- •1. Системная инженерия
- •Определения системной инженерии
- •Ответственность за целокупность и междисциплинарность
- •Для чего нужна системная инженерия: победить сложность
- •Профессия системного инженера
- •Системный инженер как профессия
- •Профессиональные организации системных инженеров
- •Можно ли научить творчеству?
- •Метанойя — не просто обучение, а смена способа мышления
- •Можно ли научить системного инженера, или им нужно родиться?
- •Моделирование творчества в виде, понятном даже компьютеру
- •Методология системной инженерии
- •Образование системных инженеров
- •Отличия системной инженерии от других дисциплин
- •Системная инженерия против других инженерий
- •Системная инженерия против советской инженерии
- •Системная инженерия и системотехника
- •Системная инженерия и менеджмент
- •Инженерный менеджмент
- •Управление технологией
- •Системная инженерия и государство
- •2. Формализмы системной инженерии
- •Терминология и онтология
- •Соглашение по терминологии
- •Выбирайте слова
- •Что такое онтология
- •Индивиды, классы и классификаторы
- •Экстенсионализм и интенсионализм
- •Функциональные объекты
- •Процессы и действия
- •О логических уровнях
- •Выбор уровней
- •Математические формализмы
- •Объекты и атрибуты
- •Объекты и факты
- •Факты и графы
- •Теория категорий
- •Моделеориентированность
- •Что такое модели
- •Онтологизирование, моделирование, программирование
- •Зачем моделировать
- •Почему моделирование не повсеместно
- •Информатика
- •Принципы моделеориентированности
- •3. Инженерия и наука
- •Инженерия не научна
- •Разница между инженерами и учёными
- •Предмет инженерии и научные предметы для инженерных объектов
- •Ненаучность инженерии. Эвристики
- •Наука как “научение птиц полёту”
- •Инженерия научна
- •Инженерная наука
- •Научное (формальное) основание системной инженерии
- •Системный подход как научное основание системной инженерии
- •Системноинженерное мышление коллективно
- •А в чём мышление?
- •Наука/менеджмент = наука/инженерия
- •4. Схема/онтология инженерного проекта
- •Схемное/онтологичное мышление
- •Ситуационная инженерия методов
- •Описание метода в настоящем курсе системноинженерного мышления
- •Яблоки из жизни и яблоки из задачи
- •Альфы
- •Метонимия и схемы
- •Методологическая действительность: дисциплины, практики, методы
- •Дисциплины/области интереса
- •Практики
- •Метод
- •Методологическая действительность и действительность предпринятия
- •Семь основных альф инженерного проекта
- •Основы системной инженерии: альфы инженерного проекта
- •Стейкхолдеры
- •Возможности
- •Определение системы
- •Воплощение системы
- •Команда
- •Работы
- •Технология
- •5. Системный подход
- •Понятие “подхода”
- •Системный подход в системной инженерии
- •Варианты системного подхода
- •Системный подход и кибернетика
- •Сложность и меры сложности
- •Термин “система”
- •Классификация систем по ISO 15288
- •Системная медитация
- •“Сначала как часть надсистемы”
- •Стейкхолдеры. Театральная метафора
- •Система — это субъективное понятие
- •Театральная метафора.
- •Позиция
- •Работа со стейкхолдерами
- •Граница системы и деятельностная субъективность её проведения
- •“Просто” системы и системы систем.
- •Навигация по уровням холархии ”zoom — select”.
- •Системы с участием людей: осторожно!
- •6. Воплощение системы: компоненты, модули, размещения
- •Многерица
- •Сколько разных ипостасей в одной системе?
- •Принцип разделения интересов
- •Закрытый и открытый миры
- •Два типа “целого”
- •Компоненты, модули, размещения
- •Компоненты
- •Модули
- •Размещения
- •Структура системы: разбиения.
- •Разбиения (breakdowns)
- •Представления разбиений
- •Обозначения систем
- •Практики изготовления (производства)
- •7. Определение системы: требования, архитектура, неархитектурная часть проекта
- •Определения и описания
- •Обобщение ISO 42010 на определение системы
- •Контроль конфигурации
- •Фокусирование определений системы
- •Практики проверки и приёмки
- •Практики описания системы
- •Требования
- •Два смысла слова “требования”.
