Системный подход к управлению высокотехнологичными проектами. 2-е издание, переработанное и дополненное

1) были ли выполнены требования к системе и установленные ограничения;

2) является ли предварительный выбор финального варианта сильно зависящим от определенного набора входных значений и допущений или устойчивым при разумном изменении входных значений (т.е. насколько он «надежен» по чувствительности к изменению условий эксплуатации);

3) достаточны ли имеющиеся данные для утверждения предварительного выбора;

4) достаточно ли независимы методы измерения, чтобы дать уверенность, что выполненный предварительный отбор лучше отброшенных альтернатив;

5) если результаты нескольких альтернатив близки, необходим ли дальнейший анализ;

6) является ли предварительный выбор чувствительным к оценочной характеристике или ограничению. Если «да», то следует проверить полный разумный диапазон изменения каждой переменной, чтобы уточнить область, где предварительный выбор обоснован.

Ожидаемые результаты маркетинга включают выбор концепции эксплуатации системы, выбор архитектуры, производные требования (альтернативы функций, распределение требований). Все эти понятия будут обсуждены далее.

Статистика сроков исполнения программ, например компании Airbus, показывает, что сокращению длительности программ уделяется большое внимание, так как скорость выхода нового продукта на рынок сильно влияет на долю рынка, скорость возврата инвестиций, прибыль по ППО и др.

Характер инженерных проектов заметно различается в разных отраслях, организациях, технологических областях и сферах применения. Например, проект разработки программного обеспечения на мобильной платформе кажется далеким от проекта строительства большого нового моста. Для разных систем требуется, чтобы системный подход был адаптирован для системы в целом, а также индивидуально для каждой подсистемы. Методология адаптации может выполняться в два этапа.

1. Для настройки жизненного цикла определяют основные подсистемы. Для каждой из них определяют технические и организационные факторы, влияющие на жизненный цикл. С учетом этих факторов определяются этапы жизненного цикла. Далее описывают основные процессы и результаты для каждого этапа жизненного цикла. Затем этапы жизненного цикла оптимизируют для повышения их эффективности и результативности.

2. После определения жизненных циклов подсистем они объединяются в рамках жизненного цикла системы в целом. Различные этапы жизненного цикла системы синхронизируют по времени, определяют этапы и вехи подсистем, входящие в реализацию жизненного цикла системы.

Например, необходимо разработать систему антенн для применения в радиоастрономии. Объект имеет следующие технические и организационные особенности, которые формируют особенности жизненного цикла:

a) высокая стоимость цикла проектирование-сборка-испытания;

b) низкая технологическая зрелость, так как это новая конструкция;

c) умеренный объем единичного производства;

d) длительный ожидаемый срок службы (до 50 лет);

e) суровые условия эксплуатации в отдаленной пустынной местности с дистанционным управлением.

Описанные выше особенности влияют на адаптацию жизненного цикла следующим образом.

• Необходим комплексный предварительный анализ требований к жизненному циклу проектирования с акцентом на полную проверку конструкции на производительность и долговечность перед началом производства.

• Предполагается одна итерация разработки (создание прототипа) для дорогого штучного проекта.

• Оптимизация эксплуатационных расходов на длительный срок службы имеет решающее значение.

Другая система, например, включает разработку программного обеспечения для обслуживания сложной мехатронной системы предыдущего примера. Особенности жизненного цикла:

1) низкая стоимость цикла проектирования-сборки-тестирования. программные системы могут быть разработаны в виртуальной тестовой среде;

2) высокая технологическая зрелость, разработка проводится на основе хорошо зарекомендовавших себя протоколов управления и мониторинга, которые можно адаптировать к этой задаче;

3) жесткость требований и граничных условий: внешние интерфейсы программного обеспечения четко определены имеющимся аппаратным обеспечением на ранних этапах жизненного цикла, пользовательские интерфейсы также легко определяют на ранних этапах жизненного цикла;

4) используются отраслевые нормы и стандарты разработки программного обеспечения.

В этом примере оптимизация эффективности достигается путем сосредоточения усилий на этапах определения требований и проектирования архитектуры жизненного цикла, где процессы программного обеспечения часто слабы.

