Dipartimento diInformatica e Sistemistica

Procedure di Progettazione e di Documentazione per il

Controllo di Sistemi Complessi

Dott. Ing. VINCENZO SURACIANNO ACCADEMICO 2012-2013

Corso di AUTOMAZIONE 1

(Lezione del Prof. ALESSANDRO DE CARLI)

PROLOGO

2

STRUTTURA DEL NUCLEO TEMATICO:1. STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATO2. GESTIONE DI UN PROGETTO INDUSTRIALE3. GESTIONE DI UN PROGETTO SOFTWARE4. PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO5. REQUISITI DI UN SISTEMA COMPLESSO6. MODELLO E SIMULAZIONE DI UN SISTEMA

COMPLESSO7. DOCUMENTAZIONE DI UN SISTEMA

COMPLESSO8. ESEMPIO DI PROGETTAZIONE E

DOCUMENTAZIONE CON UML

PROLOGO

3

STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATO

SISTEMADA

CONTROLLARESTRUMENTAZIONE

MODALITÀ DI CONTROLLO

STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATO

4

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATO

SISTEMA DA CONTROLLARE STRUMENTAZIONE

MODALITÀ DI CONTROLLO

STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATO

SISTEMA DINAMICO COMPLES-SO A PIÙ VARIABILI DI INGRESSO E PIÙ VARIABILI DI USCITA

• ATTUATORI• DISPOSITIVI DI MISURA• RETE DI COMUNICAZIONE• DISPOSITIVI DI ELABORAZIONE

• HARDWARE (CPU, SCHEDE I/O, etc.)• SISTEMA OPERATIVO REAL TIME

ALGORITMO DI CONTROLLO

5

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATO

GRADI DI LIBERTÀ NELLA PROGETTAZIONE

STRUMENTAZIONE

MODALITÀ DI CONTROLLO

SCELTA

SISTEMADA

CONTROLLARE

ASSEGNATO

GRADI DI LIBERTÀ NELLA PROGETTAZIONE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

6

SCELTA

SISTEMADA

CONTROLLARESTRUMENTAZIONE

MODALITÀ DI CONTROLLO

DOCUMENTAZIONE DELLA PROGETTAZIONE

7

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

DOCUMENTAZIONE

DOCUMENTAZIONE

DOCUMENTAZIONE

DOCUMENTAZIONE

SISTEMADA

CONTROLLARESTRUMENTAZIONE

MODALITÀ DI CONTROLLO

VERIFICA DI VALIDITÀ DEL PROGETTO

VERIFICA

TRAMITE

SIMULAZIONEVERIFICA

TRAMITE

SIMULAZIONE

VERIFICATRAMITE

SIMULAZIONE

8

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

VERIFICA DI VALIDITÀ

PROLOGO

9

GESTIONEDI UN PROGETTO INDUSTRIALE

RUOLO DEI REQUISITI DEL SISTEMA DA PROGETTARE 10

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

• È LA PERSONA CHE GESTISCE IL PROGETTO PER PORTARE A TERMINE GLI OBIETTIVI, TRAMITE LA CONOSCENZA E L’APPLICAZIONE DI TECNICHE DI PROJECT MANAGEMENT, DURANTE LE VARIE FASI DI VITA DEL PROGETTO

• UNA GESTIONE EFFICACE DI UN PROGETTO PREVEDE LA VALIDAZIONE DI COSA VIENE PRODOTTO TRAMITE OPPORTUNE E MIRATE VERIFICHE

OBIETTIVI

TEMPOCOSTI

PROJECT MANAGER

1. SCOPO DEL PROGETTO

2. PROGETTAZIONE CONCETTUALE

3. PREINGEGNERIA

4. INGEGNERIA

5. SCELTA DEGLI APPARATI

6. INTEGRAZIONE DEGLI APPARATI

7. COLLAUDO PRESSO I FORNITORI

8. INSTALLAZIONE

9. ADDESTRAMENTO

10. CURVA DI APPRENDIMENTO

PROBLEMI EMERGENTISCOPO DEL PROGETTO 11

FASE 1 - SCOPO DEL PROGETTO

SPECIFICHE

OBIETTIVI

CAPACITÀ PRODUTTIVA

EFFICIENZA DELLA PRODUZIONE

PARAMETRI OPERATIVI

INVESTIMENTI NECESSARI

TEMPO PER IL COMPLETAMENTO DELL’ORDINETEMPO DI ATTESA PER L’ORDINAZIONE

SCARTITEMPO MEDIO FRA I GUASTI

COSTI PREVISTITEMPI DI REALIZZAZIONE (COMPRESO L’APPRENDIMENTO)

