ББКУДК 62 65 32.817
К72
+
К72 Системная инженерия. Принципы и практика. Пер. с англ. под ред. В. К. Батоврина.
– М.: ДМК Пресс, 2017. – 624 с.: ил.
Косяков А., Свит У. и др.
ISBN 978-5-97060-464-9
Книга принадлежит к числу лучших зарубежных учебников по системной
инженерии. В ней подробно рассмотрены практически все аспекты деятельности
системного инженера на протяжении полного жизненного цикла
сложной системы. В основу предлагаемого авторами подхода к изучению
г системной инженерии положено небольшое число базовых моделей, наклядных
и удобных для практического использования. Книга носит призтрируется
многочисленными примерами и сопровождается интересными
адачами.
инКнига будет полезна студентам и аспирантам при изучении системной
ББК УДК 62+65 32.817
an No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in
e y form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, scanning, or otherwise,
eitxcept as permitted under Section 107 or 108 of the 1976 United States Copyright Act, without
a her the prior written permission of the Publisher, or authorization through payment of the
Mppropriate per-copy fee to the Copyright Clearance Center, Inc., 222 Rosewood Drive, Danvers,
t A 01923, (978) 750-8400, fax (978) 750-4470, or on the web at www.copyright.com. Requests to
She Publisher for permission should be addressed to the Permissions Department, John Wiley &
hons, Inc., 111 River Street, Hoboken, NJ 07030, (201) 748-6011, fax (201) 748-6008, or online at
ttp://www.wiley.com/go/permission.
кой бы то ни было фВсе права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в каISBN
(англ.)
етственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.
978-0-470-40548-2
орме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения
владельцев авторских прав.
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность
н технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютISBN
(7БЦ, рус.) 978-5-97060-464-9
© Copyright © by John Wiley & Sons, Inc.
All rights reserved.
© Оформление, перевод ДМК Пресс
женерии и связанных с ней дисциплин. Она также представит несомненсный
интерес для инженеров различных профилей, менеджеров и экономитов,
занимающихся проблемами создания сложных технических, социотехнических
и организационных систем.
ладной характер. Материал изложен в доступной форме, для его осво ения
с не требуется больших знаний по высшей математике. Изложение иллюотвую
точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет
Стр.5
...
Содержание
В Обращение к читателям ................................................................................................... 21
Оступительное слово ......................................................................................................... 23
Пт редактора русского издания ..................................................................................... 26
редисловие авторов ко второму изданию ................................................................ 43
ЦеАлександр Косяков, 1914–2005 ............................................................................. 43
дарности ........................................................................................................... 46
С ли второго издания ............................................................................................. 43
Благоодержание книги .................................................................................................... 45
Предисловие авторов к первому изданию ................................................................... 47
Цели ............................................................................................................................. 47
Истоки и содержание .............................................................................................. 48
Благодарности ........................................................................................................... 49
ЧАСТЬ I
Основы системной инженерии ........................................51
Глава 1
Системная инженерия и современные системы .................53
1.1. Что такое системная инженерия? ........................................................................ 53
Системная инженерия и традиционные инженерные дисциплины ............ 54
Системная инженерия и управление проектом................................................ 55
1.2. Происхождение системной инженерии .............................................................. 55
КонкТехнический прогресс: риски ................................................................................ 57
Специалиуренция: компромиссы .................................................................................. 58
зация: сопряжения ................................................................................. 59
5
Стр.6
1.3. Примеры систем, нуждающихся в системном инженере ............................... 61
Примеры комплексных инженерно насыщенных систем .............................. 62
1.4. Системная инженерия как профессия ................................................................ 64
ОВыбор карьеры .......................................................................................................... 65
тягательная сила системной инженерии? ........................................ 69
В риентация технических специалистов ............................................................. 66
В чем приызовы системной инженерии ............................................................................. 68
Отличительные черты и мотивация системного инженера .......................... 70
1.5. Модель развития карьеры системного инженера ............................................ 70
1.6. Сила системной инженерии .................................................................................. 73
Сила мультидисциплинарного знания ................................................................ 74
Сила приближенных вычислений ........................................................................ 75
Сила скептического позитивного мышления ................................................... 75
1.7. Резюме ......................................................................................................................... 76
ПЧто такое системная инженерия? ........................................................................ 76
Происхождение системной инженерии .............................................................. 76
римеры систем, нуждающихся в системном инженере ............................... 76
Системная инженерия как профессия ................................................................ 77
Модель развития карьеры системного инженера ............................................ 77
Сила системной инженерии .................................................................................. 77
ДЗадачи .................................................................................................................................... 78
Глава 2
ополнительная литература ........................................................................................... 79
Ландшафт системной инженерии ....................................80
2.1. Точка зрения системного инженера .................................................................... 80
«НаилУспешные системы ................................................................................................... 80
ованная точка зрения .......................................................................... 85
Сбалансиручшая» система ............................................................................................. 81
Сбалансированная система ................................................................................... 83
2.2. Представления в системной инженерии ............................................................ 86
2.3. Предметные области, связанные с системами ................................................ 88
