कार्यात्मक प्रवाह ब्लॉक आरेख

चित्र 1: कार्यात्मक प्रवाह ब्लॉक आरेख प्रारूप।^[1]

एक कार्यात्मक प्रवाह ब्लॉक आरेख (एफएफबीडी) एक प्रणाली के कार्यात्मक प्रवाह का एक बहु-स्तरीय, समय-अनुक्रमित, चरण-दर-चरण प्रवाह आरेख है।^[2] इस संदर्भ में कार्यात्मक शब्द कार्यात्मक प्रोग्रामिंग या गणित में इसके उपयोग से भिन्न है, जहां कार्यात्मक को प्रवाह के साथ जोड़ना अस्पष्ट होगा। यहां, कार्यात्मक प्रवाह संचालन के अनुक्रमण से संबंधित है, प्रवाह तीर पूर्व संचालन की सफलता पर निर्भरता व्यक्त करते हैं। एफएफबीडी कार्यात्मक ब्लॉकों के मध्य इनपुट और आउटपुट डेटा निर्भरता को भी व्यक्त कर सकते हैं, जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़ों में दिखाया गया है, किंतु एफएफबीडी मुख्य रूप से अनुक्रमण पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

एफएफबीडी नोटेशन 1950 के दशक में विकसित किया गया था, और इसका व्यापक रूप से मौलिक ` प्रणाली अभियांत्रिकी में उपयोग किया जाता है। एफएफबीडी प्रवाह चार्ट, डेटा प्रवाह आरेख, नियंत्रण प्रवाह आरेख, गंट्ट चार्ट, पीईआरटी डायग्राम और आईडीईएफ के साथ उत्कृष्ट व्यवसाय प्रक्रिया मॉडलिंग पद्धतियों में से एक है।^[3]

एफएफबीडी को कार्यात्मक प्रवाह आरेख, कार्यात्मक ब्लॉक आरेख और कार्यात्मक प्रवाह के रूप में भी जाना जाता है।^[4]

इतिहास

प्रक्रिया प्रवाह के दस्तावेजीकरण के लिए पहली संरचित विधि, प्रवाह प्रक्रिया चार्ट, फ्रैंक गिलब्रेथ द्वारा 1921 में यांत्रिक इंजीनियरों का अमरीकी समुदाय (एएसएमई) के सदस्यों के लिए प्रस्तुति "प्रक्रिया चार्ट-एक सर्वोत्तम विधि खोजने में पहला कदम" के रूप में प्रस्तुत की गई थी।^[5] गिलब्रेथ के उपकरण शीघ्र ही औद्योगिक इंजीनियरिंग पाठ्यक्रम में सम्मिलित हो गए थे।

1930 के दशक की प्रारंभिक में, एक औद्योगिक इंजीनियर, एलन एच. मोगेन्सन ने लेक प्लासिड, न्यूयॉर्क, न्यूयॉर्क (राज्य) में अपने कार्य सरलीकरण सम्मेलन में औद्योगिक इंजीनियरिंग के कुछ उपकरणों के उपयोग में व्यवसायिक लोगों को प्रशिक्षण देना प्रारंभ किया। 1944 में मोगेन्सन की कक्षा से स्नातक, आर्ट स्पिनेंजर, उपकरण वापस प्रोक्टर एंड गैंबल में ले गए जहां उन्होंने अपना डेलीब्रेट मेथड्स चेंज प्रोग्राम विकसित किया। 1944 के एक अन्य स्नातक बेंजामिन एस. ग्राहम|बेन एस. ग्राहम, मानक रजिस्टर औद्योगिक में फॉर्मक्राफ्ट इंजीनियरिंग के निदेशक, ने कई दस्तावेजों और उनके संबंधों को प्रदर्शित करने के लिए मल्टी-फ्लो प्रोसेस चार्ट के विकास के साथ सूचना प्रसंस्करण के लिए फ्लो प्रोसेस चार्ट को अनुकूलित किया। 1947 में, एएसएमई ने संचालन और प्रवाह प्रक्रिया चार्ट के लिए एएसएमई मानक के रूप में एक प्रतीक सेट को अपनाया, जो गिलब्रेथ के मूल कार्य से लिया गया था।^[5]

आधुनिक कार्यात्मक प्रवाह ब्लॉक आरेख को 1950 के दशक में रक्षा-संबंधी व्यवसाय टीआरडब्ल्यू इंक इनकॉर्पोरेटेड द्वारा विकसित किया गया था।^[6] 1960 के दशक में नासा द्वारा अंतरिक्ष प्रणालियों और उड़ान मिशनों में घटनाओं के समय अनुक्रम की कल्पना करने के लिए इसका उपयोग किया गया था।^[7] सिस्टम फ़ंक्शंस के निष्पादन के क्रम को दिखाने के लिए मौलिक `सिस्टम इंजीनियरिंग में एफएफबीडी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा था।^[3]

