在NASA,“系统工程”被定义为系统的设计,实现,技术管理,操作和淘汰的一种有条理的,多学科的方法。“系统”是各种要素的组合,这些要素共同发挥作用,产生满足需求所需的能力。这些要素包括为此目的所需的所有硬件,软件,设备,设施,人员,过程和程序;也就是说,产生系统级结果所需的所有条件。结果包括系统级别的质量,属性,特性,功能,行为和性能。系统作为一个整体所增加的价值,除了各部分独立贡献的价值之外,主要是由各部分之间的关系所创造的。也就是说,它们是如何相互联系的。这是在做出技术决策时着眼于“大局”的一种方式。它是在成本,进度和其他约束条件下,在系统的计划生命周期内,在预期使用环境中实现涉众功能,物理和操作性能需求的一种方式。它是一种支持控制系统生命周期成本的方法。换句话说,系统工程是一种逻辑思维方式。
系统工程是一门艺术和科学,它开发出一个可操作的系统,能够在通常相反的约束条件下满足需求。系统工程是一个整体的、综合的学科,其中结构工程师,电气工程师,机械设计师,电气工程师,
人机工程师和许多其他学科的贡献得到了评估和平衡,以产生一个连贯的整体,而不是由单一学科的观点支配。
面对相反的利益以及多重(有时是相互冲突)的约束,系统工程寻求一种安全,平衡的设计。系统工程师应培养识别和集中精力进行评估的技能,以优化总体设计,而不是以牺牲另一个系统/子系统为代价,同时不断地验证将满足操作系统的目标。本领域在于知道何时何地进行探索。具有这些技能的人员通常被标记为“系统工程师”。他们可能还有其他头衔-首席系统工程师,技术经理,总工程师-但在本文档中,使用术语“系统工程师”。
系统工程师的确切角色和职责可能会因项目的大小和复杂性以及生命周期的各个阶段而在项目之间发生变化。对于大型项目,可能会有一个或多个系统工程师。对于小型项目,项目经理有时可能会执行这些做法。但是,无论谁承担这些责任,都应执行系统工程功能。因此,指定系统工程师的角色和职责的实际分配也可能会有所不同。首席系统工程师确保系统在技术上满足定义的需求和要求,并确保遵循正确的系统工程方法。系统工程师监督技术团队执行的项目系统工程活动,并指导,沟通,监视,并协调任务。系统工程师检查和评估项目的技术方面,以确保系统/子系统的工程过程正常运行,并将系统从概念发展到产品。整个技术团队都参与系统工程过程。
系统工程师通常在领导中扮演的关键角色开发概念的操作(ConOps)和产生的系统架构,定义边界,定义和分配需求,评估设计权衡,系统之间的平衡技术风险,定义和评估接口,并提供验证和确认活动的监督,以及许多其他任务。系统工程师通常负责技术规划工作,并且主要负责记录许多技术计划,要求和规格文件,验证和确认文件,认证包以及其他技术文件。
总而言之,系统工程师精通平衡复杂系统中的组织,成本和技术交互的领域和科学。系统工程师和支持组织对于为技术活动提供准确及时的成本和进度信息来支持计划和项目计划与控制(PP&C)至关重要。系统工程是关于权衡和折衷的。它使用系统的广泛横切视图而不是单个学科视图。系统工程学着眼于“全局”,不仅要确保他们得到正确的设计(满足需求),还要确保他们得到正确的设计(实现运营目标并满足利益相关者的期望)。
系统工程在项目组织中起着关键作用。管理项目包括三个主要目标:管理项目的技术方面,管理项目团队以及管理成本和进度。如图2.0-1所示,这三个功能是相互关联的。系统工程专注于决策的技术特征,包括技术,成本和进度,并将这些决策提供给项目经理。项目计划和控制(PP&C)功能负责识别和控制项目的成本和进度。项目经理全面负责管理项目团队,并确保项目在成本和进度范围内交付技术上正确的系统。请注意,项目管理的两大基石SE和PP&C在某些领域是重叠的。在这些领域中,SE提供技术方面或输入,而PP&C提供编程,成本和进度输入。
本文档主要关注图表的SE端。该实践/过程摘自NPR 7123.1,NASA系统工程过程和要求。在本文档的后续各章中将对每个过程进行更详细的描述,但在本章的以下小节中将对它们进行概述。
图2.0-1总体项目管理中的系统工程
|