2.4. Сферы деятельности, связанные с системной инженерией .......................... 89
2.5. Подходы системной инженерии ........................................................................... 90
2.6. Системная инженерия. Действия и результаты ............................................... 90
2.7. Резюме ......................................................................................................................... 92
ПТочка зрения системного инженера .................................................................... 92
Представления в системной инженерии ............................................................ 93
Средметные области, связанные с системами ................................................. 93
Поферы деятельности, связанные с системной инженерией .......................... 94
Сисдходы системной инженерии ........................................................................... 94
темная инженерия. Действия и результаты .............................................. 94
ДЗадачи .................................................................................................................................... 94
6
ополнительная литература ........................................................................................... 94
Содержание
Стр.7
Глава 3
Структура сложных систем .............................................95
3.1. Составные части и интерфейсы системы .......................................................... 95
3.2. Иерархия в сложных системах .............................................................................. 95
ОМодель сложной системы ...................................................................................... 96
3.3. Составные части системы .................................................................................... 100
эФункциональные составные части: функциональные
по прбласти компетенции системного инженера и специалиста
оектированию ................................................................................................. 98
лементы ................................................................................................................... 100
ТФизические составные части: компоненты ..................................................... 102
Пиповые составные части .................................................................................... 104
рименение составных частей системы .......................................................... 105
Траницы системы: контекстная диаграмма ..................................................... 107
ипы взаимодействий с окружением ................................................................ 111
3.4. Окружение системы ............................................................................................... 105
ГГраницы системы .................................................................................................... 106
3.5. Интерфейсы и взаимодействия .......................................................................... 113
Интерфейсы: внешние и внутренние ................................................................ 113
Взаимодействия ...................................................................................................... 113
Интерфейсные элементы ...................................................................................... 114
3.6. Сложность в современных системах ................................................................. 115
Системы систем ...................................................................................................... 116
Инженерия систем масштаба предприятия ..................................................... 118
3.7. Резюме ....................................................................................................................... 120
ИераСоставные части и интерфейсы системы ........................................................ 120
рхия сложных систем ................................................................................... 120
ОкрСоставные части системы .................................................................................... 120
ложность в современных системах ................................................................. 121
ДЗадачи .................................................................................................................................. 122
Ин ужение системы ............................................................................................... 121
С терфейсы и взаимодействия .......................................................................... 121
ополнительная литература ......................................................................................... 123
Глава 4
Процесс разработки системы ....................................... 124
4.1. Применение системной инженерии
на протяжении жизненного цикла системы .................................................... 124
4.2. Жизненный цикл системы ................................................................................... 125
Разработка принятой в этой книге модели жизненного цикла
С для системного инженера .................................................................................... 125
тадии в модели жизненного цикла
для системного инженера .................................................................................... 128
Содержание
7
Стр.8
ЭЭтапы разработки концепции ............................................................................. 131
Этапы разработки инженерно-технических решений .................................. 134
тапы постразработческой стадии.................................................................... 137
териализация системы .................................................................................... 140
ТУчастники ................................................................................................................. 142
тод системной инженерии ..................................................................... 149
ФАнализ требований (постановка задачи) ......................................................... 151
Опис з функционирования и привязка функций) ......................................... 153
(аналиункциональное описание
(син ание физической реализации
тез, анализ физической реализации и размещение элементов) ......... 155
ПоВалидация проектных решений (верификация и оценка) ............................ 157
Медготовка к следующему этапу ........................................................................ 159
тод системной инженерии
в применении к жизненному циклу системы .................................................. 160
Спиральная модель жизненного цикла ............................................................ 160
Пореобразование неизвестного в известное ..................................................... 163
Испыдход системной инженерии к испытаниям ................................................ 164
отяжении жизненного цикла системы .................................................... 165
Жизненный цикл системы ................................................................................... 165
Эволюционные характеристики процесса разработки ................................. 166
Метод системной инженерии ............................................................................. 166
Испытания на протяжении разработки системы ........................................... 167
4.5. Испытания на протяжении разработки системы ........................................... 162
ПНеизвестные ............................................................................................................ 163
тания и аттестация системы ..................................................................... 165
4.6. Резюме ....................................................................................................................... 165