- •Модальности в требованиях
- •Инженерные обоснования
- •Рабочие продукты требований
- •Требования стейкхолдеров
- •Требования и ограничения
- •Требования к системе
- •Инженерия требований
- •Какие бывают виды требований
- •Кто должен делать требования
- •Целеориентированная инженерия требований
- •Архитектура
- •Практики архитектурного проектирования
- •Минимальная архитектура
- •Субъективность и относительность архитектуры.
- •Архитектурные описания
- •Как объединять разные модели и группы описаний
- •Архитектурные модели и другие виды описаний
- •Архитектурные знания
- •Неархитектурная часть проекта
- •8. Жизненный цикл системы и проекта
- •Понятие жизненного цикла
- •Жизненный цикл чего?
- •Управление жизненным циклом
- •Типовой жизненный цикл и разнообразие
- •Гейты и вехи
- •Рабочие продукты для определения жизненного цикла
- •Информационные системы управления жизненным циклом
- •Управление информацией/данными жизненного цикла
- •Практики жизненного цикла
- •V-диаграмма
- •Горбатая диаграмма
- •Водопад и agile
- •Вид жизненного цикла
- •Стили разработки: водопад и agile
- •Паттерны жизненного цикла
- •Основной жизненный цикл
- •Состояния альф
- •Основной жизненный цикл
- •Практики жизненного цикла в версии ISO 15288
- •9. Практика контрольных вопросов
- •Контрольные вопросы для управления жизненным циклом
- •Успех контрольных вопросов
- •Контрольные вопросы к состояниям альф
- •Карточки состояний
- •Когда заводить подальфы
- •Карточные игры
- •Контрольные вопросы инженерного проекта
- •Карточки основных альф инженерного проекта
- •Стейкхолдеры
- •Возможности
- •Определение системы
- •Воплощение системы
- •Команда
- •Работа
- •Технологии
- •Пример введения новой альфы: подальфа «подрядчик»
- •10. Инженерия предпринятия
- •Инженерия: организационная, предприятия, бизнеса, предпринятия
- •Сообщества и их отличия от предпринятия: целенаправленная коллективная деятельность
- •Миссия предпринятия
- •Корпоративное управление
- •Стратегирование, маркетинг, продажи
- •Предпринятие как система-машина, а не толпа людей
- •Развитие и совершенствование предпринятия
- •Проект технологического развития: постановка практик
- •Организационное развитие. Закон Конвея
- •Системноинженерное мышление и инженерия предпринятия
- •Цикл непрерывного совершенствования
- •Цикл Деминга
- •Шесть Сигм
- •Архитектура предпринятия
- •Основные альфы организационного и технологического решения предпринятия
- •Подальфы определения предпринятия
- •Подальфы воплощения предпринятия
- •Виды практик описания деятельности
- •Предпринятия-киборги, workflow
- •Организация, координация, коммуникация
- •Архитектура предприятия
- •Подход Захмана к архитектуре предприятия
- •Бизнес-архитектура
- •Органиграмма
- •Писцы против инженеров
- •Неархитектурные описания предпринятия
- •Это всё системный подход
- •ArchiMate
- •Зачем нужен Архимейт
- •Люди, программы, оборудование
- •Элементы и отношения
- •Нужен не ты, нужен твой сервис.
- •Люди
- •Роли
- •Работы людей
- •Архитектура IT-решения
- •Управление операциями
- •Инженерия предпринятия и управление операциями
- •Проектное управление
- •Управление процессами
- •Ведение дел/кейс-менеджмент
- •Управление проектами и управление жизненным циклом
- •Проектное управление и ведение дел: не “или”, а “и”.
- •Управление мероприятиями
- •Финансы
- •Управление знаниями, НСИ, (справочными и мастер, а также проектными) данными
- •Инженерия и предпринятия-киборги.
- •Инженерия знаний и управление знаниями.
Системноинженерное мышление |
TechInvestLab, 2 апреля 2015 |
28 |
хорошо представлять, в чём суть системной инженерии, почему она работает, и в чём отличие мышления гениального системного инженера от мышления системного инженера посредственного.
