Приложение А (справочное). Процессы жизненного цикла системы и их применение

Приложение А
(справочное)

Процессы жизненного цикла системы и их применение

А.1 Процессы жизненного цикла системы

А.1.1 Описание процессов жизненного цикла системы

На рисунке А.1 представлена логическая последовательность действий, применимых на каждой стадии жизненного цикла для обеспечения надежности системы при проектировании.

Рисунок А.1 - Процессы жизненного цикла системы

Первые три стадии жизненного цикла системы, т.е. концепция и определение, проектирование и разработка, производство и изготовление до перехода к стадии эксплуатации и технического обслуживания, накладываются друг на друга из-за повторения процессов. Это указывает на необходимость обеспечения непрерывности работы процесса в зависимости от потребностей проекта. Степень инженерных усилий при произвольно определенных границах смежных стадий зависит от сроков выполнения проекта и координации деятельности. На этих стадиях получают достаточно информации о системе для поддержки процесса принятия технических и бизнес-решений. Ниже приведено краткое описание каждой стадии жизненного цикла системы:

a) на стадии концепции и определения идентифицируют потребности рынка, определяют условия и срок эксплуатации системы, предварительные требования к системе и соответствие возможных проектных решений техническим требованиям производства (изготовления) системы. Выбор вариантов конструкции основан на анализе риска, оценке воздействий и практических инженерных подходах. Процесс деятельности включает определение требований, анализ требований, проектирование структуры и функций системы, оценку функций для обеспечения выполнения спецификаций системы в целом;

b) на стадии проектирования и разработки планируют и выполняют выбранные проектные решения для реализации функций системы. Это трансформируется в соответствующие действия по разработке системы, включая инженерное моделирование, создание опытного образца, оценку риска, идентификацию интерфейсов системы и элементов подсистем. Для верификации функциональной совместимости системы с внешними условиями проводят систематическую оценку функций системы, это позволяет выполнить валидацию конечной конфигурации системы. Планирование технического обслуживания, доступность технического обслуживания, процедуры эксплуатации и гарантии, а также поддержка процессов должны быть установлены до изготовления системы;

c) на стадии производства и изготовления принимают решения по приобретению и разработке элементов подсистем. В процессе производства выполняют такие действия, как применение технологий, изготовление, упаковка и поставка для обеспечения трансформации проекта системы в конкретную продукцию или элементы подсистемы. Изготовленная продукция или элементы могут представлять собой сочетание аппаратных и программных функций. Изготовление включает в себя такие действия, как интеграция функций системы, верификация подсистем и установка системы. Процедуры приемки системы должны быть разработаны вместе с потребителем, для испытаний системы в реальных условиях эксплуатации до ввода системы в эксплуатацию. Валидация должна быть частью испытаний для представления объективных свидетельств соответствия системы установленным требованиям. Следует отметить, что верификация и валидация являются действиями, которые выполняют на каждой стадии жизненного цикла и не только при интеграции системы, как показано на рисунке 2;

d) на стадии эксплуатации и технического обслуживания осуществляют доставку, введение системы в действие и обеспечение технического обслуживания при эксплуатации системы. Процесс включает в себя деятельность по эксплуатации и техническому обслуживанию системы в соответствии с требованиями к эксплуатации системы, подготовку операторов и персонала по техническому обслуживанию для обеспечения необходимых навыков компетентности, взаимодействие с потребителем, ведение записей о работе системы и записей об инцидентах и отказах для своевременного выполнения корректирующих и предупреждающих действий. Работу системы следует контролировать и проверять на регулярной основе, чтобы гарантировать, что безотказность и качество обслуживаемых объектов соответствуют требованиям;

e) стадия улучшения предусматривает улучшение работы системы с дополнением свойств, обеспечивающих повышение спроса пользователей на систему. Действия процесса включают улучшение программного обеспечения, дополнение оборудования, повышение навыков персонала, упрощение процедур для повышения эффективности эксплуатации системы, управление устареванием, изменение организационной структуры для повышения целесообразности и значимости системы для потребителя;

f) на стадии списания и вывода из эксплуатации система завершает существование. После прекращения работы системы для потребителя система может быть разобрана, перемещена для другого использования или утилизирована, если это возможно без ущерба для окружающей среды. Для сложных систем следует установить стратегию их вывода из эксплуатации, чтобы формализовать планирование и выполнение вывода из эксплуатации в соответствии с обязательными требованиями. Для потребительских товаров могут существовать обязательные правила относительно возврата и повторного использования или утилизации продукции.