на прПрименение системной инженерии
4.3. Эволюционные характеристики процесса разработки ................................. 138
МаПредшествующая система.................................................................................... 139
ребования к системе и документация ............................................................ 143
4.4. Метод системной инженерии ............................................................................. 144
Наш меОбзор существующих методов и процессов системной инженерии ........ 146
ДЗадачи .................................................................................................................................. 167
Глава 5
ополнительная литература ......................................................................................... 168
Управление системной инженерией .............................. 169
5.1. Управление разработкой системы и рисками ................................................. 169
Подготовка предложения и техническое задание .......................................... 170
Меоставление сметы и контроль ее исполнения .............................................. 175
5.2. Иерархическая структура работ ......................................................................... 171
СЭлементы типичной иерархической структуры работ ................................. 171
8
тод критического пути ................................................................................... 175
Содержание
Стр.9
5.3. План управления системной инженерией ........................................................ 176
Элементы типичного плана управления системной инженерией .............. 176
5.4. Управление риском ................................................................................................ 178
ССнижение рисков на протяжении жизненного цикла системы .................. 179
Оценка рисковоставные части управления риском ............................................................... 181 ......................................................................................................... 181
Смягчение рисков .................................................................................................. 186
План управления риском ...................................................................................... 188
оектирования системы .................................................................... 191
5.5. Организация системной инженерии ................................................................. 189
Команда прОтдел системного анализа ................................................................................... 191
5.6. Резюме ....................................................................................................................... 193
ИераУправление разработкой системы и рисками ................................................. 193
рхическая структура работ ......................................................................... 193
УПлан управления системной инженерией ...................................................... 193
Оправление риском ................................................................................................ 193
рганизация системной инженерии ................................................................. 194
ДЗадачи .................................................................................................................................. 194
ополнительная литература ......................................................................................... 195
ЧАСТЬ II
Стадия разработки концепции ...................................... 197
Глава 6
Анализ потребностей .................................................. 198
6.1. Возникновение новой системы ........................................................................... 198
ПМесто этапа анализа потребностей в жизненном цикле системы ............ 198
Вримеры потребностей в новой системе ......................................................... 200
Сопросы конкуренции........................................................................................... 201
Постояние материализации проектных решений ......................................... 201
рименение метода системной инженерии
к анализу потребностей и требований ............................................................. 202
рактические цели ................................................................................................. 209
ункциональная декомпозиция и привязка к подсистемам ...................... 213
еделение осуществимой концепции .......................................................... 216
9
6.2. Системный анализ ................................................................................................. 206
ПАнализ предполагаемых потребностей ............................................................ 206
6.3. Анализ функционирования ................................................................................. 212
ФПреобразование практических целей в функции системы .......................... 212
6.4. Оценка осуществимости ...................................................................................... 214
ОпрФормирование представления о реализации подсистем ............................. 214
6.5. Валидация потребностей ...................................................................................... 216
Модель эксплуатационной эффективности .................................................... 216
Содержание
Стр.10
ВПоказатели эффективности и показатели функционирования .................. 218
алидация осуществимости и потребности .................................................... 220
алидация осуществимости ................................................................................ 223
темный анализ ................................................................................................. 225
6.6. Требования назначения системы ....................................................................... 220
Сценарии практического использования ......................................................... 221
ВОпределение требований назначения ............................................................... 222
6.7. Резюме ....................................................................................................................... 224
СисВозникновение новой системы ........................................................................... 224
Анализ функционирования ................................................................................. 225
ВОценка осуществимости ...................................................................................... 225
алидация потребностей ...................................................................................... 225
Дополнительная литература ......................................................................................... 226
Глава 7
Исследование концепции ............................................ 227
7.1. Разработка требований к системе ...................................................................... 227
СМесто этапа исследования концепции в жизненном цикле системы ....... 228
Меостояние материализации системы ................................................................ 229
тод системной инженерии при исследовании концепции ..................... 230
з требований ................................................................................................ 234
ДВалидация требований .......................................................................................... 235
Хокументирование требований .......................................................................... 235
Тарактеристики хорошо определенных требований .................................... 235
риединство разработки концепции ................................................................. 237