INDIVIDUAZIONE DI:

DEL PRODOTTO (STRUTTURA, PROPRIETÀ)DELL’IMPIEGO DEL PRODOTTO

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROBLEMI EMERGENTIPROGETTAZIONE CONCETTUALE 12

FASE 2 - PROGETTAZIONE CONCETTUALE

MODELLO DEL PROCESSO DI PRODUZIONE

MODELLO DEL PRODOTTO

PROVE SULL’IMPIANTO PILOTA (REALTÀ VIRTUALE) – VERIFICA

CARATTERISTICHE OPERATIVE DEL PROCESSO

CARATTERISTICHE FUNZIONALI DEL PRODOTTO

PRIME IPOTESI DI REALIZZAZIONE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PREINGEGNERIA 13

FASE 3 – PRE-INGEGNERIA PROGETTO DI MASSIMA DELLA STRUTTURA DEL SISTEMA DI PRODUZIONE (DAL MODELLO MATEMATICO AL MODELLO STRUTTURALE)

INDIVIDUAZIONE DELLE AREE CRITICHE CON IL METODO FMEA (FAILURE MODE EFFECTS ANALISYS) - Elenco modi di guasto, e per ciascuno:- Possibili cause- Possibili effetti- Controlli (prevenzione, rilevamento)- Priorità di rischio (Probabilità guasto x Gravità effetto x Probabilità rilevamento)

SCAMBIATORE DI CALORE

RISCALDAMENTOMISCELA

TEMPERATURA MASSIMA

UNITÀ PRODUTTIVA

NOTEFUNZIONI SPECIFICHE

CRITICITÀ PARAMETRI OPERATIVI

PORTATA VAPORE

PERICOLO DI CONDENSAZIONE

IDENTIFICAZIONE DEI PARAMETRI SENSIBILI NELLE VARIE AREE CRITICHE DELL’IMPIANTO E DEFINIZIONE ATTREZZATURE SU CUI EFFETTUARE PROVE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROBLEMI EMERGENTIINGEGNERIA 14

FASE 4 - INGEGNERIA

DEFINIZIONE SPECIFICHE COSTRUTTIVE DEGLI APPARATI

RICHIESTA DI FORNITURA DEGLI APPARATI

REVISIONE CONTINUA ED ITERATIVA DI

SI EFFETTUANO PROVE INDUSTRIALI SU PRODOTTI OD ALTRO, UTILIZZANDO MACCHINE ESISTENTI MODIFICATE O PROTOTIPI, PER VERIFICARE LA FATTIBILITÀ INDUSTRIALE

CARATTERISTICHE OPERATIVE DEL PROCESSO

CARATTERISTICHE FUNZIONALI DEL PRODOTTO

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROBLEMI EMERGENTIPROGETTAZIONE DEGLI APPARATI 15

FASE 5 - SCELTA DEGLI APPARATI

ANALISI DELLE OFFERTE DEI FORNITORI E VERIFICA COSTI

ORDINE DEGLI APPARATI E DELLE ATTREZZATURE

PIANO DI GESTIONE GENERALE DI PROGETTO E TEMPISTICHE- PERT e GANTT

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROBLEMI EMERGENTIREALIZZAZIONE DEGLI APPARATI 16

FASE 6 – INTEGRAZIONE DEGLI APPARATI

DETTAGLIO DEI TEMPI DELLE FORNITURE VALUTATI CON LA TECNICA DELLA REVISIONE TEMPORALE DEI PROGETTI

REALIZZAZIONE ED ASSEMBLAGGIO DEI SINGOLI APPARATI

PROVE PRELIMINARI SULLE APPARECCHIATURE CRITICHE

MODIFICHE E RIPROGETTAZIONE DI PARTICOLARI, MIGLIORABILI IN SEGUITO ALLE PROVE ESEGUITE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROBLEMI EMERGENTIINSTALLAZIONE 17

FASE 7 - COLLAUDO PRESSO I FORNITORI

FASE 8 - INSTALLAZIONE

PREPARAZIONE DELL’AREA ATTREZZATA (BASAMENTI,..)

