CC BY
62Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
УДК 372.862 https://doi.org/10.33619/2414-2948/44/48
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЕТЕНЦИЙ ПО СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ
©Артюшкина Е. С., Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, г. Самара, Россия, Lenkan94@mail.ru ©Захарова О. И., канд. техн. наук, Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, г. Самара, Россия, xeniyaluna@list.ru ©Щекачева А. В., Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, г. Самара, Россия, stopmoment63@mail.ru
USING SYSTEMS ENGINEERING COMPETENCES
©Artyushkina E., Volga State University of Telecommunications and Informatics,
Samara, Russia, Lenkan94@mail.ru ©Zakharova O., Ph.D., Volga State University of Telecommunications and Informatics,
Samara, Russia, xeniya-luna@list.ru ©Shchekacheva A., Volga State University of Telecommunications and Informatics, Samara, Russia, stopmoment63@mail.ru
Аннотация. Системная инженерия объединяет все дисциплины и специальные группы в командную работу, формируя структурированный процесс разработки, который переходит от концепции к производству и эксплуатации. Системная инженерия учитывает, как бизнес, так и технические потребности всех клиентов с целью обеспечения качественного продукта, который отвечает потребностям пользователей. В данной статье рассмотрен набор компетенций для системного проектирования и структуры компетенций, позволяющей как работодателям, так и сотрудникам определять необходимые навыки системного проектирования, необходимые как для отдельных лиц, так и для групп.
Abstract. Systems engineering unites all disciplines and special groups into teamwork, forming a structured development process that moves from concept to production and operation. Systems engineering takes into account both the business and technical needs of all customers in order to provide a quality product that meets the needs of users. This article describes a set of competencies for systems design and a competency structure that allows both employers and employees to identify the necessary system design skills necessary for both individuals and groups.
Ключевые слова: системная инженерия, компетенции, базовые навыки, системное мышление, целостный жизненный цикл, управление системной инженерией.
Keywords: systems engineering, competencies, basic skills, systems thinking, holistic life cycle, management of systems engineering.
Определение системной инженерии «Системная инженерия — это междисциплинарный подход и средство, позволяющее реализовать успешные системы. Основное внимание уделяется определению потребностей клиентов и требуемой функциональности на ранних этапах цикла разработки, документированию требований, затем продолжению синтеза проекта и валидации системы с учетом полной проблемы: -стоимость и график;
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
-спектакль; -тестовое задание; -производство; -обучение и поддержка; -операции; -утилизация.
Системная инженерия объединяет все дисциплины и специальные группы в командную работу, формируя структурированный процесс разработки, который переходит от концепции к производству и эксплуатации. Системная инженерия учитывает, как бизнес, так и технические потребности всех клиентов с целью обеспечения качественного продукта, который отвечает потребностям пользователей» [1, с. 97].
Определение Международного совета по системному проектированию (INCOSE) Проблема, выявленная Консультативным советом INCOSE UK (UKAB), заключалась в неспособности отдельных лиц и предприятий определить компетенции, необходимые для проведения качественной системной инженерии. Некоторые предприятия обнаружили, что они «не знают» о системной инженерии, и что у отдельных людей не было четкого карьерного пути, чтобы стать «дипломированным системным инженером» [2].
Цель, определенная INCOSE UKAB, заключалась в том, чтобы «иметь измеримый набор компетенций для системной инженерии, который обеспечит национальное признание и будет полезен для предприятий. Для достижения этой цели признано, что сотрудничество с другими заинтересованными органами системного проектирования имеет важное значение
[3].
Способность системного инжиниринга включает в себя: -Компетенции [Понимание];
-Вспомогательные техники [Технические навыки]; -Базовые навыки и поведение [Поведенческие навыки]; -Знание предметной области [Знание].
Термины в квадратных скобках соответствуют тем, которые используются Инженерным советом (Великобритания).
Методы поддержки — это навыки и методы, необходимые для выполнения задач системной инженерии, примером являются:
-анализ доступности, надежности и ремонтопригодности;
-анализ решений и разрешение;
-анализ отказов;
-графическое моделирование;
-человеческие факторы;
-математическое моделирование;
-анализ безопасности;
-структурированные методы;
-управление техническими рисками и возможностями.
Базовые навыки и поведение включают обычные общие атрибуты, требуемые любым профессиональным инженером, например [4]: -абстрактное мышление; -обмен данными: -словесный, невербальный; -написание технического отчета;
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
-умение слушать;
-переговоры и влияние;
-командная работа.
