Подробно рассмотрим процесс системного проектирования и роль
в этом процессе системного инженера.
Большинство из того,
чему мы с вами будем обучаться в системном проектировании, включает в себя процессы.
И это понятно, почему.
Результаты любого процесса достаточно легко осознать,
и инженерам этим процессом
достаточно легко и быстро обучиться.
Можно легко предсказать при изучении процессов,
когда поставленная цель будет достигнута.
Указанные процессы широко используются
при разработке и представляют собой важную часть сложных технических систем.
Ну и в заключение данного
слайда не могу не отметить следующий факт.
В Соединенных Штатах Америки системному
инжинирингу обучают как минимум в 45 университетах.
Для Российской Федерации данное направление
находится только в начальной стадии изучения,
и можно отметить всего несколько университетов,
включая Московский физико-технический институт, где такое обучение поставлено.
Для проведения системного проектирования требуется
задействовать обе половины человеческого мозга.
При этом взаимодействие левой и правой части,
они работают и
происходят по такому алгоритму: левая часть
мозга обеспечивает принудительную идентификацию требований,
их декомпозицию и обеспечение верификации,
что и составляет собой процесс системного проектирования.
А вот правая часть мозга она создает интуитивный запрос и понимание того,
как все части сложной системы взаимодействуют друг с другом,
и при этом спроектирует их так,
чтобы взаимодействие происходило желаемым и предсказуемым путем.
И вот эта часть представляет собой искусство системного инжиниринга.
Поэтому в ответе на вопрос, что такое системный инжиниринг,
или системное проектирование — это процесс или искусство?
Ответ: и процесс, и искусство, сбалансированное,
представленное в мозгу разработчика технической системы.
Какие исторические причины создали
необходимость возникновения системного инжиниринга?
Таких причин много и в том числе,
начиная от известных исторических фактов,
частично представленных на данном слайде, наиболее известные из опытов,
предшедствующих созданию сложных технических систем,
включают в себя разработку большого
военного судна в Швеции в XVII веке,
когда волюнтаристские подходы короля Густава,
привели к тому, что только что построенное судно
отошло на недалекое расстояние от пирса и мгновенно
затонуло из-за неправильных принципов проектирования.
Второй, очень хорошо известный исторический пример — это Пизанская башня,
где также несоблюдение принципов системного проектирования привели к тому,
что в итоговом, в итоге данное сооружение
оказалось практически сразу же после постройки в аварийном состоянии.
Ну и, наконец, достаточно большое количество примеров представляют
собой здания и сооружения, частично разрушенные при
сейсмическом воздействии, то есть при землетрясениях.
И следует обратить внимание,
что все разрушения происходят на стыках систем,
и в этом смысле стыки систем являются наиболее
критическими элементами к разработке которых
необходимо подходить максимально тщательно.
Еще один элемент заключается в том, что менеджеры и главные
инженеры старались уделять внимание только тем вопросам,
в которых они были максимально компетентны,
забывая о том, что итоговые характеристики системы
представляют собой синергию усилий всех участников разработки.
Поэтому спроектированные системы, по существу,
были бесполезны, и это еще, к тому же, привело к тому,
что цены на разработки значительно завышались,
а графики постоянно срывались.
Дополнительная мотивация и важность системного проектирования состоит в том,
что для больших проектов всегда существует потенциальная вероятность неудачи,
поскольку при их разработке необходимо,
чтобы многие подсистемы проектировались параллельно.
Без ясного понимания того, что должно быть сделано, в каждой подсистеме,
команда разработчиков рискует выполнить несостоятельное проектирование,
конфликтующие между собой интерфейсы или неоправданно
дублировать усилия различных участников команды.
Таким образом, можно сказать, что системное проектирование
обеспечивает систематизированный дисциплинированный подход,
позволяющий определить каждому члену команды разработчиков то,
что ему нужно сделать для успеха проекта в целом.
И этот аспект действительно является решающим,
для того чтобы команда проекта успешно выполнила поставленные задачи.
Почему нам
нужно все больше системных инженеров?
Совершенно понятно, что в существующих условиях развития общества — и,
кстати говоря, эта проблема относится далеко и не только к Российской Федерации
— демографические проблемы старения работников и поддержания
необходимой квалификации выходят на первый план.
Безусловно, очень важным обстоятельством является то,
что тренды в разработке и проектировании новых космических систем —
но это относится не только к космическим, а к любым сложным техническим
системам — требуют для реализации все больше системных инженеров.
При этом понятно, что все сложные технические системы
постоянно борются за обеспечение стоимостных и технических свойств систем,
а также за своевременное выполнение графика их создания.
На чем же основаны основные
принципы системного проектирования?
На сегодняшний день все принципы базируются
на тщательном изучении уроков прошлого.
Несмотря на то что сама по себе дисциплина
«Системный инжиниринг» относительно новая,
она очень быстро развивается и это происходит именно потому,
что сложные технические системы, во-первых, их самих становится все больше,
а во-вторых, степень сложности постоянно возрастает.
Положительный опыт выполненных
раннее систем — это бесценный опыт,
который собирается в разного рода нормативных документах, в частности,
существует справочник по системному инжинирингу NASA.
Я бы рекомендовал с ним подробнее познакомиться,
поскольку практически все аспекты системного инжиниринга
там представлены достаточно широко.
Вместе с этим нужно понимать, что все миссии,
созданные до настоящего момента, все они,
если и имели ошибки, то эти ошибки были уникальны.
Поэтому уроки изучения этих ошибок,
они должны абсолютно четко идентифицировать причины
их возникновения при сохранении их идентичности.
Романов Алексей АлександровичДоктор технических наук, профессор.
Кондратьев Вячеслав ВладимировичДоктор технических наук, профессор