PREDISPOSIZIONE DEI SERVIZI (ENERGIA ELETTRICA, ACQUA, GAS, ARIA COMPRESSA, . . .)

INSTALLAZIONE DELLE APPARECCHIATURE

ALLACCIAMENTO DELLE APPARECCHIATURE AI SERVIZI

PROVE DI FUNZIONAMENTO SINGOLE PUNTO PER PUNTO

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROBLEMI EMERGENTIPROVE DI FUNZIONAMENTO 18

FASE 9 - PROVE DI FUNZIONAMENTO DELLE APPARECCHIATURE ED ADDESTRAMENTO

MESSA IN FUNZIONE DELLE APPARECCHIATURE

VERIFICA PRESTAZIONI MECCANICHE A VUOTO

PROVE DI PRODUZIONE CON PERSONALE IN LINEA

PROVE DI PRODUZIONE A FUNZIONALITÀ RIDOTTA

ADDESTRAMENTO DEL PERSONALE OPERATIVO E DI MANUTENZIONE

PROVE PROLUNGATE DI AFFIDABILITÀ DEGLI APPARATI

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROBLEMI EMERGENTIMESSA IN ESERCIZIO 19

FASE 10 – MESSA IN ESERCIZIO SEGUENDO LA CURVA DI APPRENDIMENTO

INIZIO DELLA PRODUZIONE A POTENZIALITÀ RIDOTTA

INCREMENTO DELLA PRODUZIONE FINO AL RAGGIUNGIENTO DELLA POTENZIALITÀ DI REGIME

CLASSIFICAZIONE DEGLI EVENTUALI PROBLEMI RISCONTRATI E DELLE CONTROMISURE ADOTTATE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROLOGO

20

GESTIONEDI UN PROGETTO SOFTWARE

PIANIFICAZIONE DELLA GESTIONE DEL SOFTWARE 21

DEFINIZIONE FINALITÀ RICHIESTE DAL COMMITTENTE

DEFINIZIONE DELLE PRESTAZIONI DESIDERATE

PROGETTAZIONE DELLA ARCHITETTURA DI SISTEMA

INTEGRAZIONE

MODALITÀ DI UTILIZZAZIONE

MESSA IN ESERCIZIO

PROGETTAZIONE DELLE SINGOLE PARTI

REALIZZAZIONE DELLE SINGOLE PARTI

PROVE DI VALIDAZIONE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

22CONSEGUENZE DI UNA SCARSA DOCUMENTAZIONE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

come lo spiega il committente

come lo interpreta il capo progetto

come lo progetta l’analista

come lo progetta l’informatico

come lo progetta il fornitore

come è documentato il progetto

come è realizzato dall’installatore

come è stato fatturato al cliente

come è stata effettata la manutenzione

ECCO COSA VOLEVA IL COMMITTENTE

UNA DELLE PRINCIPALI CAUSE DI FALLIMENTO DI UN PROGETTO È LA SCARSA DEFINIZIONE E COMPRENSIONE DEGLI OBIETTIVI

PIANIFICAZIONE DELLA GESTIONE DEL SOFTWARE 23

DEFINIZIONEESIGENZE UTENTE

DEFINIZIONEESIGENZE SOFTWARE

PROGETTAZIONE DELLA ARCHITETTURA

PROGETTAZIONE DETTAGLIATA

PRODUZIONEDEL CODICE

PROVE PER L’ACCETTAZIONE

PROVE SU OGNI MODULO

PROVE SULLA INTEGRAZIONE DEI MODULI

PROVE SULSISTEMA COMPLETO

VERIFICA E VALIDAZIONE

VERIFICA E VALIDAZIONE

VERIFICA

VALIDAZIONE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROLOGO

24

PROGETTAZIONEDI UN SISTEMA COMPLESSO

25REMINISCENZE LETTERARIE

Apri la mente a quel ch' io ti paleso e fermalvi entro; ché non fa scienza,

sanza lo ritenere, avere inteso.

Due cose si convengono a l' essenzadi questo sacrificio: l' una è quelladi che si fa; l' altr' è la convenenza.