В связи с междисциплинарным характером системного проектирования, системным инженерам нужны особые сильные стороны в этих навыках и поведении [5].
Предметная область у системного инженера будет варьироваться от отрасли к отрасли. Знание предметной области признает, что промышленный контекст, конкретная коммерческая среда и типы цепочек поставок оказывают большое влияние на проводимую системную инженерию и что это будет характерно для конкретных отраслей промышленности [6]. Поэтому трудно создать общий набор компетенций для знания предметной области, и предприятие будет осуществлять эти компетенции, чтобы определить, какие знания предметной области необходимы.
Компетенции, которые преимущественно связаны с системным проектированием, перечислены ниже. Компетенции сгруппированы в три темы: Системное мышление, целостный взгляд на жизненный цикл и управление системной инженерией.
Системное мышление содержит базовые концепции систем и навыки работы с системой/надсистемой, включая корпоративную и технологическую среду [7].
Целостный жизненный цикл содержит все навыки, связанные с жизненным циклом системы, от определения потребностей, требований до эксплуатации и, в конечном итоге, утилизации.
Управление системной инженерией занимается навыками выбора соответствующего жизненного цикла, а также планирования, мониторинга и контроля процесса системной инженерии.
Области компетенций. Системное мышление
1. Применение фундаментальных концепций системного мышления к системному проектированию.
Описание:
Они включают в себя понимание того, что такое система, ее контекст в ее среде, ее границы и интерфейсы и что у нее есть жизненный цикл.
Почему это важно:
Системное мышление — это способ справиться с растущей сложностью. Фундаментальные концепции системного мышления включают в себя понимание того, как действия и решения в одной области влияют на другую, и что оптимизация системы в ее среде не обязательно происходит в результате оптимизации отдельных компонентов системы.
2. Предприятие и технологическая среда.
Описание:
Определение, разработка и производство систем в рамках предприятия и технологической среды.
Почему это важно:
Системная инженерия проводится в рамках предприятия и технологического контекста. Эти контексты влияют на жизненный цикл системы и накладывают требования и ограничения на проводимое системное проектирование. Несоблюдение таких ограничений может серьезно повлиять на предприятие и ценность системы.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
Целостный жизненный цикл
1. Определение и управление требованиями заинтересованных сторон.
Описание:
Анализ потребностей и ожиданий заинтересованных сторон для установления и управления требованиями к системе.
Почему это важно:
Требования системы описывают проблему, которая должна быть решена (ее цель, как она работает, как ее использовать, поддерживать и утилизировать и каковы ожидания заинтересованных сторон). Управление требованиями на протяжении всего жизненного цикла имеет решающее значение для реализации успешной системы.
2. Проектирование систем — архитектурное проектирование.
Описание:
Определение архитектуры системы и производных требований для создания решения, которое может быть реализовано для обеспечения сбалансированного и оптимального результата, учитывающего все требования заинтересованных сторон.
Почему это важно:
Эффективный архитектурный дизайн позволяет разделить системы на реализуемые системные элементы, которые можно объединить для удовлетворения требований.
3. Проектирование систем — создание концепции.
Описание:
Создание потенциальных системных решений, которые отвечают ряду потребностей, и демонстрация того, что существует одно или несколько надежных, выполнимых решений.
Почему это важно:
Неспособность исследовать альтернативные решения может привести к неоптимальной системе. Возможного решения не может быть (например, технология недоступна).
4. Проектирование систем — разработка.
Описание:
Обеспечение того, чтобы требования последующих этапов жизненного цикла были учтены в правильной точке проектирования системы. Во время процесса проектирования следует учитывать технологичность, тестируемость, надежность, ремонтопригодность, безопасность, надежность, гибкость, функциональную совместимость, рост возможностей, утилизацию и т. д.
Почему это важно:
Неспособность спроектировать эти атрибуты в правильной точке жизненного цикла разработки может привести к тому, что атрибуты никогда не будут достигнуты или достигнуты при повышенных затратах.
5. Проектирование систем — функциональный анализ.
Описание:
Анализ используется для определения того, какие функции требуются системой для удовлетворения требований. Он преобразует требования в последовательное описание функций системы и их интерфейсов, которые можно использовать для руководства следующим проектом. Он состоит из разложения функций более высокого уровня на более низкие уровни и прослеживаемого распределения требований к этим функциям.