Третий пример рассматривает строительство гражданской инфраструктуры для типичного радиоастрономического объекта, расположенного на удаленном участке территории вне городской черты. Сюда входят дороги, здания, электрическая и оптоволоконная сети. Эта система имеет следующие особенности жизненного цикла:

a) очень высокая стоимость цикла проектирование-строительство-испытания;

b) высокая технологическая зрелость;

c) жесткие требования и граничные условия;

d) высокие эксплуатационные расходы и развертывание в удаленной среде;

e) отраслевые нормы и стандарты: в отрасли гражданского строительства существуют устоявшиеся стандартные процессы разработки и строительства;

f) нормативная среда со значительными ограничениями (безопасность, здоровье, окружающая среда и т. д.).

При адаптации ЖЦ проекта следует учитывать, что тщательное определение требований и завершение этапа детального проектирования целесообразно выполнить до заключения контракта на строительство. Процессы проектирования и строительства должны будут соответствовать стандартным нормам гражданского строительства, включая архитектурное проектирование, верификацию и валидацию проекта, постоянные проверки строительных работ и качества поставляемых комплектующих от подрядчиков, а также этап перехода системы в эксплуатацию и проверки конечным пользователем.

2.4. Формирование требований к системе

После утверждения положительных результатов маркетингового исследования идеи продукта для рассмотрения проекта выполняют анализ осуществимости задачи. Нужно оценить различные технологические подходы, которые могут быть рассмотрены при ответе на заданные функциональные требования. В целом необходимо определить различные возможные подходы к проектированию будущей системы, которые можно использовать для удовлетворения требований. Выполнить оценки наиболее вероятных альтернатив и аналогов с точки зрения производительности, эффективности, требований к логистике и техническому обслуживанию; а также экономических критериев жизненного цикла. Исследуются альтернативные применения технологий. Например, при проектировании средств связи можно выбирать между оптоволоконной технологией, сотовой (беспроводной) или традиционной с проводами. При разработке конструкции самолета нужно определить долю использования композитных материалов. При создании большой системы любого типа понять, как следует использовать интегральные микросхемы, печатные платы, системы на кристалле и др. Альтернатив может быть много, однако количество возможностей должно быть сужено до нескольких вариантов, соответствующих наличию ожидаемых ресурсов (т.е. человеческих сил, материалов и технологий) и бюджета.

Необходимым компонентом для продвижения по этапам разработки является «Концепция эксплуатации». Это документ, описывающий ожидаемые характеристики разрабатываемой системы с точки зрения пользователя (не путать со спецификацией, где изложен весь набор требований заинтересованных сторон к системе, подсистемам и элементам). Его задачей является наглядное описание целей создания системы, «что» она должна делать, а не «как». Документ также должен определять любые критические требования или цели производительности на верхнем уровне (сформулированные качественно либо количественно) и их системное обоснование. Форма изложения документа относительно свободная, можно найти много шаблонов в интернете.

В тексте «Концепции эксплуатации» должна содержаться следующая информация.

1. Почему необходима система и предварительный обзор самой системы.

2. Описание полного жизненного цикла системы от развертывания до вывода из эксплуатации.

3. Описание сценариев, иллюстрирующих конкретные эксплуатационные мероприятия, связанные с использованием системы.

4. Указание условий, при которых система используется и обслуживается.

5. Изложены различные аспекты использования системы, включая производство, техническое обслуживание, поддержку и утилизацию.

6. Перечисление различных классов пользователей, в том числе операторов, сопровождающих, партнеров, их различных навыков и ограничений.

7. Определены границы системы, ее интерфейсов и связей с другими системами.

Руководство по разработке концепции эксплуатации удобно готовить в группе заинтересованных лиц программы. При этом:

a) не следует указывать какие-либо особенности системы;

b) не нужно описывать, как идет процесс и как должна выполняться функция, надо только перечислить потребности системы;

c) в рабочую группу рекомендуется включить все заинтересованные стороны (до 15 чел.), которые должны иметь полномочия принимать окончательные решения;