Концепция функционирования .......................................................................... 237
Описание контекста функционирования (сценарии) .................................... 238
Анализ альтернатив ............................................................................................... 239
ыделение функций подсистем .......................................................................... 241
ФНедетерминированная природа разработки системы .................................. 242
Опрункциональное исследование и декомпозиция ........................................... 243
еделение требований силами комплексной рабочей группы ............. 248
зработка технологии ......................................................................................... 251
Показатели функционирования.......................................................................... 252
Далидация показателей функционирования ................................................... 255
10
окументирование требований .......................................................................... 255
Содержание
7.3. Определение требований
В к показателям функционирования ..................................................................... 241
7.4. Исследование концепций реализации .............................................................. 249
РаАльтернативные концепции реализации ......................................................... 249
7.5. Валидация требований к показателям функционирования ........................ 254
ВАгрегирование показателей функционирования ........................................... 254
7.2. Анализ требований назначения .......................................................................... 232
АналиУстановление требований .................................................................................... 233
Стр.11
7.6. Резюме ....................................................................................................................... 256
Разработка требований к системе ...................................................................... 256
Анализ требований назначения .......................................................................... 256
Определение требований к показателям функционирования .................... 257
ВИсследование концепций реализации .............................................................. 257
алидация требований к показателям функционирования ........................ 257
ДЗадачи .................................................................................................................................. 258
ополнительная литература ......................................................................................... 259
Глава 8
Определение концепции .............................................. 260
8.1. Определение концепции системы ...................................................................... 260
Место этапа определения концепции в жизненном цикле
С системы ..................................................................................................................... 261
Меостояние материализации проектных решений .......................................... 262
тод системной инженерии при определении концепции ....................... 264
Зункционирования ................................................................................................ 266
авершение работы над требованиями к системе
и их уточнение ........................................................................................................ 267
8.2. Анализ требований к показателям функционирования ............................... 266
фАнализ установленных требований к показателям
8.3. Анализ функционирования
и определение функциональных требований .................................................. 270
Определение функций компонентов ................................................................. 270
фИнструменты для графического представления
Имиункциональных блоков ....................................................................................... 272
Опртационное моделирование........................................................................... 275
еделение функциональных требований .................................................... 276
делирование альтернатив ............................................................................... 278
8.4. Функциональная декомпозиция ......................................................................... 276
МоФормирование альтернативных концепций .................................................... 277
8.5. Выбор концепции ................................................................................................... 279
8.6. Валидация концепции ........................................................................................... 282
Моделирование системы и ее окружения ........................................................ 282
Анализ результатов валидации ........................................................................... 283
Итеративное уточнение требований и концепций системы ....................... 283
8.7. Планирование разработки системы .................................................................. 284
Иерархическая структура работ ......................................................................... 284
СПлан управления системной инженерией ........................................................ 285
Поставление сметы затрат в течение жизненного цикла ............................. 286
резентация предложения о разработке системы ........................................ 287
Содержание
тодики описания архитектуры ...................................................................... 292
11
8.8. Построение архитектуры системы .................................................................... 288
МеАрхитектурные представления ........................................................................... 290
Стр.12
8.9. Языки системного моделирования .................................................................... 295
Язык моУнифицированный язык моделирования UML .............................................. 296
делирования систем SysML .................................................................. 303
8.10. Моделе-ориентированная системная инженерия ......................................... 309
8.11. Спецификация функциональных требований к системе ............................. 314
8.12. Резюме ....................................................................................................................... 315
Определение концепции системы ...................................................................... 315
Анализ требований к показателям функционирования ............................... 316
фАнализ функционирования и формирование
Пункциональных требований .............................................................................. 316
Вривязка функций ................................................................................................. 316
Выбор концепции ................................................................................................... 316
алидация концепции ........................................................................................... 317
Планирование разработки системы .................................................................. 317
Построение архитектуры системы .................................................................... 317
Языки моделирования систем: UML и SysML ................................................ 318
Моделе-ориентированная системная инженерия ......................................... 318
Спецификация функциональных требований к системе ............................. 318
ДЗадачи .................................................................................................................................. 319
Глава 9