А.1.2 Действия процесса на стадиях жизненного цикла системы

На рисунке 1 показана связь действий процесса на стадиях жизненного цикла системы. Основные точки принятия решений указывают начало и конец действий процесса на каждой стадии, где должны быть обеспечены ресурсы для продвижения технического процесса. Соответствующие данные о действиях процесса записывают. Записи обеспечивают необходимую информацию для анализа стоимости жизненного цикла, оценки риска и поддержки принятия технических и бизнес-решений.

Соответствующие данные включают в себя основные входы, необходимые для инициирования деятельности процесса на каждой стадии, основные действия в области надежности должны быть выполнены, соответствующие влияющие факторы рассмотрены и получены результаты. Когда это возможно, должны быть указаны приоритет и воздействие, имеющие отношение к действиям процесса. Это обеспечивает полезную информацию для оценки риска и стоимости жизненного цикла. При необходимости должны быть определены используемые технические подходы и инженерные методы.

А.2 Примеры инженерного применения процесса

А.2.1 Процесс на стадии концепции и определения системы

Входы:

- требования, потребности и пожелания потребителей;

- обязательные требования, относящиеся к здоровью, безопасности и экологии;

- политика компании при принятии решений;

- данные исследования рынка и конкуренции.

Таблица А.2.1 - Действия процесса

Ключевые действия процесса	Действия, связанные с надежностью
Определение требований
Определение потребителей системы, способов и продолжительности ее использования. Определение условий применения системы. Определение ограничений, связанных с возможными решениями системы. Определение вопросов наследия, связанных с совместимостью с существующими системами. Создание рабочего профиля системы. Документирование спецификации системы. Определение графиков и цели поставки. Получение откликов потребителей (запрос предложений), если применимо	Определение потребителей в области надежности, связанных с применением системы. Определение готовности системы и приемлемых для потребителей простоев. Определение технологических ограничений, связанных с областью применения системы и степенью достижения целей в области надежности. Получение хронологических знаний об эксплуатации существующих или аналогичных систем (если они доступны)
Анализ требований
Определение границ системы, рабочих функций и характеристик по набору определенных требований системы. Оценка выявленных ограничений, влияющих на структуру проекта. Определение технических подходов и возможности изготовления системы. Определение технических и качественных мер, оценки вспомогательных систем. Определение возможности нести ответственность за работу системы. Определение потенциальных партнеров и требований к поставщикам	Определение сценариев эксплуатации для оценки надежности. Определение отказов системы и границ деградации. Определение ее работы экспозиции риска и критичности отказов системы. Определение количества персонала для технического обслуживания и существующего уровня их квалификации. Анализ структуры системы и распределения функций системы. Анализ готовности системы, обусловленной конфигурацией конструкции. Выполнение анализа дерева неисправностей для определения критических областей, требующих внимания при проектировании. Выполнение анализа видов, последствий и критичности отказов на уровне системы для поддержки и обоснования альтернативных вариантов проекта. Определение оценки готовности системы и стоимости компромиссов, влияющих на варианты проекта. Определение методов оценки надежности
Проектирование структуры
Определение подходящих вариантов логической структуры проекта. Установление конфигурации системы. Распределение функций системы. Установление критериев проектирования и интерфейсов. Принятие решения об изготовлении или приобретении функций системы. Выбор технологий проектирования аппаратного и программного обеспечения для реализации функций. Принятие решения о соответствии системы установленным требованиям. Установление средств верификации и интеграции функций системы	Установление плана оценки надежности. Распределение готовности по функциям системы. Определение критериев отказа функций системы. Определение оценок безотказности каждой отдельной функции и при необходимости предложение альтернативных вариантов проекта. Определение критических функций, требующих внимания. Установление критерия технического обслуживания для проекта. Установление тестируемости функций системы для диагностики и рекомендации по действиям технического обслуживания
Проектирование и оценка функций
Формализация процесса проектирования функций. Определение сочетания аппаратных и программных элементов для каждой функции проекта. Включение функций тестирования для проверки работоспособности. Установление критериев проектирования человеческого фактора. Установление экологических критериев проектирования. Установление эргономических критериев проектирования. Установление критериев проектирования электромагнитной совместимости. Установление критериев проектирования безопасности и надежности. Установление правил проектирования аппаратного обеспечения Установление схем зрелости программного обеспечения при проектировании. Моделирование работы системы на уровне функций для определения зоны действия отказа и стратегии восстановления системы. Верификация границ эксплуатации, функциональной совместимости проекта на соответствие требованиям к структуре проекта	Выполнение оценки безотказности. Выполнение оценки ремонтопригодности. Выполнение анализа видов, последствий и критичности отказов на функциональном уровне. Выполнение оценки взаимозаменяемости, отказоустойчивости и оценки риска на функциональном уровне. Разработка плана технического обслуживания и логистической поддержки. Установление процесса оценки поставщиков для обеспечения качества и соответствия требованиям безотказности. Установление процесса оценки и приемки приобретаемой готовой продукции
Документация по проектированию системы
Документированная спецификация системы	Включение требований к надежности в спецификации системы

Рассматриваемые влияющие факторы:

- конкуренция;

- экономические вопросы;

- вопросы технологии;

- вопросы возможностей;

- экологические вопросы;

- правовые вопросы;

- вопросы распределения инвестиций во времени.