Почему это важно:
Функциональный анализ — это способ понять, что должна делать система. Невыполнение этого действия может привести к решению, которое не соответствует его основным требованиям.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
6. Проектирование систем — управление интерфейсом.
Описание:
Интерфейсы возникают там, где элементы системы взаимодействуют, например, человек, механика, электрика, тепло, данные и т. д. Управление интерфейсами включает в себя идентификацию, определение и контроль взаимодействий через границы системы или элементов системы.
Почему это важно:
Плохое управление интерфейсом может привести к несовместимым системным элементам (внутренним для системы или между системой и ее средой), что в конечном итоге может привести к отказу системы или перегрузке проекта.
1. Проектирование систем — поддержание целостности дизайна
Описание:
Обеспечение того, чтобы общая согласованность и согласованность «эволюционирующего» дизайна системы поддерживалась проверяемым образом на протяжении всего жизненного цикла и сохраняла первоначальные намерения.
Почему это важно:
Неспособность поддерживать целостность проекта на протяжении всего жизненного цикла может привести к тому, что система не будет соответствовать требованиям заинтересованных сторон, будет содержать ненужные конструктивные особенности или будет иметь неожиданное поведение.
Управление системной инженерией
1. Параллельная инженерия.
Описание:
Управление параллельными жизненными циклами и параллельная разработка системных элементов.
Почему это важно:
Жизненные циклы системного проектирования включают в себя множество параллельных процессов, которые должны координироваться, чтобы снизить риск и предотвратить изнурительную работу, паралич и отсутствие сходимости к эффективному решению. Параллелизм может быть единственным подходом к соблюдению графика работы клиента или получению конкурентного преимущества. Производительность может быть излишне ограничена, позволяя отдельным системным элементам развиваться слишком быстро.
2. Интеграция предприятий.
Описание:
Предприятия могут рассматриваться как самостоятельные системы, в которых системная инженерия является лишь одним элементом. Системная инженерия - это только одно из многих действий, которые необходимо выполнить, чтобы добиться успешного развития системы, отвечающего потребностям заинтересованных сторон. Управление системной инженерией должно поддерживать другие функции, такие как обеспечение качества, маркетинг, продажи и управление конфигурацией, а также управлять интерфейсами с ними.
Почему это важно:
По мере того как предприятия становятся крупнее, усложняются и функции внутри предприятия становятся более изолированными, взаимозависимости между функциями
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
следует разрабатывать с использованием системного подхода на уровне предприятия для
удовлетворения требований повышения эффективности бизнеса.
3. Интеграция специализаций
Описание:
Согласованная интеграция специализаций в проект в нужное время. Специализации включают надежность, ремонтопригодность, тестируемость, интегрированную логистическую поддержку, производительность, электромагнитную совместимость, человеческий фактор и безопасность.
Почему это важно:
Специализации поддерживают процесс системного проектирования, применяя специальные знания и аналитические методы из широкого спектра дисциплин, чтобы гарантировать, что полученная система способна удовлетворить потребности заинтересованных сторон. Технические усилия специализаций должны быть интегрированы с точки зрения времени и содержания, чтобы обеспечить достижение целей проекта, а полученные результаты увеличивают стоимость, соизмеримую с их затратами.
4. Определение жизненного цикла
Описание:
Определение процесса жизненного цикла устанавливает фазы жизненного цикла и их взаимосвязи в зависимости от масштаба проекта, характеристик суперсистемы, требований заинтересованных сторон и уровня риска. Различные системные элементы могут иметь разные жизненные циклы.
Почему это важно:
Жизненный цикл служит основой для планирования и оценки проекта. Выбор соответствующих жизненных циклов и их выравнивание оказывает большое влияние и может иметь решающее значение для успеха проекта. Обеспечение координации между соответствующими жизненными циклами на всех уровнях имеет решающее значение для реализации успешной системы.
5. Планирование, мониторинг и контроль
Описание:
Устанавливает и поддерживает план системного проектирования (например, План управления системным проектированием), который включает в себя адаптацию общих процессов. Идентификация, оценка, анализ и контроль рисков системного проектирования. Мониторинг и контроль прогресса.
Почему это важно:
Важно определить потребности системного проектирования и координировать действия посредством планирования. Альтернативой планированию является хаос.
Неспособность планировать и контролировать препятствует адекватному отслеживанию прогресса и, как следствие, соответствующие корректирующие действия не могут быть выявлены и/или предприняты, когда эффективность проекта / программы отличается от требуемой.
