отдельная технология изготовления?

Если да:

Нужны ли отдельные испытания или отдельные правила приёмки?

Если предприятие принимает решение, что эта комбинация является самостоятельным изделием, появляется исполнение.

Теперь система может представить:

Исполнение Н1-Ст-Т-DN80

Обозначение:
    Н1-Ст-Т-DN80

Документация:
    определена

Технология:
    определена

Учёт:
    ведётся как самостоятельного изделия

Это уже не просто результат конфигуратора.

Это инженерно определённое изделие.

7.7. Модель вариантов не исчезает

Из этого не следует, что конфигуратор не нужен. Наоборот.

Конфигуратор остаётся механизмом управления пространством возможностей. Он позволяет:

• определить допустимые сочетания;
• проверить совместимость параметров;
• исключить невозможные комбинации;
• быстро сформировать предложение;
• найти потенциальное решение.

Но он не должен автоматически превращать каждую допустимую комбинацию в самостоятельное изделие. Иначе система начинает утверждать:

«Если комбинация технически возможна, значит, изделие существует».

А это неверно.

7.8. Что говорит CMII

CMII формулирует этот принцип непосредственно через конфигурационную единицу. В стандарте CMII Release 3.0 (§2.3) приводится правило:

A configuration item is an aggregation of hardware, software, or other product that satisfies an end use function and is designated for configuration management. A CI must have a defined configuration that can be identified, controlled, and audited.

Обратите внимание на три требования: идентифицирована, управляема, аудируема.

Возможная комбинация параметров, для которой не определены состав и документация, не удовлетворяет ни одному из этих требований. Её нельзя идентифицировать как конкретный объект. Её нельзя контролировать через процесс изменений. Её нельзя проверить на соответствие документации, потому что документации нет.

Следовательно, конфигурационная комбинация становится конфигурационной единицей только тогда, когда она получает полное определение.

7.9. Что говорят международные модели данных

ISO 10303-239 (PLCS) разделяет product_concept, product и product_instance. Концепция продукта описывает замысел или возможное решение. Продукт описывает определённое изделие. Экземпляр описывает конкретный изготовленный предмет.

Это разделение подтверждает: не всякая концепция является продуктом. Концепция становится продуктом только тогда, когда она определена как самостоятельное изделие.

NPDM (NATO Product Data Model, STANAG 4613) использует тот же принцип. Продукт отделён от информации о нём. Продукт представляет сам объект, тогда как информация о его определении и состоянии находится в связанных структурах.

Обе модели подтверждают: возможность и существование — разные уровни.

7.10. 150% BOM и пространство возможностей

В западных PLM для управления вариантами широко используется концепция 150% BOM.

Идея проста: вместо хранения отдельной структуры для каждой комбинации система хранит максимальный состав изделия, включающий все возможные компоненты.

Продукт
    |
    +-- Компонент A — обязательный
    +-- Компонент B — обязательный
    +-- Компонент C — вариант 1
    +-- Компонент D — вариант 2
    +-- Компонент E — опция
    +-- Компонент F — опция

Правила конфигурации определяют, какие компоненты попадут в конкретную комбинацию. Это эффективный механизм. Он позволяет описывать большое пространство возможностей без создания отдельной структуры для каждой комбинации. Но возникает тот же вопрос:

когда появляется конкретное изделие?

Пока существует только 150% BOM и правила выбора, система знает, что можно собрать. Она ещё не знает, что предприятие определило каждую конкретную комбинацию как самостоятельное изделие.

7.11. Групповая спецификация решает другую задачу

ГОСТ 2.113-75 решает задачу иначе.

Групповой документ используется для группы исполнений.

Группа исполнений
    |
    +-- Исполнение 1
    |
    +-- Исполнение 2
    |
    +-- Исполнение 3

Здесь нижний уровень — не возможные варианты. Каждый элемент уже определён как самостоятельное изделие. Это принципиальное различие:

150% BOM
    ↓
Пространство возможностей

Группа исполнений
    ↓
Множество определённых изделий

Группа исполнений существует потому, что несколько изделий имеют общую конструктивную основу. Она не отвечает на вопрос:

«Какой вариант можно получить?»

Она отвечает на вопрос:

«Какие изделия относятся к этой группе?»

7.12. Модель исполнений

В модели исполнений каждое самостоятельное изделие получает собственное место в системе.

Например:

Насосы серии Н1
    |
    +-- Н1-Ч-С-DN50
    |
    +-- Н1-Ст-Т-DN80
    |
    +-- Н1-Нж-Т-DN100

Каждое исполнение:

• имеет собственное обозначение;
• имеет собственную документацию;
• может иметь собственную технологию;
• может иметь собственные требования;
• может быть самостоятельно учтено.

При этом общие элементы могут быть вынесены на уровень группы исполнений. Таким образом, система не теряет общность, но и не смешивает возможность с существованием.

7.13. Почему это важно для модели данных

Если система считает каждую комбинацию параметров самостоятельным изделием, возникает очень простой эффект. Конфигуратор создаёт множество объектов:

Комбинация 001 → Product
Комбинация 002 → Product
Комбинация 003 → Product
...
Комбинация 1000 → Product

Но большая часть этих объектов может никогда не существовать как инженерные изделия. Они будут существовать только потому, что математически допустимы. Это загрязняет модель.

В ней появляются изделия, которые:

• никогда не проектировались;
• никогда не выпускались;
• не имеют документации;
• не имеют технологии;
• не имеют инженерного решения о самостоятельном учёте.