कार्यात्मक प्रवाह ब्लॉक आरेख का विकास

चित्र 2: कार्यात्मक प्रवाह ब्लॉक आरेखों का विकास^[8]

एफएफबीडी को कई स्तरों में विकसित किया जा सकता है। एफएफबीडी कार्यात्मक अपघटन के माध्यम से पहचाने गए समान कार्यों को दिखाते हैं और उन्हें उनके तार्किक, अनुक्रमिक संबंध में प्रदर्शित करते हैं। उदाहरण के लिए, एक अंतरिक्ष यान के संपूर्ण उड़ान मिशन को शीर्ष स्तर के एफएफबीडी में परिभाषित किया जा सकता है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। पहले स्तर के आरेख में प्रत्येक ब्लॉक को कार्यों की एक श्रृंखला में विस्तारित किया जा सकता है, जैसा कि दूसरे स्तर के आरेख में दिखाया गया है मिशन संचालन करें. ध्यान दें कि आरेख इनपुट (परिचालन कक्षा में स्थानांतरण) और आउटपुट (अंतरिक्ष परिवहन प्रणाली कक्षा में स्थानांतरण) दोनों को दिखाता है, इस प्रकार इंटरफ़ेस पहचान और नियंत्रण प्रक्रिया प्रारंभ होती है। दूसरे स्तर के आरेख में प्रत्येक ब्लॉक को क्रमिक रूप से कार्यों की एक श्रृंखला में विकसित किया जा सकता है, जैसा कि चित्र 2 पर तीसरे स्तर के आरेख में दिखाया गया है।^[8]

इन आरेखों का उपयोग आवश्यकताओं को विकसित करने और लाभदायक व्यापार अध्ययन की पहचान करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, क्या अंतरिक्ष यान एंटीना ट्रैकिंग और डेटा रिले उपग्रह (टीडीआरएस) केवल तभी प्राप्त करता है जब पेलोड डेटा प्रसारित किया जाना है, या क्या यह आपातकालीन आदेशों के स्वागत या आपातकालीन डेटा के प्रसारण की अनुमति देने के लिए निरंतर टीडीआरएस को ट्रैक करता है? एफएफबीडी में वैकल्पिक और आकस्मिक संचालन भी सम्मिलित है, जो मिशन की सफलता की संभावना में सुधार करता है। प्रवाह आरेख सिस्टम के कुल संचालन की समझ प्रदान करता है, परिचालन और आकस्मिक प्रक्रियाओं के विकास के लिए आधार के रूप में कार्य करता है, और उन क्षेत्रों को निरुपित करता है जहां परिचालन प्रक्रियाओं में परिवर्तन समग्र सिस्टम संचालन को सरल बना सकता है। कुछ स्थिति में, डेटा प्राप्त होने तक किसी विशेष फ़ंक्शन को संतुष्ट करने के विभिन्न साधनों का प्रतिनिधित्व करने के लिए वैकल्पिक एफएफबीडी का उपयोग किया जा सकता है, जो विकल्पों के मध्य चयन की अनुमति देता है।^[8]

बिल्डिंग ब्लॉक्स

मुख्य विशेषताएँ

प्रमुख एफएफबीडी विशेषताओं का अवलोकन:^[1]

इन आरेखों में प्रयुक्त फ़ंक्शन ब्लॉक का ग्राफिकल स्पष्टीकरण। प्रवाह बाएँ से दाएँ होता है।^[4]

फ़ंक्शन ब्लॉक: एफएफबीडी पर प्रत्येक फ़ंक्शन भिन्न होना चाहिए और एकल बॉक्स (सॉलिड लाइन) द्वारा दर्शाया जाना चाहिए। प्रत्येक फ़ंक्शन को सिस्टम तत्वों द्वारा पूरा करने के लिए निश्चित, परिमित, भिन्न कार्रवाई की आवश्यकता होती है।
फ़ंक्शन नंबरिंग: प्रत्येक स्तर पर एक सुसंगत संख्या योजना होनी चाहिए और फ़ंक्शन उत्पत्ति से संबंधित जानकारी प्रदान करनी चाहिए। ये नंबर पहचान और संबंध स्थापित करते हैं जो सभी कार्यात्मक विश्लेषण और आवंटन गतिविधियों को आगे बढ़ाएंगे और निचले से शीर्ष स्तर तक पता लगाने की सुविधा प्रदान करेंगे।
कार्यात्मक संदर्भ: प्रत्येक आरेख में एक कार्यात्मक संदर्भ (कोष्ठक में बॉक्स) का उपयोग करके अन्य कार्यात्मक आरेखों का संदर्भ होना चाहिए।
प्रवाह कनेक्शन: फ़ंक्शंस को जोड़ने वाली रेखाओं को केवल फ़ंक्शन प्रवाह का संकेत देना चाहिए, न कि समय या मध्यवर्ती गतिविधि में चूक होती है।
प्रवाह की दिशा: आरेख इस प्रकार बनाए जाने चाहिए कि प्रवाह की दिशा समान्यत: बाएँ से दाएँ हो कार्यात्मक प्रवाह को निरुपित करने के लिए अधिकांशतः तीरों का उपयोग किया जाता है।
समिंग गेट्स: एक सर्कल का उपयोग समिंग गेट को दर्शाने के लिए किया जाता है और इसका उपयोग तब किया जाता है जब AND/OR उपस्थित होता है। AND का उपयोग समानांतर कार्यों को निरुपित करने के लिए किया जाता है और आगे बढ़ने के लिए सभी नियमों को पूरा किया जाना चाहिए। जिसमे OR का उपयोग यह निरुपित करने के लिए किया जाता है कि आगे बढ़ने के लिए वैकल्पिक रास्तों को संतुष्ट किया जा सकता है।
गो और नो-गो पथ: "जी" और "बार जी" का उपयोग "गो" और "नो-गो" स्थितियों को दर्शाने के लिए किया जाता है। इन प्रतीकों को वैकल्पिक पथों को निरुपित करने के लिए एक विशेष फ़ंक्शन छोड़कर रेखाओं के निकट रखा जाता है।

फ़ंक्शन प्रतीकवाद

एक फ़ंक्शन को एक आयत द्वारा दर्शाया जाएगा जिसमें फ़ंक्शन का शीर्षक (एक क्रिया क्रिया जिसके पश्चात् एक संज्ञा वाक्यांश होता है) और इसकी अद्वितीय दशमलव सीमांकित संख्या होती है। एक क्षैतिज रेखा इस संख्या और शीर्षक को भिन्न करेगी, जैसा कि ऊपर चित्र 3 में दिखाया गया है। चित्र यह भी दर्शाता है कि संदर्भ फ़ंक्शन का प्रतिनिधित्व कैसे किया जाए, जो एक विशिष्ट एफएफबीडी के अंदर संदर्भ प्रदान करता है। संदर्भ फ़ंक्शन के उपयोग के संबंध में उदाहरण के लिए चित्र $9$ देखें।^[9]

Figure 3. Function symbol

Figure 4. Directed lines

निर्देशित पंक्तियाँ

एकल तीर के शीर्ष वाली एक रेखा बाएं से दाएं कार्यात्मक प्रवाह को दर्शाएगी, चित्र 4 देखें।^[9]

तर्क प्रतीक

निम्नलिखित मूलभूत तर्क प्रतीकों का उपयोग किया जाएगा।^[9]

तथा: एक ऐसी स्थिति जिसमें सभी पूर्ववर्ती या आगामी पथ आवश्यक हैं। प्रतीक में एकाधिक आउटपुट के साथ एक एकल इनपुट या एकल आउटपुट के साथ एकाधिक इनपुट हो सकते हैं, किंतु एकाधिक इनपुट और आउटपुट संयुक्त नहीं हो सकते (चित्र 5)। चित्र को इस प्रकार पढ़ें: F1 के पूरा होने के पश्चात् F2 और F3 समानांतर में प्रारंभ हो सकते हैं। इसी प्रकार, F4, F2 और F3 के पूरा होने के पश्चात् प्रारंभ हो सकता है।

Figure 5. "AND" symbol

Figure 6. "Exclusive OR" Symbol

एक्सक्लूसिव या: एक ऐसी स्थिति जिसमें एकाधिक पूर्ववर्ती या आगामी पथों में से एक की आवश्यकता होती है, किंतु सभी की नहीं प्रतीक में एकाधिक आउटपुट के साथ एक एकल इनपुट या एकल आउटपुट के साथ एकाधिक इनपुट हो सकते हैं, किंतु एकाधिक इनपुट और आउटपुट संयुक्त नहीं हो सकते (चित्र 6) चित्र को इस प्रकार पढ़ें: F2 या F3, F1 के पूरा होने के पश्चात् प्रारंभ हो सकता है। इसी प्रकार, F4 या तो F2 या F3 के पूरा होने के पश्चात् प्रारंभ हो सकता है।
समावेशी या: एक ऐसी स्थिति जिसमें पूर्ववर्ती या उत्तरवर्ती अनेक पथों में से एक, कुछ या सभी पथों की आवश्यकता होती है। चित्र 7 AND प्रतीक (चित्र 5) और विशिष्ट OR प्रतीक (चित्र 6) के संयोजन का उपयोग करके समावेशी या तर्क को दर्शाता है। चित्र 7 को इस प्रकार पढ़ें: F2 या F3 (विशेष रूप से) F1 के पूरा होने के पश्चात् प्रारंभ हो सकता है, या (फिर से विशेष) F2 और F3 F1 के पूरा होने के पश्चात् प्रारंभ हो सकता है। इसी प्रकार, F4 या तो F2 या F3 (विशेष रूप से) के पूरा होने के पश्चात् प्रारंभ हो सकता है, या (फिर से विशेष) F4 F2 और F3 दोनों के पूरा होने के पश्चात् प्रारंभ हो सकता है

चित्र 7. समावेशी या तर्क

प्रासंगिक और प्रशासनिक डेटा

प्रत्येक एफएफबीडी में निम्नलिखित प्रासंगिक और प्रशासनिक डेटा सम्मिलित होगा:^[9]

आरेख बनाए जाने की तिथि
उस इंजीनियर, संगठन या कार्य समूह का नाम जिसने आरेख बनाया
आरेखित किए जा रहे फ़ंक्शन की अद्वितीय दशमलव सीमांकित संख्या
आरेखित किए जा रहे फ़ंक्शन का अद्वितीय फ़ंक्शन नाम।

चित्र 8 और चित्र 9 डेटा को एफएफबीडी में प्रस्तुत करते हैं। चित्र 9 चित्र 8 में निहित फ़ंक्शन F2 का अपघटन है और मॉडल के विभिन्न स्तरों पर कार्यों के मध्य संदर्भ को दर्शाता है।

चित्र 8. एफएफबीडी फ़ंक्शन 0 चित्रण

चित्र 9. एफएफबीडी फ़ंक्शन 2 चित्रण

यह भी देखें

↑ ^{Jump up to: 1.0} ^1.1 Systems Engineering Fundamentals. Archived 2011-07-28 at the Wayback Machine Defense Acquisition University Press, 2001
↑ The first version of this article is completely based on the NAS SYSTEM ENGINEERING MANUAL SECTION 4.4 VERSION 3.1 06/06/06.
↑ ^{Jump up to: 3.0} ^3.1 Thomas Dufresne & James Martin (2003). "Process Modeling for E-Business" Archived December 20, 2006, at the Wayback Machine. INFS 770 Methods for Information Systems Engineering: Knowledge Management and E-Business. Spring 2003
↑ ^{Jump up to: 4.0} ^4.1 Task Analysis Tools Used Throughout Development. FAA 2008. Retrieved 25 Sept 2008.
↑ ^{Jump up to: 5.0} ^5.1 Ben B. Graham (2004). "Detail Process Charting: Speaking the Language of Process". p.1
↑ Tim Weilkiens (2008). Systems Engineering with SysML/UML: Modeling, Analysis, Design. Page 257.
↑ Harold Chestnut (1967). Systems Engineering Methods. Page 254.
↑ ^{Jump up to: 8.0} ^8.1 ^8.2 NASA (2007). NASA Systems Engineering Handbook December 2007. p.53.
↑ ^{Jump up to: 9.0} ^9.1 ^9.2 ^9.3 FAA (2006). NAS SYSTEM ENGINEERING MANUAL SECTION 4.4 VERSION 3.1 06/06/06.

अग्रिम पठन

DAU (2001) Systems Engineering Fundamentals. Defense Acquisition University Press.
FAA (2007) System Engineering Manual. Federal Aviation Administration Washington.

[SEF01-1] {Jump up to: 1.0} ^1.1 Systems Engineering Fundamentals. Archived 2011-07-28 at the Wayback Machine Defense Acquisition University Press, 2001

[2] The first version of this article is completely based on the NAS SYSTEM ENGINEERING MANUAL SECTION 4.4 VERSION 3.1 06/06/06.

[TD03-3] {Jump up to: 3.0} ^3.1 Thomas Dufresne & James Martin (2003). "Process Modeling for E-Business" Archived December 20, 2006, at the Wayback Machine. INFS 770 Methods for Information Systems Engineering: Knowledge Management and E-Business. Spring 2003

[FAA08-4] {Jump up to: 4.0} ^4.1 Task Analysis Tools Used Throughout Development. FAA 2008. Retrieved 25 Sept 2008.

[BBG02-5] {Jump up to: 5.0} ^5.1 Ben B. Graham (2004). "Detail Process Charting: Speaking the Language of Process". p.1

[6] Tim Weilkiens (2008). Systems Engineering with SysML/UML: Modeling, Analysis, Design. Page 257.

[7] Harold Chestnut (1967). Systems Engineering Methods. Page 254.

[NASA07-8] {Jump up to: 8.0} ^8.1 ^8.2 NASA (2007). NASA Systems Engineering Handbook December 2007. p.53.

[FAA06-9] {Jump up to: 9.0} ^9.1 ^9.2 ^9.3 FAA (2006). NAS SYSTEM ENGINEERING MANUAL SECTION 4.4 VERSION 3.1 06/06/06.

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