Файл: Виды программного обеспечения. Основные требования, предъявляемые к программному обеспечению.pdf

Глава 2 Требования к программному обеспечению технологических машин

2.1 Прикладное программное обеспечение технологических машин

Современные швейные машины различного назначения представляют собой сложные технологические машины, позволяющие эффективно и качественно выполнять большое количество разнообразных операций по изготовлению швейных изделий, удовлетворяя творческие замыслы и желания потребителей. Такие швейные машины работают под управлением компьютера, что позволяет существенно повысить качество и количество технологических операций по изготовлению швейных изделий, скорость их выполнения, значительно расширить спектр выполняемых операций, автоматизировать многие рутинные операции.

Важнейшим элементом современной швейной машины^[6] является компьютер и прикладное программное обеспечение, которое разрабатывается специально для обеспечения необходимой функциональности и автоматизации выполняемых операций, обеспечения требуемых качества и удобства работы.

В общем случае под прикладным программным обеспечением понимается совокупность машинных программ, руководство по их использованию, базы данных, а также технологические процедуры по использованию программного обеспечения. Программная инженерия изучает методы, способы и технологии разработки прикладного программного обеспечения^[7], в результате которых реализуются возможности компьютерной технологии по переработке информации для выполнения технологических операций изготовления изделий. В программной инженерии технологических машин изучается использование инженерных, научных и математических принципов, методов и инструментария для эффективного и качественного создания их программного обеспечения.

Вопросы разработки программного обеспечения являются принципиально важными при создании компьютеризированной швейной машины, т.к. именно от него в большей степени будет зависеть необходимая функциональность, производительность, качество и удобство использования конкретного образца швейной машины.

Атрибуты, свойства или качества программной системы, подлежащей реализации, составляются с учетом требований к программному обеспечению. В общем виде они представляют всю совокупность требований, предъявляемых на стадии проектирования программного обеспечения^[8]. Данные требования также учитываются в процессе тестирования программного обеспечения по тестам, составленным с учетом возможности проверки работоспособности ее элементов и качества их функционирования.

---

Рассмотрим основные требования к разработке программного обеспечения для современных компьютеризированных швейных машин.

Обычно требования к программному обеспечению формируют в разрезе следующих групп:

• бизнес-требования определяют общее назначение программного обеспечения, описываются в документе о видении (vision) и границах проекта (scope);
• функциональные требования охватывают предполагаемое поведение машины, определяя операции, которые она будет способна выполнять; описываются данные требования в спецификации к оборудованию (англ. system requirement specification);
• пользовательские требования определяют набор задач покупателя машины, которые должна решать программа, а также сценарии их решения в системе оператор- машина; могут выражаться в виде фраз утверждений, в виде способов применения (use case), пользовательских историй (user story), сценариев взаимодействия (scenario) оператор-машина, устройство-устройство и т. д.

Кроме того, к прикладному программному обеспечению применяются требования и ограничения к определению элементарных операций, которые должна иметь система оператор-машина, а также различных условий, которым она должна удовлетворять. К системным ограничениям программного обеспечения относятся ограничения на программные интерфейсы, объем оперативной памяти, быстродействие и другим показателям качества, операционной системе и требования к применяемому технологическому оборудованию.

Определяющей задачей в жизненном цикле современных программно-технических комплексов автоматизированных систем является обеспечение требуемого качества программных средств^[9]. Системные ошибки при определении необходимых и достаточных характеристик качества, оценке трудозатрат, стоимости и сроков создания программных средств, к сожалению, являются достаточно распространенными. В результате созданные программные продукты, разработанные для швейных машин, могут не соответствовать в требуемом объеме своему назначению. В этом случае нужна их доработка для достижения необходимого качества функционирования машины, что влечет дополнительные затраты средств и времени.

Требования к программному обеспечению, правильно сформулированные в техническом задании, обеспечивают до 40% успеха конечного программного продукта.

В степени, гарантирующей безопасность системы оператор-машина, требования к программному обеспечению должны быть выражены и организованы таким способом, чтобы они были:

---

• полными, ясными, точными и недвусмысленными;
• поддающимися верификации и тестированию;
• пригодными для корректирования и выполнимыми;
• прослеживаемыми.

Требования к программному обеспечению должны соответствовать следующим условиям:

• включать способы выражения и описания, которые являются понятными персоналу, привлеченному в жизненном цикле системы;
• устанавливать и документировать все интерфейсы с любыми другими системами, внутри или вне управляемого оборудования, включая служебные (технологические) разъемы (соединения), непосредственное соединение с которыми существует или планируется.

В спецификациях требований должны быть подробно описаны:

• режимы работы и режимы поведения программного обеспечения (в частности, поведение при отказах);
• взаимные ограничения между программным и аппаратным обеспечением;
• степень самопроверки программного обеспечения;
• степень программной проверки аппаратного обеспечения;
• требования для периодического тестирования функций (особенно связанных с достижением необходимого уровня безопасности системы).

Разработку и утверждение требований к характеристикам и атрибутам качества, целесообразно проводить итерационно на этапах системного, предварительного и детального проектирования программных средств.