ополнительная литература ......................................................................................... 321
Анализ и поддержка принятия решений ......................... 322
9.1. Принятие решений ................................................................................................. 323
БаФакторы, влияющие на процесс принятия решения ..................................... 324
ормальный процесс принятия решений ........................................................ 327
Позовые принципы принятия решений ............................................................ 325
Ф ддержка принятия решений ........................................................................... 327
Маематические модели .......................................................................................... 331
Фитематические модели ....................................................................................... 337
зические модели ................................................................................................ 339
9.2. Моделирование на протяжении разработки системы .................................. 329
9.3. Статическое моделирование для принятия решений ................................... 330
СхТипы моделей .......................................................................................................... 330
9.4. Имитационное моделирование........................................................................... 340
Моделирование функционирования ................................................................. 341
Игры ........................................................................................................................... 341
Моделирование эффективности системы ....................................................... 342
Моделирование условий применения ............................................................... 344
ПФизическое моделирование................................................................................. 344
Трограммно-аппаратное моделирование ........................................................ 345
ехническое моделирование ............................................................................... 346
12
Содержание
Разработка самолета Боинг 777 .......................................................................... 347
Моделирование окружения ................................................................................. 347
Стр.13
Моделирование виртуальной реальности ....................................................... 348
ВРазработка имитационных моделей системы ................................................. 349
ерификация и валидация модели..................................................................... 350
Пормальный анализ и исследование компромиссов .................................... 352
ринятие решения ................................................................................................. 365
ример анализа компромиссов .......................................................................... 362
ПОграничения числового сравнения ................................................................... 364
9.5. Анализ компромиссов ........................................................................................... 351
ФБазовые принципы компромиссов..................................................................... 351
9.6. Краткий обзор теории вероятностей ................................................................ 365
9.7. Методы оценивания .............................................................................................. 369
Многомерная теория полезности ..................................................................... 370
ДМетод анализа иерархий ...................................................................................... 370
еревья решений .................................................................................................... 371
САнализ «затраты–эффективность» ................................................................... 375
труктурирование функции качества ............................................................... 377
делирование для принятия решений .......................................................... 379
Моделирование на протяжении разработки системы .................................. 379
Имитационное моделирование........................................................................... 380
КАнализ компромиссов ........................................................................................... 380
раткий обзор теории вероятностей ................................................................ 381
Методы оценивания .............................................................................................. 381
ДЗадачи .................................................................................................................................. 382
ополнительная литература ......................................................................................... 384
ЧАСТЬ III
Стадия разработки инженерно-технических решений ....... 385
Глава 10
Эскизное проектирование ........................................... 387
10.1. Снижение рисков программы ............................................................................. 387
Место этапа эскизного проектирования в жизненном цикле
С системы ..................................................................................................................... 388
Меостояние материализации проектных решений .......................................... 389
тод системной инженерии на этапе эскизного проектирования ......... 389
Свярослеживание требований ................................................................................ 393
Связь с требованиями назначения .................................................................... 393
Выявление компонентов, нуждающихся в разработке ................................. 394
13
10.2. Анализ требований ................................................................................................ 392
ПФункциональные требования к системе .......................................................... 392
зь с предшествующими системами ............................................................ 394
Содержание
9.8. Резюме ....................................................................................................................... 378
МоПринятие решений ................................................................................................. 378
Стр.14
10.3. Анализ функционирования и проектирование .............................................. 397
ОПовышенные показатели функционирования ................................................ 398
Плохсобо сложные компоненты ............................................................................... 400
льзование имитационных моделей .......................................................... 403
о определенное окружение системы ........................................................ 401
ИспоФункциональное проектирование ..................................................................... 402
Проектирование компонентов ............................................................................ 408
Бысроверка проектных решений ............................................................................ 410
10.4. Разработка прототипа как механизм смягчения риска ................................ 404
ППотенциальные проблемные области ............................................................... 405
трое прототипирование ................................................................................ 410
10.5. Испытательные установки ................................................................................... 411
Стендовые испытания ........................................................................................... 412