Paradiso, CANTO 5, 41-45

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

FORMAZIONE CULTURALE DELL’ESPERTO 26

IMPEGNO TEMPORANEO INTRAPRESO ALLO SCOPO DI CREARE UN PRODOTTO, UN SERVIZIO O UN RISULTATO MISURABILE E VERIFICABILE

«TEMPORANEO», SIGNIFICA CHE HA UN INIZIO E UNA FINE

LA FINE SI RAGGIUNGE QUANDO:• VENGONO OTTENUTI GLI OBIETTIVI;• SI DIMOSTRA CHE È IMPOSSIBILE RAGGIUNGERE GLI OBIETTIVI;• IL PROGETTO NON È PIÙ NECESSARIO O VIENE CHIUSO.

«TEMPORANEO» NON SIGNIFICA DI BREVE DURATA

LA PROGETTAZIONE NON È UN’ATTIVITÀ RIPETITIVA O STANDARDIZZABILE.

PROGETTAZIONE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

27COSTI E BENEFICI DELLA PROGETTAZIONE

PROGETTAZIONECONCETTUALE

PROGETTAZIONEPER LA

REALIZZAZIONE

REALIZZAZIONEE MESSA

IN ESERCIZIO

PRODUZIONEMODIFICHE

AGGIORNAMENTI

CICLO DI VITA DI UN SISTEMA CONTROLLATO

CO

ST

O D

EL

SIS

TE

MA

CO

NT

RO

LLA

TO

D

UR

AN

TE

IL

CIC

LO D

I V

ITA

SPESE

RESA DEGLI

INVESTIMENTI

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

• ATTUALMENTE IN MOLTE APPLICAZIONI L’INGEGNERE È CHIAMATO A CONDIVIDERE CON SPECIALISTI DI ALTRI SETTORI I PROBLEMI DI:– CONNESSIONE DI SISTEMI REALIZZATI CON TECNOLOGIE ETEROGENEE

PER PORTARE A COMPIMENTO L’OBIETTIVO PREFISSATO;– SCOSTAMENTO DEL COMPORTAMENTO PREVISTO E DESIDERATO DAL

SISTEMA COMPLESSO ANCHE SE OGNI SINGOLO SOTTOSISTEMA È STATO REALIZZATO CORRETTAMENTE;

– INCREMENTO DELLA QUANTITÀ E DELLA GRAVITÀ DEI PROBLEMI DI PROGETTAZIONE E DI REALIZZAZIONE ALL’AUMENTARE DELLA COMPLESSITÀ DEL SISTEMA.

• NELLA MAGGIORANZA DEI CASI TALI PROBLEMI SONO AGGRAVATI DA:– DIFFICOLTÀ NEL DEFINIRE E DOCUMENTARE LE FINALITÀ,

FUNZIONALITÀ, PRESTAZIONI E SPECIFICHE RICHIESTE;– TENDENZA AD AFFIDARSI A METODOLOGIE EMPIRICHE E CONSOLIDATE

E A REGOLE NON SCRITTE;– PROGETTAZIONE DI INSIEME ORIENTATA A MITIGARE L’EFFETTO DI

POTENZIALI PERICOLI DETERMINATI DA ERRORI CONCETTUALI E PROCEDURALI NELLA PROGETTAZIONE DEI SINGOLI COMPONENTI.

PROBLEMI SALIENTI DELLA PROGETTAZIONE 28

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

APPROCCIO CONVENZIONALE 29

APPROCCIO CONVENZIONALEALLE NUOVE REALIZZAZIONI

COMMITTENTE

PROGETTAZIONE

VALIDAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ E DELLE PRESTAZIONI

FINALITÀ E FUNZIONALITÀ

PRESTAZIONIE SPECIFICHE

MESSA IN ESERCIZIO

MODIFICHE

REALIZZAZIONE DEL PROGETTO

COSTOELEVATO

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

FALLIMENTO

SOVRADIMENSIONAMENTOABBATTIMENTO DELLE

PRESTAZIONI

L’OBIETTIVO FINALE PUÒ ESSERE QUELLO DI CREARE UNA

LIBRERIA DI MODELLI ASTRATTI (OGNUNO ASSOCIATO ALLA

PROPRIA IMPLEMENTAZIONE HARDWARE E SOFTWARE) CHE

POSSA ESSERE UTILIZZATA PER TUTTI I NUOVI PROGETTI.

