Виктор Николенко - Системная инженерия на раз-два

При создании новых высокотехнологичных систем набор требований стал существенно сложнее, чем три десятилетия назад. Прошлые достижения инженеров и менеджеров не обеспечивают успех в условиях вызовов будущего. Инновационные разработки компаний направлены на решение следующих задач.

– Удовлетворить желания клиентов в отношении новых продуктов и услуг.

– Улучшить экономику компании в долгосрочной перспективе.

– Научиться быстро реагировать на изменения на рынке.

– Стремиться стать признанным лидером в своей отрасли.

– Улучшить бизнес-модель, стратегию и процессы организации.

– Воспитывать творческих сотрудников путем организации эффективной работы.

Ниже перечислены пункты блока «Технологический рывок» из решения правительства РФ по реализации федеральных проектов от 2021 г. Перечень инициатив включает разработку технологий, позволяющих производить соответствующее оборудование.

• Чистая энергетика (водород и возобновляемые виды энергетики).

• Новая атомная энергетика, в том числе малые атомные реакторы для удаленных территорий.

• Развитие производств новых материалов.

• Круглогодичный Северный морской путь.

• Беспилотные логистические коридоры для транспорта.

• Автономное судовождение.

• Беспилотная аэродоставка грузов.

• Персональные медицинские помощники.

• Электроавтомобиль и водородный автомобиль.

• Цифровая экосистема «Одно окно» экспортера.

• Платформа университетского технологического предпринимательства.

• Взлет – от стартапа до размещения акций на бирже.

• Передовые инженерные школы.

Успех будущих поколений специалистов, инженеров и менеджеров будет напрямую зависеть от их способности эффективно работать в этом новом мире.

Уточним основные понятия системы и их роли.

• Цели: формулируют потребности заинтересованных сторон и определяют общую задачу создания системы. Каждая цель формулируется в виде набора требований.

• Жизненный цикл: определяет, как система будет построена или произведена, ее испытания, продажи, финансирование, эксплуатацию, обслуживание и утилизацию по завершению эксплуатации.

• Режимы работы: предусматривают функционирование системы в различных средах и условиях (сценариях). Самолет, например, используется для перевозки пассажиров и грузов, и для обучения экипажа. Его также нужно обслуживать, ремонтировать и испытывать.

• Ограничения : каждая конкретная система ограничена законодательством, процедурами и стандартами, имеющимися материалами, знаниями и технологиями, заданным временем проекта, финансированием, людскими и материальными ресурсами.

Управление жизненным циклом системы включает все действия для выполнения программы или проекта в различных фазах, разделенных точками принятия ключевых решений или контрольными рубежами (КР). В стандарте «Процессы жизненного цикла систем» ISO 15288:2015 (ГОСТ Р 57193—2016) перечислены 30 базовых процессов жизненного цикла систем, рис. 2.

Рис. 2. Базовые процессы жизненного цикла систем

Указанные процессы разделены на четыре основные группы.

• Группа технических процессов, объединяет процессы, которые связаны с повседневной деятельностью по проектированию систем.

• Группа процессов технического управления, объединяет процессы, которые отражают специфику управления инженерными проектами.

• Группа организационных процессов, объединяет бизнес-процессы в целом, управление предприятием, инвестициями и процессы управления жизненным циклом системы.

• Группа процессов соглашения, объединяет вопросы отношений между заказчиками и поставщиками, заказа, поставки и приобретения систем.

Для описания инструментов системной инженерии в последующем тексте будут использоваться еще несколько терминов.

• Требование: о пределяет, что должна делать система. Например, «портативная система очистки воды должна очищать не менее двух литров воды в минуту». Требования верхнего уровня должны включать цели системы, жизненный цикл, режимы работы, ограничения, интерфейсы с другими системами.

• Функция: конкретное действие, которое система выполняет, или значимая цель, для которой система разработана или спроектирована. Функции не надо путать с задачами. Например, в системе кофейного автомата «подача кофейной капсулы» и «дозировка горячей воды» являются функциями автомата. Однако действия «вставить чашку» и «выбрать напиток нажатием кнопки» являются задачами пользователя, а не функциями.