В учебном пособии для учебного курса «Теория систем и системный анализ» рассматривается системный подход к инженерной деятельности, включающий рассмотрение воплощения систем в реальном мире, выявление стейкхолдеров и их требований к системе, определение систем через разработку ее архитектуры, учет жизненного цикла системы и практик инженерного проекта. Это позволяет бороться со сложностью создаваемые инженерами системы и обеспечивает успешность  инженерных проектов. Системный подход рассматривает предприятие как систему, что позволяет использовать системные принципы в проектах повышения эффективности организационных систем.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 27.04.02 «Управление качеством» и 27.04.03 «Системный анализ и управление».

Введение

В настоящее время системный подход используется так широко, что часто теряется смысл этого термина и системами называют и водопроводную систему, и систему классификации литературы.  Кроме того, активно обсуждается философский смысл термина система, а на практике все сводиться к признанию взаимосвязи отдельных элементов системы и того, что  свойства системы определяются не свойствами элементов, а структурой системы. Сложность инженерных систем возрастает в геометрической прогрессии, а возможности человеческого мышления остаются ограниченными. Преодоление этих ограничений человеческого мышления возможно только с использованием более совершенных принципов  его организации. Системный подход - одни из наиболее универсальных и действенных способов к расширению возможностей человеческого мышления.

Использование системного подхода в инженерии ставит своей целью создание успешных инженерных систем. Успешность означает, что система должна удовлетворить нужды заказчиков, пользователей и других стейкхолдеров инженерного проекта. Данный подход повышает вероятность того, что создаваемая система будет приносить  практическую пользу.

Необходимость учета потребностей стейкхолддеров инженерного проекта выдвигает на первый план проблему множественности точек зрения на систему – каждый стейкхолдер видит в реальности «свою» систему. Для обеспечения целостности создаваемой системы необходимо использовать специальные практики работы с требованиями стейкхолдеров – сбор требований, их анализ и согласование. Данная работа производиться в рамках разработки архитектуры системы – выявления тех элементов, которые и определяют проектируемую систему.

Дополнительной проблемой создания сложных систем является междисциплинарность – необходимость объединения в одном проекте работу большого числа инженеров разных специальностей: механиков, электриков, программистов, технологов и т.д.  Каждая специальность имеет свой собственный язык, что требует согласовать представления и обозначения разных специалистов в команде одного проекта. Для решения этой проблемы в системном подходе к инженерии используется 4D экстенсионализм – рассмотрение объектов в четырехмерном пространстве–времени. Это позволяет специалистам, использующим разное обозначения объектов, понимать, что речь идет об одном объекте, так как он занимает один и тот же экстент в пространстве – времени.

Менеджерский подход к организации инженерных проектов нацелен исключительно на внешние атрибуты проекта: бюджет, сроки, работы. Для менеджера успешным будет проект, выполненный в срок и в рамках бюджета, однако финальной точкой в проекте будет процедура валидации – приемка проекта стейкхолдерами и, если созданная система не удовлетворит требования стейкхолдеров, то и проект будет провальным.

Системный подход к инженерии рекомендует постоянно контролировать ряд ключевых аспектов инженерного проекта:

·        возможности создания системы и работу со стейкхолдерами;

·        определение и воплощение разрабатываемой системы;

·        команду проекта, технологии и работы по проекту. 

Использование чек-листов позволяет оперативно контролировать ход работ проекта, что исключает ситуации, когда важные работы оказываются упущенными и выполнение проекта сильно затягивается.

Системный подход к организации и выполнению инженерного проекта основан на параллельном выполнении практик, что значительно сокращает время выполнения проекта и повышает вероятность его успешности. Понятие практики как совокупность дисциплины и технологии ориентирует на необходимость овладения дисциплиной, что обеспечивает осознанное использование полных возможностей данной практики.

Применение системного подхода в инженерии создает надежный фундамент в создании современных киберфизических систем.

Скачать пособие.