Планы испытаний и анализа результатов испытаний .................................. 413
Специальное испытательное оборудование
и испытательные установки ................................................................................. 417
Определительные испытания и проверка пригодности
к эксплуатации ........................................................................................................ 419
Анализ и оценка результатов испытаний ......................................................... 420
Оценка пользовательских интерфейсов ........................................................... 421
10.6. Исправление недостатков проекта .................................................................... 423
Снижение риска ...................................................................................................... 423
10.7. Каким должен быть объем проработки? .......................................................... 424
Резюме ....................................................................................................................... 424
Снижение рисков программы ............................................................................. 424
Анализ требований ................................................................................................ 425
Анализ функционирования и проектирование .............................................. 425
СРазработка опытного образца как методика смягчения риска .................. 425
тендовые испытания ........................................................................................... 426
Снижение риска ...................................................................................................... 426
ДЗадачи .................................................................................................................................. 426
ополнительная литература ......................................................................................... 428
Глава 11
Инженерия программных систем .................................. 429
11.1. Преодоление сложности и абстрактности ....................................................... 430
11.2. Роль программного обеспечения в системах .................................................. 432
ипы программных систем .................................................................................. 435
Природа разработки программного обеспечения ......................................... 434
ТТипы программного обеспечения ...................................................................... 434
11.3. Различия между оборудованием и программным обеспечением .............. 438
Модели жизненного цикла разработки программного
обеспечения ............................................................................................................. 440
14
Содержание
Стр.15
Линейные модели разработки ............................................................................. 442
Инкрементные модели разработки.................................................................... 443
ГЭволюционные модели разработки ................................................................... 444
ибкие модели разработки ................................................................................... 447
11.4. Модернизация программной системы ............................................................. 448
Разработка концепции программного обеспечения:
анализ и проектирование ..................................................................................... 449
Анализ потребностей ............................................................................................ 449
ААнализ требований к программному обеспечению ...................................... 450
Срхитектура системы ............................................................................................ 454
Отруктурный анализ и проектирование ........................................................... 456
Дбъектно-ориентированный анализ и проектирование ............................. 458
ругие методологии .............................................................................................. 460
труктура программы ........................................................................................... 462
СЯзыки программирования ................................................................................... 463
Средства поддержки программирования ........................................................ 465
Поздание прототипа ПО ....................................................................................... 466
Автономнороектирование программного продукта ....................................................... 467
е тестирование ................................................................................... 469
о тличительные особенности тестирования программного
11.5. Разработка методами программной инженерии: кодирование
С и автономное тестирование ................................................................................. 462
11.6. Интеграция и тестирование программного обеспечения ............................ 470
ОВерификация и валидация ................................................................................... 471
Инбеспечения ............................................................................................................. 471
е тестирование ..................................................................................... 472
теграционное тестирование ........................................................................... 472
ОценочноРегрессионное тестирование ............................................................................... 472
11.7. Управление программной инженерией ............................................................. 473
Компьютерные инструменты для программной инженерии ...................... 474
Интегрированная модель зрелости возможностей ....................................... 475
Метрики программного обеспечения ............................................................... 478
11.8. Взгляд в будущее ..................................................................................................... 479
Резюме ....................................................................................................................... 480
ППреодоление сложности и абстрактности ....................................................... 480
рирода разработки программного обеспечения ......................................... 481
Модели жизненных циклов разработки ПО ................................................... 481
Разработка концепции ПО: анализ и проектирование ................................. 482
Разработка методами программной инженерии:
кодирование и автономное тестирование ....................................................... 483
УИнтеграция и тестирование ПО ......................................................................... 483
15
правление программной инженерией ............................................................. 483
ДЗадачи .................................................................................................................................. 484
ополнительная литература ......................................................................................... 485
Содержание
Стр.16
Глава 12
Техническое проектирование ....................................... 486
12.1. Реализация составных частей системы ............................................................ 486
Место этапа технического проектирования
С в жизненном цикле системы ............................................................................... 486
Меостояние материализации проекта ................................................................. 487
пр тод системной инженерии на этапе технического
оектирования ...................................................................................................... 489
