Системная инженерия

Инженерное дело – инженерия 

Инженерия (engineering)- область человеческой деятельности, связанная с творческим применением научных принципов для проектирования и разработки конструкций, машин, аппаратов и производственных процессов, с работами по их индивидуальному или комплексному использованию, с их конструированием и применением на основе исчерпывающего представления об устройстве, с предсказанием их поведения в определенных условиях эксплуатации (American Engineers' Council for Professional Development).

Термин инженерия происходит от лат. ingeniosus — «искусный»

Инженерия это наука, искусство, техническая дисциплина и другие аспекты, относящиеся к реализации изобретений и проблемам достижения поставленных целей.

 

Важные особенности системной инженерии 

Активно развиваясь начиная с 1950-х годов  XX столетия, системная инженерия к настоящему времени стала зрелой дисциплиной, которая позволяет комплексно решать различные технические и управленческие проблемы, возникающие в процессе развития и практического использования технологий.

Несмотря на важную роль управления при создании продукции и предоставлении услуг системная инженерия это более техническая, нежели управленческая дисциплина

Системная инженерия предполагает использование по преимуществу количественных методов, включая согласование, оптимизацию, выбор и интеграцию достижений многих инженерных дисциплин

За прошедшие 50 лет сложность технических систем существенно увеличилась. Для современных систем характерны:

  Сложность: до 10 млн. деталей (нефтяная платформа), проект существует до 100 лет;

  До 1000 контракторов на один проект, у каждого контрактора свой язык;

  Мультидисциплинарность;

  Требования и спецификации проекта приходят с самых разных сторон и непрерывно меняются;

Каждый проект стал «вавилонской башней».  Так, например, для авианосца только полный набор требований в печатном виде может занимать несколько полностью набитых шкафов. Для того, чтобы доставить такой объем документов от поставщика к заказчику, потребуется даже не один грузовик. А что говорить о проектной документации и самом производстве такой системы, как авианосец! Там, где сложность возрастает «на порядки», на  помощь приходит системная инженерия, которая упорядочивает все процессы и предлагает лучшие практики в виде международных стандартов и методик.

 Основная роль системной инженерии — объединить смежные дисциплины и специальности (Рис. 2) и обеспечить возможность для коллективной работы по формированию и осуществлению совокупности  

 

Рис 2. Связь системной инженерии с другими науками

 

процессов, необходимых для построения системы в ее развитии, включая замысел, реализацию, эксплуатацию и утилизации.

 

Связь системной инженерии с другими дисциплинами (1) 

Сегодня системная инженерия объединяет в себе многие дисциплины, в частности:

моделирование систем

теорию принятия решений

операционное исчисление

программную инженерию

управление проектами

управление требованиями

управление рисками

промышленное проектирование, включая систему конструкторской и проектной документации

оценку затрат

Если кратко сказать, то СИ необходима для наведения порядка в действиях людей. Она предписывает следовать определенной апробированной методологии при проведении работ, не упуская тех моментов, которые, на первый взгляд, кажутся незначительными, и позволяет акцентировать усилия на наиболее критических направлениях работ. По сути это наука, как надо эффективно и оптимально управлять сложными проектами и предприятиями, повышая их конкурентоспособность

 

1.2. ЦЕЛЬ СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ

Системная инженерия на основе объединения достижений различных дисциплин и групп специальностей имеет целью предоставление методологического базиса и средств для успешной реализации согласованных, командных усилий по формированию и реализации хорошо структурированной деятельности по созданию систем, которая охватывает все стадии ЖЦ системы от замысла до изготовления и последующей эксплуатации и прекращения использования.

 

1.3. ЗАДАЧИ СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ

(Батоврин  В.К. Молодежная научная школа. Магнитогорск, октябрь 2009) 

Системная инженерия сосредоточена на:

·        технических усилиях, направленных на проектирование, изготовление, проверку соответствия, ввод в эксплуатацию, использование, сопровождение, утилизацию системных продуктов и процессов, а также на обучение персонала работе с ними

·        определении конфигурации и управление конфигурацией системы

·        преобразовании описания системы в иерархическую структуру работ по её созданию

·        обеспечении заявленных проектных затрат  и графиков работ

·        подготовке информации для принятия управленческих решений

 

1.4 ИСТОРИЯ ТЕРМИНА СИ

 

Рост масштабов и усложнение способов организации человеческой деятельности по созданию систем, повышение степени ответственности за ее результаты, быстрое возрастание сложности возникающих при этом научных, технических и управленческих проблем привели к появлению в середине ХХ века новой прикладной системной методологии – системной инженерии [Good H., Machol R. System Engineering. An introduction to the design of large-scale systems. – N.Y.: McGraw-Hill Book Company, 1957. (Гуд Г. Х., Макол Р. Э. Системотехника. Введение в проектирование больших систем. – М.: Сов. радио, 1962.)

