Анатолий Левенчук - Системная инженерия – 2022

© Анатолий Левенчук, 2022

ISBN 978-5-0059-0127-9

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Книга/курс системной инженерии учит фундаментальной практике системной инженерии, как способу изменения мира к лучшему. Поначалу системная инженерия развивалась главным образом в сложнейших аэрокосмических проектах, в инженерии транспорта, отличаясь от традиционных видов инженерии тем, что опиралась на системный подход, позволяющий увязать в одном инженерном проекте мышление об объектах самого разного масштаба – от маленького винтика в самолёте до огромного аэропорта, поддерживающего эксплуатацию множества самолётов. Сегодня практически все инженерные разработки в мире для систем самого разного масштаба (от отдельных веществ в химическом синтезе или деталей из какого-то однородного материала до обществ или даже человечества в целом, что позволяет говорить о «безмасштабности») делаются с использованием подходов системной инженерии: в них выделяются разработка концепции использования, концепции системы, архитектуры системы, управление версионированием и конфигурацией, делаются инженерные обоснования. Кроме безмасштабности современная системная инженерия опирается на третье поколение системного мышления, которое выходит за рамки одного жизненного цикла на идеи эволюции/развития, и поэтому в учебнике описана непрерывная инженерия: практика непрерывной разработки, непрерывного принятия архитектурных решений, непрерывного ввода в эксплуатацию системы, которая развивается в непрерывно меняющемся окружении, не просто однократно разрабатывается, эксплуатируется и затем забрасывается, а постоянно меняется в ходе своей эксплуатации, получает частые обновления, инженеры-разработчики, архитекторы и изготовители системы не прекращают свою работу с началом эксплуатации.

Книга/курс даст представление о том, чем занимаются инженеры в своей работе, даже если они не называются «инженеры» (например, менеджеры – это инженеры предприятия, врачи – инженеры человеческого тела, агрономы – инженеры урожая).

Книга/курс уникален, ибо на данный момент большинство современных учебников «железной» системной инженерии хорошо доносят идею безмасштабности как применимости одних и тех же методов разработки, основанных на применении системного подхода в инженерии для самых разных систем самых разных масштабов, в том числе традиционно не понимаемых как инженерные. Но они основаны на идее однократной сдачи системы в эксплуатацию, однократном прохождении жизненного цикла системы с упором на разовое введение в строй какой-то большой системы (например, атомной станции). Современные учебники программной инженерии, наоборот, хорошо передают непрерывный характер разработки, идею непрерывного уточнения изменяющегося окружения уже работающей системы, уточнения потребностей потребителей/пользователей/заказчиков и непрерывный ввод в эксплуатацию всё новых и новых возможностей для уже работающей системы. Но они абсолютно провальны в показе общеприменимости идей инженерной разработки к самым разным видам систем, ограничиваются только программными системами. Наш курс/учебник даёт гармонизированное представление как о безмасштабности системной инженерии, так и о её непрерывности в ходе инженерных проектов. Конечно, через некоторое время появится много учебной литературы, которая закроет этот разрыв, но пока «лучшее из двух миров» собрано именно в нашем курсе/книге.

В курсе даётся основное представление об инженерных практиках на самом высоком уровне абстракции, удобном для соотнесения этих практик со многими видами целевых систем, начиная от традиционных для инженерии прошлого простых механических систем через сегодняшние киберфизические системы к живым организмам, личности, сложным социотехническим системам (предприятиям) и далее социальным системам. Излагается не конкретный метод системной инженерии, принятый, например, в NASA или MITRE, или полностью соответствующий учебнику системной инженерии INCOSE, по которому ведётся сертификация профессионалов в системной инженерии. Излагается не метод, который полностью соответствует духу и букве какого-то конкретного одного стандарта практик системной инженерии, например ISO 15288:2015. Нужно помнить, что все эти международные стандарты и публичные документы привязаны к работе в сложнейших аэрокосмических проектах (системный уровень киберфизической системы) и подразумевают обучение на многочисленных специализированных курсах в порядке магистерской подготовки профессиональных системных инженеров киберфизических систем.

Материалы курса могут оказаться неожиданными для инженеров, получивших классическое инженерное образование. Так, в курсе отражается изменение в разделении труда между прикладными разработчиками и архитекторами, появление DevOps (с многочисленными их вариациями в самых разных видах инженерии), и исчезновение по факту инженерии требований (что вызывает максимальное отторжение у привыкших к работе с требованиями инженеров, но жизнь изменилась, и мы не можем излагать в нашем новом учебнике то, чему учили в вузах нас самих, не можем излагать опыт старых лучших инженерных проектов. Мы консультировались с системными инженерами из компаний-единорогов, чьи продукты используются миллионами людей, и они подтвердили: за последние пять лет ситуация с разработкой требований кардинально изменилась. Так что мы просто добавили разъяснения по этому вопросу, но инженерию требований не излагаем, как устаревшую уже практику).

Наша книга/курс даёт только кругозор по системной инженерии и примерно соответствует содержанию относительно коротких курсов «Foundations of Systems Engineering», которые дают введение в специальность системного инженера. Особенность книги/курса в том, что она даёт кругозор по созданию систем самых разных видов, которые не всегда сегодня ассоциируются с инженерной работой: простых механических систем без встроенных компьютеров (уровень «вещества»), киберфизических систем (со встроенным компьютером), живых существ (от бактерий и растений через животных до человека, взятого как биологическое существо, включая генную инженерию и медицину как инженерные практики), личностей (психология и образование как инженерные практики), организаций (системный менеджмент как инженерия предприятия), сообществ (строительство сообществ, маркетинговые кампании для инженерии клиентуры), обществ (госстроительство, политика как социальная инженерия), человечества в целом.

Тем самым пройти наш курс предлагается не только «классическим» системным инженерам киберфизических систем,