Требования к внешним интерфейсам системы .............................................. 491
Смребования к сборке и установке....................................................................... 492
Проектирование программного обеспечения ................................................. 495
роектирование пользовательского интерфейса .......................................... 496
Автомаетальное проектирование ................................................................................. 499
Гемонтопригодность ............................................................................................. 507
тизированное проектирование ............................................................. 500
РНадежность .............................................................................................................. 503
Тотовность ................................................................................................................ 509
Уехнологичность ..................................................................................................... 510
правление риском ................................................................................................ 511
тендовые испытания ........................................................................................... 513
Оценочные испытания .......................................................................................... 514
РИспытательное оборудование ............................................................................. 516
оль системной инженерии ................................................................................. 517
У ходные конфигурации ...................................................................................... 518
Управление интерфейсами ................................................................................... 519
16
з требований ................................................................................................ 520
Содержание
12.2. Анализ требований ................................................................................................ 491
ТТехнические требования к системе ................................................................... 491
ягчение рисков .................................................................................................. 493
12.3. Критические технические требования .............................................................. 493
Анализ функционирования и проектирование .............................................. 493
ПМодульная конфигурация .................................................................................... 494
12.4. Проектирование компонентов ............................................................................ 497
ДПредварительное проектирование .................................................................... 498
12.5. Валидация проектных решений .......................................................................... 511
Планирование испытаний .................................................................................... 511
СИзготовление компонентов ................................................................................. 512
12.6. Управление конфигурацией ................................................................................. 517
ИсЭлементы конфигурации ...................................................................................... 517
правление изменениями ..................................................................................... 519
12.7. Резюме ....................................................................................................................... 520
АналиРеализация составных частей системы ............................................................ 520
Стр.17
ПАнализ функционирования и проектирование .............................................. 520
Вроектирование компонентов ............................................................................ 521
Уалидация проектных решений .......................................................................... 522
правление конфигурацией ................................................................................. 522
ДЗадачи .................................................................................................................................. 522
ополнительная литература ......................................................................................... 523
Глава 13
Комплексирование и аттестация ................................... 525
13.1. Комплексирование, испытания и аттестация системы в целом ................. 525
Место этапа комплексирования и аттестации
С в жизненном цикле системы ............................................................................... 526
Меостояние материализации проекта ................................................................. 529
тод системной инженерии
13.2. на этапе комплексирования и аттестации ....................................................... 531
ду планированием испытаний и аттестации
Планирование и подготовка испытаний .......................................................... 532
Аналогия межГенеральный план испытаний и аттестации .................................................... 532
и разработкой системы ......................................................................................... 533
КАнализ требований к системе ............................................................................. 533
Плючевые вопросы ................................................................................................. 534
Планирроектирование испытательного оборудования ........................................... 535
Планирование комплексных испытаний .......................................................... 536
Планирование доводочных испытаний системы ........................................... 536
ование натурных испытаний ................................................................. 537
13.3. Комплексирование системы ................................................................................ 537
Физическая схема испытательной установки ................................................. 538
Комплексирование подсистемы ......................................................................... 540
13.4. Комплексирование системы в целом ................................................................ 544
Доводочные испытания системы ....................................................................... 545
Цели испытания системы ..................................................................................... 545
Планирование доводочных испытаний ............................................................ 546
Схема проведения испытаний системы ........................................................... 547
Разработка сценариев испытания ...................................................................... 548
Модель функционирования системы ................................................................ 548
ПОпытный образец ................................................................................................... 549
Аналироведение испытаний системы ........................................................................ 549
ункционирования системы ............................................................................... 551
з и оценка результатов испытаний ......................................................... 551
фРассмотрение отклонений от расчетных показателей
13.5. Натурные испытания и аттестация .................................................................... 552
Цели натурных испытаний................................................................................... 552
Планирование и подготовка испытаний .......................................................... 555
Подготовка персонала ........................................................................................... 557