ASTRAZIONE: PRO E CONTRO 30

ALTO LIVELLO ASTRAZIONE(SPECIFICA FUNZIONALE)

BASSO LIVELLO ASTRAZIONE(SPECIFICA DI DETTAGLIO)

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

RIUTILIZZO PIÙ EFFICACE DEI MODELLI RIDUZIONE DEI COSTI E DEL TEMPO DI SVILUPPO

POCHISSIME DIFFERENZE MODELLO ASTRATTO ED IMPLEMENTAZIONE

MINIME VARIAZIONI NELLE SPECIFI-CHE POSSONO PORTARE AD IMPLE-MENTAZIONI MOLTO DIFFERENTI

PUÒ ESSERE CONDIVISA SOLO UNA MINIMA PARTE DEL LAVORO NECES-SARIO AD OTTENERE L’IMPLEMEN-TAZIONE FINALE

APPROCCIO SISTEMATICO ALLA PROGETTAZIONE:

• METODOLOGIA CHE FAVORISCA IL RIUTILIZZO DEL KNOW-

HOW (MODEL DRIVEN DESIGN) E L’INDIVIDUAZIONE

PRECOCE DEGLI ERRORI NELLE PRIME FASI DEL PROGETTO;

• LE ATTIVITÀ DI PROGETTO DEVONO ESSERE DEFINITE

RIGOROSAMENTE:

– IDENTIFICAZIONE DI FASI;

– VERIFICA AL PASSAGGIO AD UNA FASE SUCCESSIVA;

– DOCUMENTAZIONE DEL LAVORO SVOLTO IN OGNI FASE.

ATTUALE SCENARIO 31

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

32

APPROCCIO INNOVATIVOALLE NUOVE REALIZZAZIONI

COMMITTENTE

PROGETTAZIONE

VALIDAZIONE DELLA FUNZIONALITÀE DELLE PRESTAZIONI

FINALITÀ EFUNZIONALITÀPRESTAZIONIE SPECIFICHE

MESSA IN ESERCIZIO

MODIFICHEESSENZIALI

REALIZZAZIONE DEL PROGETTO IN REALTÀ VIRTUALE

COSTOBASSO

VERIFICA DELLA FUNZIONALITÀ E DELLE PRESTAZIONI

REALIZZAZIONE DEL PROGETTO MODIFICATO

MODIFICHE MARGINALI

APPROCCIO INNOVATIVO

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

FAIL

FAIL

CORREZIONE DELLAMODALITÀ DI CONTROLLO

COSTOLIMITATO

CORREZIONEDEL MODELLO

PROLOGO

33

REQUISITIDI UN SISTEMA COMPLESSO

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE 34

IDENTIFICAZIONE DEIREQUISITI FUNZIONALI

PROGETTAZIONE DELLE SPECIFICHE FUNZIONALI

SEGUIRE GLI STANDARD

DOCUMENTAZIONE E VALIDAZIONE

UTENTE FINALE ESPERTI PROJECT MANAGER

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

ATTIVITÀ

DOCUMENTAZIONE

LA SPECIFICA DEI REQUISITI DI SISTEMA È L’ULTIMA FASE DI UNA SERIE DI ATTIVITÀOGNI ATTIVITÀ DEVE ESSERE DOCUMENTATA

DAI REQUISITI ALLE SPECIFICHE 35

STUDIOFATTIBILITÀ

ANALISIREQUISITI

SVILUPPOPROTOTIPO

STUDIOPROGETTO

SPECIFICAREQUISITI

RESOCONTOFATTIBILITÀ

REQUISITIUTENTE

RESOCONTOVALUTAZIONE

PROGETTOARCHITETTURA

REQUISITISISTEMA

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

COSA SONO I REQUISITI 36

REQUISITI(IEEE STANDARD GLOSSARY OF SOFTWARE ENGINEERING TEMINOLOGY)

CONDIZIONI O CAPACITÀ: • DI CUI L’UTENTE HA BISOGNO PER RISOLVERE UN

PROBLEMA O RAGGIUNGERE UN OBIETTIVO;• DI CUI UN SISTEMA O UN SUO COMPONENTE PER

SODDISFARE UN CONTRATTO, UNO STANDARD, UNA SPECIFICA O QUANTO PRESCRITTO DA OGNI ALTRO TIPO DI DOCUMENTO IMPOSTO FORMALMENTE.

