Системное мышление является общим навыком, необходимым всем специалистам, которые участвуют в коллективной работе по выполнению сложных проектов, оно лежит в основе деятельности системных инженеров, менеджеров и технологических предпринимателей. Знания и навыки системного мышления незаменимы для выстраивания междисциплинарной работы, и позволяют проектной команде эффективно общаться на общем для всех системном языке. Предыдущие поколения системного подхода в инженерии не учитывали важность стейкхолдеров, представления жизненного цикла не как последовательности стадий, а как набора практик. В данном курсе предлагается вариант, основанный на стандартах и публичных документах последних пяти лет, изложение строится на схемах и поддержано задачами по практическому использованию понятий системного подхода. Курс научит проводить системные размышления, определять целевую систему проекта (в том числе, для сложных случаев сервиса и программного обеспечения), различать проверочные и приёмочные тесты и испытания, осознанно подходить к организации междисциплинарных предпринимательских, инженерных и менеджерских работ для сложных проектов. Вы узнаете: − О различиях потребностей, требований и ограничений − О представлении деятельности в виде набора практик − Об архитектуре системы − Как пользоваться системной схемой проекта (возможности, стейкхолдеры, определение и воплощение системы, работы, технологии, команда) для уменьшения проектных рисков − Как отличать важные решения от менее важных − Как бороться со сложностью в самых разных проектах − Как определить свою систему среди чужих − Как объединять в мышлении продукт и деятельность по его созданию − Какие бывают виды жизненного цикла − Как объединить деятельности техпредпринимателя, инженера, менеджера Курс разработан компанией «еНано» (входит в группу РОСНАНО и является разработчиком дистанционных образовательных курсов и программ по нанотехнологиям и технологическому предпринимательству) - образовательным партнером МФТИ. Рекомендован Русским отделением международного совета по системной инженерии (INCOSE), http://incose.ru.
Совмещение логической и физической структур
Loading...
Из курса от партнера Moscow Institute of Physics and Technology
Системное мышление
78 оценок
Из урока
Определение и описание системы
На этой неделе вы научитесь минимально смотреть на систему три раза: как на состоящую из компонент, модулей и размещений. А ещё вы научитесь различать объекты-альфы, о которых вы думаете, и рабочие продукты, которые вы видите в реальной жизни. По окончании этой недели вы больше не будете путать требования (которые описывают систему как «чёрный ящик») и архитектуру (которая говорит о системе, как о «прозрачном ящике»). А ещё вы всегда-всегда будете после этой недели управлять конфигурацией ваших систем.
Познакомьтесь с преподавателями
Левенчук Анатолий Игоревич
Президент консалтинговой компании TechInvestLab, научный руководитель Школы системного менеджмента
[БЕЗ_ЗВУКА] В принципе,
основной инженерный процесс заключается в том,
что вы декомпозируете, то есть вы занимаетесь аналитикой,
разбиением на части, декомпозируете функциональную структуру,
а потом осуществляете так называемый модульный синтез,
то есть вы разбиваете систему на компоненты,
то есть делаете истинное системное разбиение по функциям,
а потом вы для данной функции подбираете какую-то
конструкцию, которая эту функцию обеспечивает.
Вот у вас диаграммка ISO 81346, которая показывает, каким образом вы логическую,
функциональную, ролевую структуру совмещаете с физической,
модульной, конструктивной, продуктной структурой.
Смотрите, я специально использую самые разные термины,
потому что вы очень разное услышите на эту тему.
Итак, инженер, который хочет сделать какую-то целевую систему,
он понимает, что у него есть две разные структуры.
Одна структура ответственна за то, чтобы все функции выполнялись внутри, на выдаче
была эмерджентность, эмерджентное поведение, но, с другой стороны,
он понимает, что он должен подобрать в окружающем мире такие элементы
конструкции, которые бы выполнили вот это вот поведение, будучи собранными вместе.
