Санкт-Петербург

Ключевые слова: инженерия требований, источники требований, реинжиниринг, система 
автоматизированного проектирования, система управления требованиями. 
Современное развитие человечества в области создания объектов новой техники 
невозможно представить без использования автоматизированных систем проектирования 
(САПР). За последние годы расширение функциональных возможностей и увеличение 
производительности САПР привело к существенным изменениям в технологии 
проектирования и производства в приборостроении, авиастроении, ракетно-космической 
промышленности и других наукоемких отраслях. Можно выделить следующие тенденции: 
‒ представление конструкторской и технологической документации в электронном виде; 
‒ переход на электронное межкорпоративное взаимодействие; 
‒ увеличение роли электронной структуры изделия (ЭСИ); 
‒ перевод эксплуатационной и ремонтной документации в интерактивную форму. 
Возрастающая наукоемкость создаваемых изделий, территориальное распределение 
производства, усиливающаяся конкуренция и повсеместная фрагментарная автоматизация 
процессов проектирования диктуют необходимость выработки комплексного подхода в 
организации процесса. Основная задача исследования сводится к применению концепции 
управления требованиями в процессе проектирования высокотехнологичных изделий и 
разработке на ее основе методик и средств проектирования, что должно привести к 
повышению качества конструкторской, технологической и программной документации. 
С точки зрения управления требованиями для процесса проектирования 
высокотехнологичных изделий следует выделить следующие особенности: 
‒ множество изменений требований из-за длительности процесса; 
‒ постоянные уточнения требований из-за многоэтапности; 
‒ сложность взаимоувязки и актуализации требований из-за разделения проекта на 
составные части с различными исполнителями; 
‒ целесообразность хранения данных об изделии и совокупности требований для 
повторного использования. 

---

Альманах научных работ молодых ученых 
XLVII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. Том 1 
251 
За последние годы в конструкторских организациях были успешно внедрены системы 
управления данными об изделии (Product Data Management, PDM), системы управления 
ресурсами, сформированы различные электронные информационные справочники. 
Неотъемлемой частью процесса проектирования стали средства 2D- и 3D-моделирования и 
системы инженерных расчетов. Однако вопрос автоматизации ранних этапов процесса 
проектирования, к которым относятся этапы выявления потребностей и установки 
требований к изделию, до сих пор остается актуальным. Включение данных этапов в единую 
автоматизированную цепочку требует внедрения системы управления требованиями (СУТ) в 
общее информационное пространство и реинжиниринг процесса проектирования в целом. 
Работа с требованиями является важным компонентом любой инженерной 
деятельности. Одна из наиболее часто допускаемых ошибок состоит в том, что управление 
требованиями считают обособленным процессом, который осуществляется и завершается на 
ранних этапах проектирования изделия. На самом деле управление требованиями или 
инженерия требований проходит через весь цикл разработки изделия и подразумевает 
широкий спектр различных действий, таких как выявление, анализ, разработка, изменение и 
верификация требований [1]. За процесс разработки изделия отвечает система управления 
жизненным циклом изделия (PLM-системы). Автономное применение СУТ без привязки к 
электронной структуре изделия является малоэффективным, поэтому следует рассматривать 
СУТ исключительно в составе PLM-системы. В настоящее время существует множество 
отдельных СУТ и PLM-систем, а комплексные решения представлены в единичных 
экземплярах [2]. 
Качество документации зависит от ее технического и информативного содержания, а 
также физического состояния. Техническое содержание документации определяется 
структурой, устройством и принципом работы изделия, внутренними и внешними связями 
его функциональных частей, устанавливает требования к техническому уровню и качеству 
изделия. Информативное содержание заключается в описании принятых технических 
решений единым техническим языком с применением норм ЕСКД. Физическое состояние 
определяется пригодностью для хранения и обращения. С развитием САПР и технологии 
электронного документооборота факторы информативного содержания и физического 
состояния оказывают все меньшее влияние на качество документации. Повышение качества 
в части технического содержания документации можно достигнуть за счет эффективного 
использования механизма управления требованиями в процессе проектирования. Качество 
конструкторской документации в конечном итоге проверяется производством и 
эксплуатацией изделия, что подтверждает необходимость интеграции процессов 
проектирования и производства в разрезе СУТ. 
Ранние этапы процесса проектирования отличаются высокой динамичностью 
изменения требований и служат источником наибольших рисков, связанных с 
концептуальным определением изделия, и поэтому представляют особый интерес для 
проводимого исследования. В ходе анализа процесса управления требованиями на ранних 
этапах проектирования выявлены аспекты, не нашедшие отражения в существующих 
программных решениях: 
‒ отсутствие интеграции СУТ с источниками требований; 
‒ неадаптированность методологии управления требованиями под реальные процессы 
проектирования. 
В рамках исследования для решения перечисленных аспектов сформулированы 
первоочередные задачи: 
‒ систематизация источников требований; 
‒ построение модели зависимости «ЭСИ – требования – источники требований»; 
‒ проектирование структуры базы знаний для управления требованиями. 
Среди источников требований можно выделить техническое задание и договорные 
документы на создание изделия, нормативно-правовые акты (федеральные законы, 

---

Альманах научных работ молодых ученых 
XLVII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. Том 1 
252 
постановления по отрасли), внутренние и внешние нормативные документы (ГОСТ, ОСТ, 
документы системы менеджмента качества, ограничительные перечни материалов, 
стандартных и прочих изделий и т.д.). Источники требований нестатичны, появляются новые 
технологии, заказчик изменяет свои требования, меняется законодательство и вопросы 
технического регулирования и выявляются ошибочные требования, заявленные ранее [3]. 
Изменения могут произойти в любой точке жизненного цикла изделия, поэтому необходимо 
контролировать изменение источников требований. Здесь становятся важными вопросы 
актуализации, преемственности и противоречивости источников требований. Возможным 
решением данных вопросов является создание системы связей между требованиями и 
конкретными элементами содержимого источников требований. 
В рамках исследования предлагается представление источника в виде структуры 
элементов (разделы, абзацы, участки текста и т.д.), внутренние связи элементов внутри 
источника и внешние связи между элементами различных источников. Например, на одном 
из поздних этапов проектирования выявилась коллизия требований. С помощью модели 
зависимости «ЭСИ – требования – источники требований» возможно автоматическое 
выявление источников коллизии и выработка рекомендаций по разрешению конфликта. 
Другим прорабатываемым вопросом является построение базы знаний, содержащей 
информацию как о структуре изделия, так и о связанных требованиях. Это позволит 
всесторонне оценить последствия каждого отдельного изменения требования на процесс 
разработки документации на изделие. Например, при использовании имеющегося задела в 
новых разработках, база знаний позволит выявить неактуальные требования через связанные 
с ними источники и предложит необходимые корректировки для заимствования. 
На основании затронутых выше аспектов следует более детально рассмотреть 
источники требований. Разработка базы знаний источников требований и выработка методик 
управления источниками видится наиболее перспективным решением. Кроме того, выявлена 
необходимость реинжиниринга существующих процессов разработки конструкторской, 
программной и технологической документации под эффективное применение концепции 
управления требованиями на всех стадиях жизненного цикла изделия.