Системная инженерия на раз-два - страница 13

При сборе и анализе системные требования удобно классифицировать по типам:

– Функциональные требования, отвечающие на вопрос «что система должна делать?»

– Требования к рабочим характеристикам, отвечающие на вопрос «как хорошо система исполняет нужные функции?»

– Экологические, нефункциональные требования и сценарии использования, отвечающие на вопрос «при каких условиях экологии, надежности и доступности система должна работать для удовлетворения данного требования?»

– Ограничения системы. Они могут зависеть от предлагаемых решений. Необходимо учитывать внешние интерфейсы, налагаемые другими системами, например, габариты входной двери на объекте, условия хранения, транспортировки, эксплуатации, и др. Сюда же отнесены известные возможности потенциального конкурента, что ограничивает диапазон практических решений проекта.

– Политика и публичные законы, которые вносят ограничения по безопасности, экологии и шуму.

– Требования к качеству, включая требования к безопасности.

– Бизнес-требования, в том числе цена продукта, стоимость жизненного цикла, конкурентоспособность, и так далее.

– Требования к процессам жизненного цикла продукта, включающие скорость выхода на рынок, послепродажное обслуживание, и др.

Функциональные (эксплуатационные) требования к системе должны решать следующие основные проблемы.

• Сформулировать общую цель создания системы и перечислить основные функции, которые должна выполнять система. Для этого удобно определить набор эксплуатационных сценариев.

• Определить рабочие характеристики предполагаемых функций системы.

• Определить требования к жизненному циклу и использованию системы, включая предполагаемый срок службы системы. Задать режим использования системы, например, часы в день, дни в неделю, месяцы в году.

• Определить факторы эффективности системы, то есть стоимость жизненного цикла, доступность системы, средние интервалы времени между обслуживанием, логистическую поддержку, уровень квалификации обслуживающего персонала, и так далее.

• Определить факторы воздействия окружающей среды на работу и обслуживание системы, включая физические условия, климатическую зону, температуру, влажность, экологичность влияния системы на окружающую среду.

Написание хороших требований требует инженерных знаний системы, навыков общения с людьми и, прежде всего, способности мыслить критически и творчески. Сначала требование выражают в качественной форме. Например, «Автомобиль должен иметь возможность двигаться в прямом направлении и задним ходом, а направление движения должно выбираться водителем». Далее добавляют количественные оценки. Например, «Автомобиль должен проезжать в среднем 150 км с заправкой десяти литров топлива при следующих условиях: X, Y и Z» или «Уровень шума внутри автомобиля не должен превышать 55 децибел на скорости ниже 120 км в час, при движении по стандартному асфальтовому покрытию». Качественные и количественные требования заносят в документ, называемый техническим заданием (ТЗ). Выполнение требований, указанных в ТЗ, является обязательным для результата проекта.

После выявления требований проводят их анализ. Необходимо понять, что действительно нужно пользователям, и получить полную картину, как система будет использоваться, когда она будет построена. Типовыми инструментами здесь являются сценарии использования, или описания применения системы пользователями. По ним можно представить действия пользователя и функции системы, изучить и обсудить потенциальные проблемы с предполагаемым использованием системы. Одним из важных аспектов этого этапа анализа является преобразование требований пользователей в количественные технические показатели эффективности. В процессе, который называют развертыванием функции качества (QFD), выполняют преобразование голоса потребителя (требований и ожиданий) в технические характеристики продукции и рабочие инструкции. Потребности клиентов могут быть сформулированы расплывчатыми и качественными терминами, их нелегко измерить. QFD переводит эти требования с языка заказчиков на язык инженеров, перед которыми стоит задача разработки решений. Термин «развертывание» относится к распределению требований от верхнего уровня системы на подсистемы, модули, компоненты, программное обеспечение и материалы, а также на процессы их изготовления и сборки в производстве.