Аспекты, положительно влияющие на применение процесса:

- человеческие ресурсы;

- финансовые ресурсы;

- оборудование;

- интегральное проектирование и выполнение процессов;

- подтверждение надежности процесса.

Выходы:

- спецификации системы;

- знание проекта системы.

А.2.2 Процесс на стадии проектирования и разработки системы

Входы:

- спецификации системы;

- требования к структуре системы;

- план надежности.

Таблица А.2.2 - Действия процесса

Ключевые действия процесса	Действия, связанные с надежностью
Проектирование системы
Разработка плана проектирования и разработки системы. Установление требований к интерфейсу системы и подсистем. Установление связи с взаимодействующими системами. Установление требований к интерфейсу с человеком. Установление плана управления конфигурацией и процедуры изменения проекта. Установление физических размеров и стандартизованных посадочных мест для сборки. Установление норм излучений и восприимчивости для строительных объектов, кабелей и проводки внутри и снаружи зданий и оборудования	Установление программы надежности системы. Установление программы обеспечения качества. Формализация требований в области надежности для системы, подсистем и функций. Установление программы надежности для поставщиков. Установление критерия приемки по надежности и программы повышения надежности. Установление программы технического обслуживания и логистического обеспечения. Установление анализа записей, сбора данных об отказах и системы обратной связи с потребителем. Определение критерия безотказности человека. Определение условий гарантии
Разработка подсистем
Начало собственной разработки подсистем. Начало разработки интерфейсов для обеспечения функциональной совместимости. Контроль и сотрудничество с поставщиками материалов и внешними разработчиками, действующими по контракту. Подготовка плана производства. Подготовка плана эксплуатации. Подготовка плана технического обслуживания и логистического обеспечения. Подготовка плана упаковки, обработки, хранения и транспортирования. Подготовка плана установки. Подготовка плана интеграции	Выполнение программы надежности для подсистем. Выполнение программы надежности для поставщиков. Разработка программы обеспечения запасными частями. Разработка программы испытаний программного обеспечения и диагностики

- Рассматриваемые влияющие факторы:

- наличие и доступность соответствующих квалифицированных человеческих ресурсов;

- ориентация на цели при разработке графиков;

- риски проекта.

Аспекты, положительно влияющие на применение процесса:

- наличие конкретных методов, необходимых для разработки;

- потребности в обучении.

Выходы:

- опытный образец;

- требования к поддержке работы системы и подсистем.

А.2.3 Процесс на стадии производства и изготовления

Входы:

- опытный образец.

Таблица А.2.3 - Действия процесса

Ключевые действия процесса	Действия, связанные с надежностью
Изготовление
Физическое производство подсистем. Изготовление аппаратных и программных элементов. Выполнение тестовой оценки функций. Проведение обучения операторов и специалистов по техническому обслуживанию и ремонту. Обеспечение готовности испытательного оборудования и средств испытаний. Обеспечение готовности инструкции по упаковке, обработке, хранению и транспортированию	Выполнение программы надежности системы. Выполнение программы обеспечения качества. Выполнение программы надежности для поставщиков. Выполнение программы технического обслуживания и логистической поддержки системы. Выполнение записей, анализ, сбор данных об отказах и системы обратной связи
Интеграция
Выполнение плана интеграции. Сборка и интеграция системы. Подготовка планов и процедур верификации и валидации. Подготовка плана приемки системы	Выполнение программы интеграции в части обеспечения надежности системы. Выполнение программы интеграции в части обеспечения качества
Верификация
Выполнение плана верификации. Документирование результатов испытаний. Подготовка плана приемки системы. Проверка результатов верификации на соответствие с планом приемки системы	Выполнение оценки надежности подсистем. Документирование записей об отказах в процессе испытаний при верификации. Анализ записей об инцидентах и разработка рекомендуемых корректирующих и предупреждающих действий. Принятие решений по отклонениям, выявленным при верификации
Установка и перемещение
Выполнение плана установки системы. Документирование записей и процедур об установке системы. Анализ стратегии перемещения для ее улучшения	Установление общих систем технического обслуживания и отчетности с потребителем для системы, установленной на территории заказчика. Мониторинг времени восстановления системы и пополнения комплекта запасных частей. Поддержка учета запасных частей на сайте потребителя
Валидация и ввод в эксплуатацию
Выполнение плана валидации. Документирование результатов испытаний при валидации. Выполнение плана приемки системы. Внедрение схемы гарантий, если это применимо. Подписание потребителем документов о приемке системы для начала ее эксплуатации	Валидация того, что работа системы полностью соответствует требованиям надежности. Документирование записей в процессе испытаний при валидации. Анализ записей о несоответствиях для разработки рекомендуемых корректирующих и предупреждающих действий. Принятие решений по отклонениям, выявленным при валидации. Принятие решений по гарантийным случаям у потребителя