Система начинает хранить не мир предприятия, а пространство его потенциальных возможностей.

Это разные вещи.

7.14. Что происходит в модели, которая различает вариант и изделие

В такой модели последовательность выглядит иначе:

Параметры
    ↓
Конфигуратор
    ↓
Допустимая комбинация
    ↓
Инженерное решение
    ↓
Исполнение
    ↓
Документация

До момента инженерного определения существует возможность. После него существует изделие. Это позволяет системе одновременно хранить:

Что возможно?
        ↓
Конфигурационная модель

Что определено?
        ↓
Исполнения

Что изготовлено?
        ↓
Экземпляры

Три разных вопроса. Три разных уровня.

7.15. Исполнение не равно экземпляру

Здесь важно не сделать следующую ошибку.

Даже если исполнение определено как самостоятельное изделие, оно ещё не является конкретным изготовленным предметом.

Например:

Исполнение:
    Насос Н1-Ст-Т-DN80

может быть изготовлено тысячу раз.

Получатся:

Экземпляр №0001
Экземпляр №0002
Экземпляр №0003
...
Экземпляр №1000

Исполнение отвечает на вопрос: Какое изделие определено?

Экземпляр отвечает на вопрос: Какой конкретный предмет изготовлен?

Это различие будет подробно рассмотрено в следующей главе.

7.16. Граница применимости

Было бы неверно утверждать, что конфигурационный подход является ошибочным. Он прекрасно работает в определённых условиях. Для массовых изделий с большим количеством комбинаций — автомобили, компьютеры, бытовая техника — конфигурационная модель является естественным инструментом.

Покупатель выбирает параметры. Система проверяет их совместимость. Производство получает заказ и собирает изделие в соответствии с выбранной комбинацией.

В таком случае промежуточная граница между конфигурацией и изделием может быть очень короткой, а переход — автоматизированным.

Для инженерных изделий ситуация иная.

Если каждый вариант требует:

• отдельной разработки;
• отдельной документации;
• отдельной технологии;
• отдельных испытаний;
• отдельного учёта,

то конфигурационной модели недостаточно. Здесь необходимо явное определение каждого исполнения как самостоятельного изделия.

Граница проходит там, где заканчивается параметрическая вариативность и начинается инженерная определённость. Если для получения изделия достаточно выбрать параметры из заранее определённого пространства, конфигурация уместна.

Если для получения изделия необходимо принять отдельное инженерное решение, разработать документацию и определить порядок его изготовления и учёта, необходимо исполнение.

7.17. Связь с предыдущими главами

Вернёмся к выводам, сделанным ранее.

Глава 4 установила: граница между «тем же объектом» и «новым объектом» определяется взаимозаменяемостью.

Глава 5 установила: Revision фиксирует изменение описания, а не изменение объекта.

Глава 6 установила: изменение является управляемым процессом.

Глава 7 добавляет: не всякая комбинация параметров является объектом. Объект существует как самостоятельное изделие тогда, когда он инженерно определён.

Конфигурация описывает возможность.

Исполнение описывает определённое изделие.

Вместе эти выводы формируют последовательную картину:

                   Изделие
                      │
          ┌───────────┴───────────┐
          ↓                       ↓
      Описание                Исполнение
          │                       │
      Revision                своё описание
                                  │
                               Экземпляр

Конфигурация описывает характеристики изделия и их состояние в соответствии со стандартным смыслом. Она не является этапом между изменением и исполнением.

Каждый уровень отвечает на свой вопрос. Смешивание уровней приводит к тому, что система начинает считать возможное существующим.

7.18. Главный вывод

Конфигурация описывает определённую совокупность характеристик изделия. Управление вариантами отвечает на другой вопрос — какие разновидности и комбинации могут быть предусмотрены. Исполнение отвечает на вопрос: какие изделия определены?

Это разные уровни.

Пространство возможных комбинаций всегда шире множества реально определённых изделий. Конфигуратор может показать, что комбинация технически допустима. Но только инженерное решение превращает её в самостоятельное изделие с определённой документацией, изготовлением и учётом.

Поэтому информационная система не должна автоматически превращать каждую допустимую комбинацию параметров в самостоятельный объект.

Возможность — ещё не изделие.

Исполнение появляется там, где предприятие определило конкретную разновидность как самостоятельное изделие.

Это не запрет на управление вариантами. Это требование не смешивать пространство возможностей с множеством реально определённых изделий.

В следующей главе: что значит «изготовлено»? Почему производственный экземпляр является самостоятельным объектом, а не конфигурацией и не ревизией?

Примечания к главе 7

Источники:

1. CMII Institute, CMII Standard for Configuration Management, Release 3.0. §2.3.
2. ANSI/EIA-649-D, Configuration Management Standard, SAE International, 2019. §3.5.
3. ISO 10303-239, Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 239: Application protocol: Product life cycle support.
4. NATO CALS Office, NPDM Version 4.10 — NATO Product Data Model, STANAG 4613 / ALP-14.
5. ГОСТ 2.113-75. Единая система конструкторской документации. Групповые и базовые конструкторские документы.
6. ГОСТ Р 2.101-2023. Единая система конструкторской документации. Виды изделий.
7. NASA/SP-2016-610, Rev. 2, NASA Systems Engineering Handbook, NASA, 2016. §3.3.

Типы доказательств: