Виктор Николенко - Системная инженерия на раз-два

Одной из ключевых составляющих системного подхода являются заинтересованные стороны , связанные с системой. Ими являются любой человек или группа, которые в том или ином отношении влияют на систему. Среди них могут быть финансисты, заказчики, покупатели или агенты по закупке продукта или услуги, лица, ответственные за надзор и регулирование продуктов или услуг, их сертификации, акционеры компании, и так далее. Заинтересованные стороны находятся за пределами системы.

У заинтересованных сторон нужно различать их роли. Например, владелец легкового автомобиля может играть несколько ролей заинтересованных сторон, таких как владелец, водитель, пассажир, кредитор, и так далее. Заинтересованные стороны будут по разному смотреть на одну и ту же систему в зависимости от роли, которую они играют.

Системы меняются с течением времени. Для живых организмов характерный цикл включает рождение, рост, возмужание, старение и смерть. По аналогии введено понятие типового жизненного цикла развития систем. Он включает замысел, проектирование, изготовление, испытания, производство, эксплуатацию и утилизацию после износа.

Жизненным циклом (ЖЦ) называют совокупность взаимоувязанных последовательных изменений состояния изделия (системы), связанных с реализацией установленных процессов от начала разработки до вывода из эксплуатации. Некоторые продукты, например домашние компьютеры, имеют жизненный цикл длиной в несколько лет. Другие, как предметы одежды, могут иметь десятилетний или более жизненный цикл.

Далее потребуются еще два определения из стандарта ГОСТ 56136—2014.

– Этап жизненного цикла. Это часть ЖЦ, где предусматривается проверка характеристик проектных решений типовой конструкции и физических характеристик экземпляров изделий.

– Контрольный рубеж (КР) этапа жизненного цикла. Это момент завершения этапа ЖЦ, на котором реализуется процедура проверки результатов выполненных работ для последующего принятия решений о переходе к следующему этапу ЖЦ.

Основными этапами ЖЦ являются:

• Концепция : выявление и определение потребностей системы. Сюда входит анализ заинтересованных сторон и определение критериев проверки потребностей.

• Разработка : определение потенциальных вариантов решения проблемы, связанных с потребностями, и поиск предпочтительного решения.

• Производство : на этапе создается собственно система. Проводятся различные испытания, чтобы убедиться, что система построена правильно.

• Эксплуатация (использование): на этапе система используется конечными пользователями или операторами. Сюда включают обучение соответствующих сторон эффективному использованию системы.

• Поддержка (послепродажное обслуживание): предоставление услуг, необходимых для эффективной эксплуатации системы, таких как ремонты, отчеты о неисправностях, обслуживание, и т. д.

• Вывод из эксплуатации : реализация плана, как и когда система должна быть выведена из эксплуатации, и утилизирована безопасным и надежным образом.

Этапы жизненного цикла используют, чтобы упростить планирование и управление всеми основными событиями создания высокотехнологичной авиационной, космической, инфраструктурной или другой сложной системы или продукта. Разделение (декомпозиция) проекта на этапы жизненного цикла делит процесс разработки на более мелкие и управляемые части. Переход фазовых границ между этапами определяется в пунктах КР путем оценки прогресса проекта и принятия решений по реализации следующей фазы. Так как решения на ранних этапах влияют на последующие активности, и более продвинутую систему труднее изменить по ходу проекта, в системном подходе сделанное на ранних стадиях ЖЦ имеет наибольшее влияние на успех проекта в целом.

Пример ЖЦ системы, включающего девять контрольных рубежей, показан на рис.1.

Рис. 1. Этапы жизненного цикла системы (пример)

Согласно стандарту ГОСТ Р 57193—2016 на очередном контрольном рубеже ЖЦ должны быть выполнены главные задачи проекта на предыдущей стадии:

• обоснованы гарантии, что процесс разработки приведет к удовлетворительной верификации и валидации продукта;

• обеспечена приемлемость риска перехода на следующую стадию.

Успешная разработка системы будет зависеть от технологий, которые используются на протяжении жизненного цикла системы. В случаях, когда система имеет длительные стадии эксплуатации и обслуживания, важно учитывать жизненный цикл примененных технологий. Требуется, чтобы используемая технология оставалась доступной в течение всего жизненного цикла продукта, даже если она устареет. Это важно, например, для информационных технологий, где версии программных продуктов обновляются каждые 5—10 лет. Другим примером являются музыкальные носители. В 1960-х годах это были грампластинки, в 1980-х на смену пришли кассеты. В 1990-х годах их вытеснили компакт-диски, в 2000-х появились телефоны и карманные плееры с внутренней твердотельной памятью, и т. д.

Системная инженерия используется человечеством с давних времен. Например, пирамиды в Древнем Египте, римские дороги и акведуки, каналы орошения азиатских полей являются примерами сооружения сложных систем, имеющих длинный жизненный цикл. Сегодня, когда постоянно растет сложность окружающей инфраструктуры и разрабатываемых систем, необходимо развивать строгие и надежные подходы, которые помогают справиться с заданными уровнями сложности решаемых задач.

Базовый для нашей книги термин некоммерческая международная организация сиcтемных инженеров INCOSE формулирует следующим образом (2018).

Системная инженерия – это междисциплинарный и интеграционный подход для обеспечения успешной реализации, использования и вывода из эксплуатации инженерной системы, используя системные принципы и концепции, а также научные, технологические и управленческие методы.

Система – это расположение частей или элементов, которые вместе демонстрируют поведение или значение, которого нет у отдельных компонентов. Системы могут быть физическими, концептуальными (абстрактными информационными), биологическими или их комбинацией.

Инженерная система – это система, разработанная или адаптированная для взаимодействия с ожидаемой эксплуатационной средой для достижения одной или нескольких предполагаемых целей при соблюдении применимых ограничений. Инженерные системы могут включать людей, продукты, услуги, информацию, процессы и природные элементы.