Применение систематизированного анализа и согласования состава требований к свойствам и значениям характеристик качества программных средств, позволит избежать нецелесообразного завышения требований и использования ресурсов, а также неоправданного снижения, случайных пропусков, пробелов и неопределенностей в составе и содержании утверждаемых заказчиком технических заданиях.

2.2 Качество программного обеспечения

Требования к системе, требования к безопасности системы, описание архитектуры системы и план обеспечения качества программного обеспечения разрабатываются на основе формализованного набора исходных документов с учетом требований международного стандарта ISO/IEC 9126 (рис.2.1).

Рис. 2.1 - Характеристики разрабатываемого программного обеспечения машин

На практике широко используются следующие способы определения требований к программному обеспечению:

- при разработке требований, управляемой пользователем (разработчик, при этом, должен определить, насколько понятны ему эти требования, и найти общий язык с пользователем);

---

• при разработке требований, контролируемой пользователем (пользователь информирует разработчика о своих потребностях и контролирует, чтобы определяемые требования действительно выражали эти потребности);
• при разработке требований, независимой от пользователя (разработчик решает создать программный продукт широкого применения).

Этапу разработки требований к программному обеспечению, как правило, предшествует его технико-экономическое обоснование, или концептуальный анализ функциональных и потребительских требований. Фаза разработки требований к программному обеспечению машины может быть разбита на несколько этапов: выявление требований (сбор, понимание, рассмотрение и выяснение потребностей заинтересованных лиц), анализ (проверка целостности и законченности), спецификация (документирование требований) и проверка правильности.

2.3 Требования к разработке программного обеспечения

При разработке программного обеспечения для компьютеризированных швейных машин к основным функциональным требованиям к швейной машине можно отнести:

• количество выполняемых операций;
• качество выполняемых операций;
• скорость выполнения операций;
• универсальность.

Качество шитья определяется, прежде всего, качеством строчки, равномерностью стежков, отсутствием пропусков стежков и стягиванием строчки, её прочностью.

Скорость шитья зависит от вида привода. Выше всего она у машины с электроприводом.

Универсальность машины определяется видом сшиваемых материалов, максимальной длиной стежка и количеством выполняемых операций.

К основным потребительским требованиям можно отнести:

• эргономические свойства;
• эстетические свойства;
• надежность.

К эргономическим свойствам относят лёгкость хода, простоту наладки, эксплуатации и ухода, наличие подвески. Уровень шума характеризует экологические свойства. Он не должен превышать 70 дБА.

К эстетическим свойствам предъявляются высокие требования, и, прежде всего, к форме корпуса. Машины должны быть светлых тонов, с высоким качеством защитно- декоративного покрытия.

Надёжность характеризуется безотказностью, которая понижается с усложнением конструкции машины, ремонтопригодностью, долговечностью (средний срок службы 25 лет).

---

При разработке программного обеспечения для швейных машин, как обычных, так и специализированных (вышивальные, краеобметочные и т.п.), большое значение придается возможности программной реализации расширенных плавных регулировок длины стежка, ширины строчки, баланса петли, позиционирования и программируемой остановки иглы, регулировки давления на сшиваемые материалы, регулировки скорости и т. п.

Программное обеспечение вышивального полуавтомата при реализации швейного процесса позволяет использовать значительное разнообразие стежков, способов и рисунков вышивки (как за счет применения встроенных шаблонов, так и «скачиваемых» рисунков или собственной разработки), а именно: декоративных стежков и стежков «фитильками», цветочных орнаментов, смещенных линий, декоративных шаблонов, эффект тиснения, гравировки, возможность сохранения пропорций, преобразование изображения в строчку и т.п.

Большое значение при разработке требований к программному обеспечению имеют требования к пользовательскому интерфейсу, т.е. совокупности средств и методов, при помощи которых оператор взаимодействует с данной швейной машиной.

Требования к интерфейсу, по которому организовано общение оператор-машина, могут быть разбиты на две группы:

• требования к его внешнему виду а и формам взаимодействия с оператором оборудования;
• требования по доступу к внутренней функциональности системы оператор- машина при помощи интерфейса.

Таким образом, первая группа требований описывает взаимодействие подсистемы интерфейса с оператором, а вторая - с внутренней логикой данной системы.

К первой группе к интерфейсу можно отнести следующее требования:

• к размещению элементов управления на экране (дисплее), которые учитывают как общие принципы размещения элементов пользовательского интерфейса, так и требования к размещению конкретных элементов;
• к содержанию и оформлению выводимых сообщений на экран (дисплей), а именно к содержанию текстовых сообщений и их шрифтовому и цветовому оформлению;
• к форматам ввода данных, т.е. к их виду информации, поступающей от оператора в систему.

Ко второй группе к интерфейсу относят требования:

• к реакции системы на ввод оператора, которые определяют связь внутренней логики системы и интерфейсных элементов;
• к времени отклика на команды оператора швейной машины.

В компьютеризированных швейных машинах в качестве устройства отображения информации и ввода команд используются цветные ЖК (жидкокристаллические) дисплеи с сенсорным управлением. При этом для удобства работы пользователей производители используют достаточно большие дисплеи.

---