Рассматриваемые влияющие факторы:

- менеджмент трансформаций;

- ориентация на цели в графике поставок;

- гарантийные требования и стимулы.

Аспекты, положительно влияющие на применение процесса:

- менеджмент проекта;

- обучение потребителей.

Выходы:

- эксплуатация системы;

- поддержка пользователя.

А.2.4 Процесс на стадии эксплуатации и технического обслуживания системы

Входы:

- полноценная эксплуатация системы.

Таблица А.2.4 - Действия процесса

Ключевые действия процесса	Действия, связанные с надежностью
Эксплуатация
Выполнение стратегии эксплуатации системы. Мониторинг функционирования системы. Обеспечение ценности потребителя	Выполнение программы повышения безотказности. Выполнение системы сбора данных об эксплуатации системы. Проведение опроса об удовлетворенности потребителя
Техническое обслуживание
Выполнение стратегии технического обслуживания и ремонта. Мониторинг технического обслуживания системы. Предоставление услуг потребителю. Выполнение действий технического обслуживания для внесения изменений	Анализ тенденций отказов. Анализ причин проблемных областей. Разработка рекомендаций по конструктивным или процедурным изменениям для постоянного улучшения. Определение качества обслуживания

Рассматриваемые влияющие факторы:

- возможности системы по выполнению своих функций;

- цепочка поставок для обеспечения запасными частями;

- критичные действия технического обслуживания.

Аспекты, положительно влияющие на применение процесса:

- менеджмент проекта;

- подготовка операторов и персонала по техническому обслуживанию и ремонту систем.

Выходы:

- показатели надежности системы;

- данные об удовлетворенности потребителя.

А.2.5 Процесс на стадии улучшения системы

Входы:

- новые требования потребителя;

- улучшенные свойства системы.

Таблица А.2.5 - Действия процесса

Ключевые действия процесса	Действия, связанные с надежностью
Улучшение
Определение новых требований. Разработка стратегии и плана улучшения. Оценка необходимости изменений и получаемых преимуществ. Выполнение улучшений. Выполнение действий по изменениям	Оценка влияния на надежность работы системы в результате изменений с добавлением новых функций. Исследование влияния стоимости жизненного цикла на принятие решения о выполнении изменений. Оценка риска и значения изменений. Проведение опроса об удовлетворенности потребителя результатами изменений

Рассматриваемые влияющие факторы:

- сроки изменений;

- возврат инвестиций.

Аспекты, положительно влияющие на применение процесса:

- управление изменениями;

- управление устареванием;

- одобрение или реакция потребителя на новые свойства системы.

Выходы:

- улучшенная работа системы;

- сопоставление удовлетворенности потребителя до и после улучшения.

А.2.6 Процесс на стадии вывода из эксплуатации, списание системы

Входы:

- возможности работы стареющей системы;

- конкурентоспособность и реализуемость существующей системы;

- увеличение затрат на техническое обслуживание и ремонт.

Таблица А.2.6 - Действия процесса

Ключевые действия процесса	Действия, связанные с надежностью
Вывод из эксплуатации
Выполнение плана выхода из эксплуатации (изъятия из обращения). Выполнение стратегии повторного или другого использования. Обработка отходов для захоронения при утилизации. Уведомление пользователя о прекращении обслуживания. Предоставление информации об обеспечении новыми или альтернативными услугами	Оценка ограничений на деактивацию системы и влияния на изъятие системы из эксплуатации. Оценка воздействия утилизации системы на окружающую среду. Проведение опроса об удовлетворенности потребителя обслуживанием в связи с его прекращением

Рассматриваемые влияющие факторы:

- сроки вывода из эксплуатации;

- применение устаревших технологий;

- нормативно-правовые ограничения;

- социальные последствия прекращения эксплуатации системы.

Аспекты, положительно влияющие на применение процесса:

- менеджмент проекта.

Выходы:

- прекращение эксплуатации системы.