Методология системной инженерии
Системные инженеры занимаются созданием каких-то целевых систем: самолётов, подводных лодок, медицинской аппаратуры, сетевых сервисов, небоскрёбов. Методологи системной инженерии занимаются тем, чтобы вычленить (отмоделировать: формально сформулировать и документировать) системноинженерное знание. Это нужно для того, чтобы:
●Представить это знание как объект инженерии — и перепроектировать его, сделать его лучше перед тем, как применить его в следующих проектах.
●Вычленить, структурировать и документировать знания по системной инженерии, чтобы спроектировать курсы для образования системных инженеров. Так, написание этой нашей книги — занятие не системной инженерией, а методологией системной инженерии (автор при этом находится в роли не системного инженера, а методолога системной инженерии).
●Формализовать знания по системной инженерии до уровня, достаточного для его машинной обработки, выполнения системноинженерного мышления компьютером (это часто называют инженерией знаний, но опять же — это занятия не системной инженерией, это занятия методологией системной инженерии)
Одним из недостатков советской инженерной школы был в том, что методологии не уделялось должного внимания. Опора была не на “метод”, а на “таланты”.
Образование системных инженеров
В отражающей опыт системной инженерии NASA статье "Наука и искусство системной инженерии" (http://www.worldscinet.com/srf/03/0302/freeaccess/S1793966609000080.pdf), говорится, что системная инженерия наполовину “искусство” (которому нельзя обучить рационально, а можно только “прочувствовать” и к которому нужен особый талант), а наполовину “дисциплина” (близкая к чему-то бюрократическому). Это довольно точно отражает вчерашнюю и отчасти даже сегодняшнюю ситуацию, но эта ситуация (опять же неявно сравнивающая системных инженеров и музыкантов с их “искусством”) быстро меняется.
Очень спорный вопрос, можно ли учить “искусству”, и нужно ли вообще учить “бюрократии” в творческих дисциплинах (не удавит ли бюрократия творчество — это тоже ведь тема обсуждения! Не удавит ли бюрократическая дисциплина играть пальцами рук на пианино творчество игры ещё и ногами, вдруг у кого-то именно в этом будет достигнута высшая музыкальность!).
В России среди старых инженеров принято считать, что системноинженерному (т.е. охватывающему не какой-то один специальный инженерный аспект системы, а всю систему в целом) творчеству научить нельзя, “генеральные конструкторы” (проигнорируем пока тот факт, что главные и генеральные конструкторы ещё и наполовину менеджеры) по факту самоучки в этой специфической области. На Западе с одной стороны декларируют “творческость” специальности системной инженерии, с другой стороны системная инженерия — это магистерская
Системноинженерное мышление |
TechInvestLab, 2 апреля 2015 |
29 |
специальность в университетах.
Рекомендуется перед поступлением на курс иметь 3-5 лет опыта работы в инженерных компаниях после получения инженерной степени бакалавра. Основные требования к образованию системных инженеров изложены в прошедшем широкое обсуждение документе Graduate Reference Curriculum for Systems Engineering
(http://bkcase.org/wp-content/uploads/2014/04/GRCSEv10_Final.pdf). Обратите внимание, что это именно требования к образованию: сколько, когда, кого учить, на какие работы могут рассчитывать получившие это образование люди и т.д. Требования к содержанию образования сводятся главным образом к указанию на корпус знаний системной инженерии
(http://www.sebokwiki.org/wiki/Guide_to_the_Systems_Engineering_Body_of_Knowled ge_%28SEBoK%29).
Всреднем магистерский курс занимает 1800 аудиторных часов плюс примерно столько же самостоятельной подготовки, эти часы проходят за два года.
Вкачестве примера можно взять программу магистерского курса системной инженерии, который даёт великобританский Loughborough University, всего в этом курсе 180 кредитов (условно можно считать, что один кредит — это 10 аудиторных учебных часов плюс столько же на самостоятельную подготовку). Обратите внимание на обязательные предметы: системное мышление, системная архитектура, “мягкие” системы (системы, включающие в себя людей), системное
конструирование/проектирование (в английском используется одно слово: design, создание трёхмерной конструкции материальной системы) — это всё вместе занимает 60 кредитов, и столько же времени отводится на обязательный индивидуальный учебный проект. Ну, и ещё 60 кредитов тратится на курсы по выбору (инженерные и менеджерские возможности, управление инновациями и предпринимательство, холистическая инженерия, проверка и приёмка, понимание сложности, датчики и приводы).