Hall A. Methodology for System Engineering. – D. van Nostrand Company, 1962. (Холл А. Опыт методологии для системотехники. – М.: Сов. радио, 1975.)].

Сегодня мировое научное и индустриальное сообщества признают системную инженерию в качестве методологической основы организации и осуществления деятельности по созданию систем любого класса и назначения. В свою очередь, среди направлений, где системная инженерия сосредотачивает сегодня первоочередные усилия, выделяются: управление деятельностью по созданию систем; подготовка кадров; стандартизация; развитие и обеспечение процессов системной инженерии и ряд других

Так что же это такое Systems Engineering — системная инженерия (СИ)? Идея зародилась в пятидесятых годах прошлого столетия.

В 1961 г. при переводе монографии Г.Гуда и Р.Макола «System Engineering: An introduction to the Design of Large-scale Systems», Ф.Е.Темников предложил термин «системотехника». Редакции издательства «Советское радио» (в последующем «Радио и связь») не нравился буквальный перевод «системная инженерия» или «инженерия систем», и Федор Евгеньевич предложил обобщающее понятие, имея в виду не системотехнику в точном смысле, а системотехнологию.

Термин «системотехника» в то время будоражил прогрессивный научный мир Москвы, вошел в историю становления системных исследований в нашей стране, хотя и претерпел некоторые изменения по сравнению с первоначальным смыслом.

Если бы термин «System Engineering» был принят редакцией «Советское радио» в более точном переводе «инженерия систем», «системная инженерия» или хотя бы «системотехнология», то, возможно, не потребовалось бы поиска новых терминов для прикладных направлений теории систем. Но поскольку в термине в явном виде звучала «техника», термин «системотехника» довольно быстро стал использоваться в основном в приложениях системных методов только к техническим направлениям.

Так оно и пошло дальше: книжка А.Холла "A Methodology for System Engineering" вышла в 1975г. под названием "Опыт методологии для системотехники"

Такая трактовка термина привела к тому, что системотехников воспринимали только как специалистов автоматизированного управления, как системных администраторов операционных систем, да и подготовка системотехников проводилась на соответствующих кафедрах.

В июле 2009 г. произошло знаковое событие — официально было зарегистрировано Русское отделение INCOSE (International Council on Systems Engineering) (http://community.livejournal.com/incose_ru). INCOSE — это международная организация, объединяющая системных инженеров всего мира. И, если число членов этой организации в США исчисляется тысячами, а в каждой европейской стране сотнями, то на сегодняшний день Русское отделение INCOSE насчитывает не более 30 человек (Анатолий Левенчук -президент Русского отделения INCOSE).

INCOSE — интернациональная организация, сосредоточенная на развитии методологии и практики системной инженерии в интересах промышленности, науки и образования, а также государственных структур. В составе INCOSE более 6000 индивидуальных членов, 60 коллективных членов из различных стран, 20 рабочих групп, более 60 отделений, действующих по всему миру. INCOSE поддерживает сеть обучения, повышения квалификации и сертификации в области системной инженерии, которая оказывает существенное влияние на стандарты, государственную политику и университетские образовательные программы.

Ежегодно INCOSE проводит симпозиумы, на которых собираются представители практически всех стран, членов этой организации. В этом году симпозиум был проведен в Сингапуре, где впервые в 2009 году была представлена и Россия (два сотрудника ОАО «ВНИИАЭС»). При общей численности участников симпозиума в 600 человек добрая половина была из США. Большая часть участников симпозиума представляла организации, профессионально занимающиеся системной инженерией (консультации, обучение, оказание услуг по применению СИ на конкретном проекте или предприятии).

К сожалению, у нас все держится на голом энтузиазме отдельных специалистов. Например, вот уже несколько лет по собственной инициативе курс системной инженерии в Московском государственном институте радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА) и Московском физико-техническом институте (МФТИ) читает заведующий кафедрой информационных систем МИРЭА, профессор кафедры информационных бизнес-систем МФТИ Батоврин Виктор Константинович.