И он разрабатывает какую-то принципиальную схему,
и на принципиальной схеме отображает, ну например, если речь идет о радиосистеме,
резистор на принципиальной схеме, который оказывает сопротивление току, конденсатор,
какой-нибудь диод, но в реальном мире он понимает,
что вместо резистора может быть либо нехромовая проволочка,
либо просто очень тонкая полоска печатной платы,
либо этот человек понимает, что ему придется купить в магазине резистор.
Либо он понимает, что в магазине будет не резистор, а сразу резисторная сборка.
И он должен в какой-то момент выбрать,
что именно из вот этой вот функции будет выполнять какой объект физического мира,
на каком интерфейсе он его воткнет в конструкцию своей системы.
То есть «как работает» он должен перевести в вопрос «из чего сделано».
И вот это и есть суть инженерного процесса,
принятие основных решений, иногда говорят — основные решения,
архитектурные решения, из чего эта состоит система.
Вот это и есть суть основная инженерной деятельности.
Про компоновку я молчу, конечно, она тоже играет значение,
но когда вы берете систему, вот функцию А, вы разбиваете ее на ряд подфункций,
некоторые функции сразу находите, какие элементы делаются.
Вот тут вы видите желтенькое — это функциональное понимание системы,
взгляд на систему, описание системы как модулей.
Как продуктов каких-то, как отдельных устройств, которые вы можете купить или
подсборок каких-то или отдельных деталей — это синенькое.
И вот вы видите, что мы для некоторых сразу можем подсказать функции,
какими элементами они выполняются, а некоторые функции не сразу, мы продолжаем
их разбивать, пока мы не видим какие-то элементы, которые мы начинаем собирать.
И на выходе мы имеем уже функцию ту же, что на входе,
то есть мы видим какой-то модуль собранный,
который выполняет ту функцию, которую мы для него задумывали.
То есть мы знаем и как собрать, и мы знаем, что этот модуль делает.
Вот это вот главное, что делают инженеры.
А как же мы это все совмещаем?
Мы должны при этом помнить,
что у нас каждый элемент имеет чуть ли еще и не свое имя.
Функциональное имя очень часто назывется «тегом».
Например «Pump 101» — это на принципиальной схеме вот вы видите
установку первичной перегонки нефти.
У нас такая вот грубая принципиальная схема.
Вы видите танк какой-то, вы видите колонну, и вот вы видите насос.
Этот насос, с одной стороны, он выполняет функцию
перекачки жидкости в установке первичной перегонки нефти, с одной стороны.
А с другой стороны, мы понимаем, что конструктивно — это насос Bloggs 1000H,
и даже физически у него там будет серийный номер 5755/А.
И как это совмещается?
Как вот мы понимаем, что один объект совместился с другим, что вот этот
насос с серийным номером выполняет роль, которая определена тегом P101,
и выполняет свою роль в установке первичной перегонки нефти?
Мы обратимся к диаграмме, пространственно-временной карте элемента
системы, где мы видим, что у нас есть функциональная действительность,
у нас есть объект — система или установка первичной перегонки нефти.
Эта система — это компонента, это функция.
Она для чего предназначена?
Ну как, для того чтобы выполнять поведение первичной перегонки нефти,
у нее назначение — первичная перегонка нефти.
Перегонка — это, вы помните, отглагольное существительное,
указание на какой-то процесс.
И у нас есть насос, он физический объект.
Он модуль, он конструктивный объект.
И вот этот насос, он находится вне места установки, вне пространства,
на котором расположена установка.
И когда потом этот элемент начинает двигаться в пространстве,
вы видите через некоторое время, он начинает совпадать с пространством,
которое описывается вот тег «P101», тег «Насос101»
— это функциональный элемент внутри установки первичной перегонки нефти.
В этот момент функциональный объект в пространстве времени совместился с
физическим объектом «Насос 1».
И установленный на свое место модуль одновременно
является элементом функциональной структуры,
то есть подсистемой, которая может выполнять свои обязанности.
Через некоторое время этот насос ломается, его снимают, и вы видите,
он выводится опять за пределы, чисто физически выводится за пределы установки,
его выкидывают или устанавливают в другую какую-то систему,
и та же процедура у нас происходит с Насосом 2.