Системноинженерное мышление |
TechInvestLab, 2 апреля 2015 |
30 |
Учебный проект обычно выполняется командой, в которой участвуют инженеры разных специальностей. Студенты-будущие системные инженеры обычно не любят работать в такой команде: через очень короткое время выясняется, что все представители разных специальностей имеют разные интересы (например, при конструировании автономного робота нужно согласовывать прочность механики, мощность тяжёлой батарейки, мощности моторов, скорость и тем самым тяжесть компьютеров и т.д. — участники проекта каждый обосновывает необходимость его инженерных решений, несовместимых с требованиями других участников, а системный инженер вынужден решать появляющиеся проблемы). Студенту объясняется, что это и есть его работа: отныне и в будущем он всегда будет в эпицентре разработки, и его задачей как раз является решение всех проблем, возникающих от противоречий требований разных инженерных дисциплин. Его как раз учат адекватному мыслительному аппарату, позволяющему решать такие проблемы, и на этом учебном проекте он должен тренировать свои навыки системноинженерного мышления и учиться получать удовольствие от того, что он решает, казалось бы, неразрешимые проблемы.
В университетах США образование системного инженера обычно устроено немного по-другому, а в последнее время такое образование можно получить и в онлайн программах через интернет).
На магистра системной инженерии берут учить либо бакалавров физиков- математиков-химиков, но хотя бы с годом производственного опыта в инженерии, либо бакалавров-инженеров. Вся магистерская программа в США обычно объемом в 36 кредитов, но иногда бывает и 48 кредитов
(http://www.coloradotech.edu/degrees/masters/systems-engineering) — и учитывайте,
что кредиты обычно определяются не слишком формально. Типичный магистерский кредит обычно стоит порядка $900-$1200, а курс занимает 3 кредита и стоит порядка $2700-$3600 (типичное предложение университетской программы выглядит так: http://www.worldcampus.psu.edu/degrees-and-certificates/systems- engineering-masters/overview, цена и часы там прямо вверху справа или http://ep.jhu.edu/graduate-programs/systems-engineering, но за ценой тут нужно сходить сюда: http://ep.jhu.edu/tuition-fees). Попробуйте поиск в гугле "master of science in systems engineering" online. Вывалится огромное число ссылок на
Системноинженерное мышление |
TechInvestLab, 2 апреля 2015 |
31 |
программы подготовки магистров по системной инженерии, многие из них будут доступны и в онлайн варианте.
Кредит (credit) везде считается по-разному, в среднем это 50 лекционных минут каждую неделю на 15 недель семестра (всего 750 минут), но если это семинарское занятие, то на один кредит легко может прийтись три астрономических часа в неделю на 15 недель. При этом предполагается, что вы будете ещё традить удвоенное количество времени на домашнюю подготовку к этим занятиям — читать литературу, решать задачки, писать эссе и выполнять мелкие проекты. Вот типичная система расчёта времени "кредитами": https://www.purdue.edu/registrar/pdf/Credit_Hour_Guidelines.pdf
Один курс — это обычно 3 кредита (хотя бывает и чуть поменьше, и чуть побольше). Это означает, что один курс займёт у вас 750минут/кредит*3кредита = 37.5 аудиторных часов + ещё два раза по столько же на подготовку, итого 112.5 астрономических часа.
Иногда пытаются упаковать обучение 15 недель в семь, это удваивает нагрузку в неделе. От работающих требуют получить разрешение от работодателя, если берётся больше двух курсов в семестр — ибо вам нужно будет потратить на занятия за 7-15 недель 225 астрономических часов, это 3-6 часов ежедневно, а “сачковать” не дадут. И семестров в году не два, а три. И учиться нужно два года. И отдать денег, как на хороший автомобиль.
Если хочется получить не сертификат, что "прослушали курс", а степень — то добавьте к этому ещё время на диплом (удвойте время на диплом, но после него вы пойдёте учиться дальше на PhD по системной инженерии) или обязательный рабочий проект.
Что же там учат, какие примерно 10-12 курсов каждый примерно в 3-4 кредита нужно пройти? Это сильно зависит от учебного заведения. Вот, например, курсы университета Джона Хопкинса при специализации именно на системной инженерии
(из каталога http://ep.jhu.edu//files/2014-2015-catalog.pdf#nameddest=p76, со страницы 69):
Systems Engineering Focus Area
Students in the Systems Engineering focus area must meet the general admissions requirements and satisfactorily complete ten one-semester courses. In addition to the five core courses, students must also complete:
645.764 Software Systems Engineering (required course) AND
One of the following four advanced courses (after taking the five core courses):
645.742 Management of Complex Systems
645.753 Enterprise Systems Engineering
645.761 Systems Architecting
645.771 System of Systems Engineering
Master’s Project or Thesis
Students must complete either the one-semester Systems Engineering
Системноинженерное мышление |
TechInvestLab, 2 апреля 2015 |
32 |
Master’s Project or the two-semester Systems Engineering Master’s Thesis.
The thesis option is strongly recommended only for students planning to pursue doctoral studies.
645.800 Systems Engineering Master’s Project 645.801/802 Systems Engineering Master’s Thesis
Electives
With the Systems Engineering focus area, students must complete one or two relevant electives depending on whether the student has selected the master’s thesis option or the master’s project.
Electives may be selected from Applied Biomedical Engineering, Applied Physics, Computer Science, Electrical and Computer Engineering, Environmental Engineering and Science, Information Systems Engineering, and Technical Management.
Systems Engineering students may not take the following as elective courses:
595.460 Introduction to Project Management
595.464 Project Planning and Control
595.763 Software Engineering Management
There are two additional Systems Engineering courses that may serve as electives:
645.469 Systems Engineering of Deployed Systems
645.756 Metrics, Modeling, and Simulation for Systems Engineering
Вот альтернативный вариант из http://www.worldcampus.psu.edu/degrees-and- certificates/systems-engineering-masters/courses — там пример сразу разбивает всё на пару курсов в семестр):
1 год 1 семестр SYSEN 510 Engineering analysis I
1 год 1 семестр SYSEN 550 Creativity and Problem Solving 1 год 2 семестр SYSEN 505 Technical Project Management
1 год 2 семестр SYSEN 531 Probability Models and Simulation
1 год 3 семестр SYSEN 522 Systems Verification Validation and Testing 1 год 3 семестр SYSEN 533 Determenistic Models and Simulation
2 год 1 семестр SYSEN 530 System Optimisation
2 год 1 семестр SYSEN 536 Desision and Risk Analysis in Engineering
2 год 2 семестр SYSEN 520 Systems Engineering (добрались, но это аж 2
год 2 семестр!)
2 год 2 семестр SWENG 586 Requirements Engineering (это вариант специализации на софте)
2 год 3 семестр SWENG 587 Software architecture
2 год 3 семестр SYSENG 594A Master's paper research
Системноинженерное мышление |
TechInvestLab, 2 апреля 2015 |
33 |
Обратите внимание на разницу в программах и попробуйте в качестве упражнения определить, из какого "системноинженерного племени"
(http://ailev.livejournal.com/1158235.html) тамошние профессора.
Бывают и пост-магистровские (но меньше чем PhD) сертификации — это когда вы соглашаетесь после двух магистерских лет оттрубить ещё год, добавив 6 курсов. Вот пример таких курсов для системных инженеров в университете Джо Хопкинса:
Required courses:
645.742 Management of Complex Systems
645.753 Enterprise Systems Engineering
645.761 Systems Architecting
645.771 System of Systems Engineering
Two elective courses:
645.803/804 Post-Master’s-Systems Engineering ResearchProject OR
Two approved 700-level courses in the Johns Hopkins Engineering for Professionals offering
Современная инженерия моделеориентирована, и можно попробовать оценить, что это добавляет к образовательной нагрузке. Возьмём в качестве примера
International Post-Graduate Specialization Diploma, которую выдаёт Ecole des Mines de
Nantes (http://www.emn.fr/z-info/atlanmod/index.php/The_MDE_Diploma), правда по моделеориентированной программной инженерии, но это не меняет общих оценок. После магистрата эта программа требует 320 учебных часов плюс 6 месяцев стажировки. Обратите внимание, что системная инженерия указана как одно из мест приложения моделеориентированной инженерии — несмотря на то, что это курс именно программного (software) моделирования:
Наша книга поддерживает магистерский курс системноинженерного мышления (для