Содержание
17
Стр.18
ПИспытательное оборудование и установки ..................................................... 557
Аналироведение испытаний ......................................................................................... 558
з и оценка результатов испытаний ......................................................... 559
13.6. Отчеты об испытаниях ......................................................................................... 560
Резюме ....................................................................................................................... 560
Комплексирование, испытания и аттестация системы в целом ................. 560
Планирование и подготовка испытаний .......................................................... 560
ДКомплексирование системы ................................................................................ 561
оводочные испытания системы ....................................................................... 562
Натурные испытания и аттестация .................................................................... 562
ДЗадачи .................................................................................................................................. 563
ополнительная литература ......................................................................................... 564
ЧАСТЬ IV
Постразработческая стадия ......................................... 565
Глава 14
Производство ............................................................ 566
14.1. Системная инженерия на заводе ........................................................................ 566
СМесто этапа производства в жизненном цикле системы ............................ 567
остояние материализации проекта ................................................................. 567
14.2. Проектирование с учетом производства ......................................................... 568
Параллельная инженерия на всем протяжении разработки
У системы ..................................................................................................................... 569
чет вопросов развертывания при разработке системы ............................. 571
14.3. Переход от разработки к производству ........................................................... 572
ПСмена руководства и участников ....................................................................... 572
правление конфигурацией на производстве ................................................. 575
Пороблемы в процессе перехода .......................................................................... 573
У дготовка к производству ................................................................................. 574
Прганизация производства как сложная система ......................................... 577
Производство компонентов ................................................................................ 579
Триемочные испытания системы ...................................................................... 580
ехнология производства .................................................................................... 580
роизводственные процессы .............................................................................. 582
18
еход от разработки к производству ........................................................... 584
Содержание
14.4. Технологические операции .................................................................................. 576
ОПланирование производства ............................................................................... 576
14.5. Приобретение знаний о производстве ............................................................. 581
ПСистемно-инженерные знания о компонентах .............................................. 581
14.6. Резюме ....................................................................................................................... 583
ПСистемная инженерия на заводе ........................................................................ 583
Перроектирование с учетом производства ......................................................... 584
Стр.19
ППроизводственные операции .............................................................................. 585
ополнительная литература ......................................................................................... 587
риобретение знаний о производстве ............................................................. 586
ДЗадачи .................................................................................................................................. 586
Глава 15
Эксплуатация и сопровождение .................................... 588
15.1. Установка, техническое обслуживание и модернизация системы ............ 588
Место этапа эксплуатации и сопровождения
в жизненном цикле системы ............................................................................... 589
15.2. Системная инженерия на этапе эксплуатации и сопровождения .............. 589
Ввод в эксплуатацию и проверка ........................................................................ 590
ВВвод системы в эксплуатацию............................................................................. 590
рудности первоначальной эксплуатации системы ...................................... 595
вод в эксплуатацию без прерывания работы ................................................ 593
ТОграничения на технические средства и персонал ....................................... 595
Оипичные проблемы, возникающие в процессе эксплуатации ................... 596
Плановобслуживание в полевых условиях ................................................................... 598
огистическое обеспечение ................................................................................ 599
15.3. Сопровождение во время эксплуатации .......................................................... 596
ТПроверка готовности к эксплуатации ............................................................... 596
е техническое обслуживание и доработка на месте ...................... 598
ЛСерьезные аварии ................................................................................................... 599
15.4. Существенные изменения в системе: модернизация .................................... 600
Жизненный цикл при изменениях в системе .................................................. 601
ЗМодернизация программного обеспечения .................................................... 603
апланированное улучшение изделия ............................................................... 604
15.5. Учет особенностей эксплуатации при разработке системы ........................ 604
Источники знаний об эксплуатации .................................................................. 606
Помощь со стороны производственного персонала ..................................... 607
15.6. Резюме ....................................................................................................................... 607
ВУстановка, техническое обслуживание и модернизация системы ............ 607
Свод в эксплуатацию и проверка ........................................................................ 607
чет особенностей эксплуатации при разработке системы ........................ 608
опровождение во время эксплуатации .......................................................... 608
УСущественные изменения в системе: модернизация .................................... 608
ДЗадачи .................................................................................................................................. 608
ополнительная литература ......................................................................................... 609
Указатель .................................................................. 610
Список использованных сокращений ............................. 620
Содержание
19
Стр.20