То есть Насос 2 как физический объект попадает на какое-то ролевое место,
которое определено в рамках установки первичной перегонки нефти,
в рамках функциональной структуры.
И система начинает работать.
Вот мы так можем описывать замену каких-то модулей в рамках системы.
Какие это модули?
А вы знаете, это все равно.
Вот точно также описывается замена насоса, если этот кликер поломается,
можно описать замену кликера.
Но вообще, это может быть плановая, штатная замена.
Вы будете удивлены, но замена президента Соединенных Штатов Америки
будет описываться абсолютно вот такой же диаграммой, что будет какая-то
система государственного управления, в ней есть позиция «Президент»,
и там существует некоторая позиция президента,
которая замещается конструктивным объектом.
Будет ли это Буш, или Обама, или Трамп, мы можем описывать систему,
которая существует обязательно в присутствии президента,
для того чтобы она работала, и каждый раз известно, какой конструктивный объект в
этой позиции находится, какие у него интерфейсы взаимодействия с окружением.
И таким образом, мы можем поддерживать системное мышление,
понимая, с одной стороны, систему как мы говорили по поведению,
как функциональный момент, как она работает — это мы описываем президента,
и с другой стороны, понимаем, как ее сделали.
То есть мы описываем, какие элементы окружающей среды пришли в эту систему для
того, чтобы как-то эта система потом заработала.
И мы понимаем, что и супруги так заменяются,
и поставщики заменяются, и программы так заменяются, и мы одновременно поддерживаем
два вида описания — как сделать, как заработало, поддерживая все время вместе.
И тогда очередной вопрос.
Но вот если, предположим, мы выкинули вообще все модули,
что в этом случае делать?
Например, мы имеем какой-то стол,
который разобран на маленькие его элементы, и там стола нет,
там есть только детали стола, с какого момента у нас получается стол?
Ну стол легко, а вот представьте себе самолет, и что делать, когда мы понимаем,
что у нас есть двигатель, двигатель расположен рядом с самолетом,
вот стоит полный самолет, мы понимаем, что вот сюда надо поставить двигатель — будет
полный самолет, который сможет летать.
Вот, система ли это?
Существует ли самолет, если он не может выполнять свои функции, в тот момент,
когда двигатель не на нем, а двигатель находится в ремонте?
Ответ: да, существует.
В тот момент, когда мы в системе можем представить место для установки
физического объекта, если самолет полностью вот так собран и там только
двигателя не хватает, это легко представляется место для установки,
легко представляется тот слот, куда вот на интерфейсе цепляется двигатель.
Вот система существует,
и просто она становится полной, в этот момент может функционировать.
То есть она не теряет своего существования, когда двигатель снят.
Но в тот момент, когда мы понимаем, что у нас есть исходные какие-то части, может,
самолет еще в алюминии, и некуда вставить этот двигатель,
не существует того места, то мы понимаем,
что системы реально еще нет, и мы не можем говорить, что она существует.
Конечно, это субъективно выбираемая граница, потому что опытный глаз,
он поймет куда ставить двигатель, в какой-нибудь остов самолета еще до того,
как неопытный глаз будет это понимать.
Поэтому момент, когда начинает существовать система,
он более или менее субъективный, но тем не менее мы понимаем, что вот эта вот
функциональная конструкция, люди ее представляют как существующее,
и если она даже частично набита конструктивом, логическая структура
частично замещена физической, система в тот момент считается существующей,
потому что мы понимаем, как дальше ее делать, мы понимаем, что туда ставить.
Мы понимаем, что эта система уже едина, и она как бы уже намеренно делает
свое поведение, есть шансы, что она будет выполнять свое поведение,
свою функцию в окружающем мире, мы ее считаем существующей.
Ознакомьтесь с нашим каталогом
Присоединяйтесь бесплатно и получайте персонализированные рекомендации, обновления и предложения.
Coursera делает лучшее в мире образование доступным каждому, предлагая онлайн-курсы от ведущих университетов и организаций.
© Coursera Inc., 2019 Все права защищены.