Заключение
В настоящее время не существует единой общепринятой модели компетенции системного инжиниринга, которая широко применялась бы в рамках дисциплины системного проектирования. Наоборот, тема о ролях и компетенциях показала, что передовой практикой для организации является разработка собственной модели компетенции системного инжиниринга после оценки своих собственных потребностей со своими заинтересованными
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
сторонами, организацией и рабочей силой и в контексте ее полной среды, например, экономической, социальной, политической. Тем не менее, процесс разработки модели компетенций системной инженерии организации может быть в значительной степени обоснован и оценен путем оценки моделей компетенций системной инженерии других общедоступных моделей. Следовательно, модель INCOSE предлагается в качестве единственной модели, разработанной международным профессиональным сообществом для системной инженерии, которая была разработана для общей применимости ко всем видам системной инженерии.
Список литературы:
1. Sheard S. A. The Frameworks Quagmire // Software Productivity Consortium, Computer. 2011. P. 96-98.
2. Armstrong J. R. Kepchar K., Henry D., Pyster A. 5.4. 2 Competencies Required for Successful Acquisition of Large, Highly Complex Systems of Systems // INCOSE International Symposium. 2011. V. 21. №1. P. 629-647. https://doi.org/10.1080/03605302.2010.534523
3. ISO/IEC 12207:2008. "Systems and software engineering - Software life cycle processes," International Organization of Standardization (ISO)/the International Electrotechnical Commission (IEC), 2008.
4. ISO/IEC 15288:2008. "Systems and Software Engineering-System Life Cycle Processes." International Organization of Standardization (ISO)/the International Electrotechnical Commission (IEC), 2008.
5. Academy Program/Project and Engineering Leadership (APPEL). 2009. NASA Competence in Systems Engineering. Washington, DC, USA: National Aeronautics and Space Administration (NASA). Access September 15, 2011. https://clck.ru/Gzu9p.
6. Kauper D., Bennison S., Allen-Shalless R., Barnwell C., Brown S., El Fatatry A., Hooper J., Hudson S., Oliver L., Smith A. System structure of core competencies. Folkestone: International Systems Engineering Council (INCOSE), British Advisory Council (UKAB), 2005.
7. Mitre. "Mitre Systems Engineering Competency Model". Bedford: The Mitre Institute, Mitre Corporation, 2007.
References:
1. Sheard, S. A., (2011). The Frameworks Quagmire, Software Productivity Consortium, Computer, July, 96-98.
2. Armstrong, J. R., Kepchar, K., Henry, D., & Pyster, A. (2011). 5.4. 2 Competencies Required for Successful Acquisition of Large, Highly Complex Systems of Systems. In: INCOSE International Symposium, 21(1), 629-647. https://doi.org/10.1080/03605302.2010.534523
3. ISO/IEC 12207: 2008. "Systems and software engineering - life cycle software processes," International Organization of Standardization (ISO)/The International Electrotechnical Commission (IEC), 2008.
4. ISO/IEC 15288: 2008. "Systems and Software Engineering-System Life Cycle Processes." International Organization of Standardization (ISO)/2008 International Electrotechnical Commission (IEC).
5. Academy Program/Project and Engineering Leadership (APPEL). 2009. NASA Competence in Systems Engineering. Washington: National Aeronautics and Space Administration (NASA). Access September 15, 2011. https://clck.ru/Gzu9p.
6. Kauper, D., Bennison, S., Allen-Shalless, R., Barnwell, C., Brown, S., El Fatatry, A., Hooper, J., Hudson, S., Oliver, L., & Smith, A. (2005). System structure of core competencies.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice https://www.bulletennauki.com
Т. 5. №7. 2019 DOI: 10.33619/2414-2948/44
Folkestone, UK: International Systems Engineering Council (INCOSE), British Advisory Council (UKAB).
7. Miter. (Sept. 1, 2007). Miter Systems Engineering Competency Model. Bedford, The Miter Institute, Miter Corporation.
Работа поступила в редакцию 11.06.2019 г.
Принята к публикации 15.06.2019 г.
Ссылка для цитирования:
Артюшкина Е. С, Захарова О. И., Щекачева А. В. Использование компетенций по системной инженерии // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №7. С. 378-385. https://doi.org/10.33619/2414-2948/44/48
Cite as (APA):
Artyushkina, E., Zakharova, O., & Shchekacheva, A. (2019). Using Systems Engineering Competences. Bulletin of Science and Practice, 5(7), 378-385. https://doi.org/10.33619/2414-2948/44/48 (in Russian).