DOCUMENTAZIONE DI TALI CONDIZIONI O CAPACITÀ

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

• IDENTIFICAZIONE UNIVOCA DEL REQUISITO;• DESCRIZIONE DELLE ATTIVITÀ CHE IL SISTEMA DEVE SVOLGERE;• DEFINIZIONE DELLE PRESTAZIONI RICHIESTE DALL’UTENTE FINALE;• DEFINIZIONE DELLE RISORSE E DELLE DIPENDENZE NECESSARIE

ALLA REALIZZAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ;• ORGANIZZAZIONE DELLE PROVE E DELLE METRICHE DI

VALUTAZIONE PER LA VERIFICA DEL SODDISFACIMENTO DEL REQUISITO FUNZIONALE;

• DESCRIZIONE DEGLI ASPETTI SALIENTI DELLA FUNZIONALITÀ IN TERMINI NON STRETTAMENTE TECNICI IN MODO CHE POSSA ESSERE UTILIZZATO DALLE PERSONE COINVOLTE;

• TRACCIABILITÀ E STORIA DEI CAMBIAMENTI;

DOCUMENTAZIONE DEI REQUISITI 37

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

REQUISITI FUNZIONALI

• AFFIDABILITÀ (RELIABILITY): CAPACITÀ DI UN’UNITÀ PRODUTTIVA DI COMPIERE LA FUNZIONE RICHIESTA, IN CONDIZIONI PRESTABILITE E PER UN DETERMINATO INTERVALLO DI TEMPO.

• ROBUSTEZZA (ROBUSTNESS): CAPACITÀ DI UN’UNITÀ PRODUTTIVA A COMPIERE LA FUNZIONE RICHIESTA, IN CONDIZIONI CHE SI DISCOSTANO DA QUELLE PRESTABILITE PER UN DETERMINATO INTERVALLO DI TEMPO.

• DISPONIBILITÀ (AVAILABILITY): CAPACITÀ DI UN’UNITÀ PRODUTTIVA DI ESSERE IN GRADO DI COMPIERE LA FUNZIONE RICHIESTA IN UN DETERMINATO ISTANTE OPPURE IN UN INTERVALLO DI TEMPO, SUPPONENDO CHE SIANO DISPONIBILI LE RISORSE NECESSARIE AL SUO CORRETTO FUNZIONAMENTO.

• SICUREZZA (SAFETY & SECURITY): ASSENZA DI LIVELLI INTOLLERABILI DI RISCHIO E DI DANNO A PERSONE FISICHE O COSE.

PROBLEMI EMERGENTIFATTORI CONSIDERATI NELLA STESURA DEI REQUISITI 38

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

REQUISITI NON FUNZIONALI

• GLOBALI - CONTEMPLANTI L’INTERO SISTEMA

• CORRETTI - RISPONDENTI A NORME

• COMPLETI - TERMINI DEFINITI E FRASI DI SENSO COMPIUTO

• CHIARI - PRIVI DI AMBIGUITÀ

• CONSISTENTI - NESSUN CONFLITTO FRA REQUISITI

• MODIFICABILI - POSSIBILITÀ DI AGGIORNAMENTO

• VERIFICABILI - CRITERI OGGETTIVI E METRICHE PRECISE

• TRACCIABILI - IDENTIFICAZIONE UNIVOCA

• FATTIBILI - LIMITI TEMPORALI E DI BUDGET

• MINIMALI - NON RIDONDANZA E NECESSITÀ

PROBLEMI EMERGENTIPROPRIETÀ DEI REQUISITI 39

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

PROLOGO

40

MODELLO E SIMULAZIONEDI UN SISTEMA COMPLESSO

41PROCEDURA DI MODELLAZIONE

UN MODELLO COSTITUISCE UNA RAPPRESENTAZIONE ASTRATTA DI UN SISTEMA (FISICO O CONCETTUALE)

AFFINCHÈ UN MODELLO POSSA ESSERE VALIDO È OPPOR-TUNO CHE RISULTI: - COMPRENSIBILE- AFFIDABILE- ESEGUIBILE CON UN PROGRAMMA DI CALCOLO

UN MODELLO PUÒ ESSERE DI TIPO- FUNZIONALE (PROGETTAZIONE INPUT/OUTPUT)- COMPORTAMENTALE (DINAMICO)- STRUTTURALE (REALIZZAZIONE STATICA)

È UTILIZZATO DAL PROGETTISTA COME UNO STRUMENTO PER EFFETTUARE UN PRIMA VERIFICA DELLA VALIDITÀ DELLE PROPRIE ATTIVITÀ

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

MODELLOFISICO

MODELLOCONCETTUALE

42

MODELLO FUNZIONALE

MODELLO DI UN SISTEMA

DESCRIZIONE PUNTUALE DELLE ATTIVITÀ E DELLE PRESTAZIONI

COSA FA IL SISTEMA IN ESAME

MODELLOCOMPORTAMENTALE

DESCRIZIONE DEL COMPORTAMENTO,DEL CONTROLLO E DELLA

TEMPORIZZAZIONE

COMEPUÒ ESSERE UTILIZZATO

MODELLOSTRUTTURALE

DESCRIZIONE IN OGGETTI, MODULIE LINEE DI COMUNICAZIONE

COMEÈ STATO REALIZZATO

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

43PERICOLI DELLA SIMULAZIONE

• INNAMORARSI DEL MODELLO: DIMENTICARE CHE IL MODELLO NON APPARTIENE AL MONDO REALE

• FORZARE LA REALTÀ AD AVERE LO STESSO COMPORTAMENTO DEL MODELLO

• DIMENTICARE IL LIVELLO DI ACCURATEZZA DEL MODELLO: SEMPLIFICARE TROPPO LE PREMESSE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

• LA SIMULAZIONE È UN ESPERIMENTO OPERATO SU UN MODELLO

• MOTIVAZIONI:– ESPERIMENTI SUL SISTEMA REALE COSTOSI O

PERICOLOSI– SISTEMA REALE NON DISPONIBILE– GRANDEZZE FISICHE NON COMPATIBILI CON

QUELLE DELLO SPERIMENTATORE (AD. ES. DURATA DELL’ESPERIMENTO)

– VARIABILI INACCESSIBILI– FACILE MANIPOLAZIONE DEI MODELLI– SOPPRESSIONE DEI DISTURBI

44MOTIVAZIONI DELLA SIMULAZIONE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

• RIDURRE I COSTI DI PROGETTAZIONE, ATTRAVERSO MODELLI INDIPENDENTI DAL SISTEMA OPERATIVO E DALL’HARDWARE

• RIDURRE I COSTI DELL’HARDWARE E DELLE TECNOLOGIE UTILIZZATI NEI SISTEMI DI CONTROLLO

• OMOGENEIZZARE LE CONOSCENZE DEI VARI TECNICI COINVOLTI NELLA PROGETTAZIONE E RIDURRE I COSTI DI ADDESTRAMENTO DEL PERSONALE

• UNIFORMARE LE RAPPRESENTAZIONI DI TUTTI I COMPONENTI DEL SISTEMA DI CONTROLLO

• DEFINIRE LE INTERFACCE STANDARD PER LA COMUNICAZIONE TRA I COMPONENTI DEL SISTEMA

OLTRE A FORNIRE IL MODELLO DI ARCHITETTURA COMPLETA PER IL SISTEMA IN ESAME, LA METODOLOGIA RAPPRESENTA ANCHE UN IMPORTANTE PARADIGMA PROGETTUALE, CHE CONSENTE DI:

45VANTAGGI DELLA SIMULAZIONE

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO

46DOCUMENTAZIONE ASSOCIATA AI MODELLI

DIAGRAMMADEI CASI

D’USO

DIAGRAMMADELLE

SEQUENZE

DIAGRAMMADEGLI STATI

DIAGRAMMADEI

COMPONENTI

DIAGRAMMADELLECLASSI

DIAGRAMMADEGLI

OGGETTI

DIAGRAMMADELLE

DISTRIBUZIONI

MODELLODELLA FUNZIONALITÀ

MODELLODELLA STRUTTURA

MODELLODEL SISTEMA COMPLESSO

MODELLODEL COMPORTAMENTO

DIAGRAMMADELLE

COLLABORAZIONI

DIAGRAMMADELLE

ATTIVITÀ

PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO