Software and Systems Engineering | Rational

Решение IBM Rational:

Поддержка системного и программного инжиниринга

Анатолий Волохов,

cпециалист по решениям Rational

(985) 773 05 01

[email protected]

OPTIMIZE

1

IBM Confidential © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Выживать становится все труднее Уметь быстро перестраивать бизнес, Отвечать на возрастающие стараясь делать больше и уникальные потребности с меньшими затратами заказчиков Использовать глобализацию Принимать правильные решения об инвестициях Контролировать соблюдение требований Реагировать на регуляторов подвижки рынка Отличаться качеством Вносить инновации в различные продукты Только тот бизнес будет удачным, который сможет нести инновации, контролируя стоимость и риски Innovation for a Smarter Planet © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Трудности при создании сложных систем Программа разработки Boeing Кол-во деталей : 6,000,000 Кол-во CAD-моделей : 20, Макс. кол-во поставщиков : 2,600 Изменений в дизайне в год: 150, Откуда поставляются запчасти и где проводятся инженерные работы :

Источник : The Seattle Times © 2012 IBM Corporation IBM Software Group | Rational software Software and Systems Engineering | Rational Сложность продукта порождает трудности при разработке ведущие к перерасходу бюджета, сдвигу сроков, снижению качества Слабый системный инжиниринг ведет к неудачным проектам Бумажный документооборот и неавтоматизированные процессы снижают эффективность разработок Сложную архитектуру весьма проблематично описать текстуально Функциональность слабо распределена между подсистемами Интеграция аппаратных и программных компонентов обычно запаздывает Многие организации не имеют формализованных практик Мешанина людей, процессов, проектов порождает барьеры Географические Организационные Инфраструктурные Несовместимые Слабый обмен данными Плохое взаимодействие инструменты Языковый, культурный, Слабый контроль и временной барьеры Слабая интеграция управление проектами Переделки и задержки в Ненадежный доступ Слабая защищенность проектах интеллектуальной собственности Затянутый старт Software and Systems Engineering | Rational Широко известные неудачи, промахи, ошибки...

Согласно отчету американской военной комиссии (Defense Acquisition Procurement Assessment) совокупный бюджет 20 наиболее приоритетных оборонных программ был превышен на $300 млрд.

(https://acc.dau.mil/CommunityBrowser.aspx?id=33374) Многие программы оказались убыточными или были сокращены :

– Из-за чрезмерной стоимости конечного продукта Минобороны США сократило число закупаемых:

• эсминцев Zumwalt (до 2 кораблей) – Задержка в выходе на рынок :

• самолета Boeing 787 только за один квартал • самолетов Airbus принесла компании Все участники опроса, проводимого на Aviation Week, подтвердили, что большинство проектных неудач связано с :

требованиями, изменениями, взаимодействием Software and Systems Engineering | Rational Качество выполнения программ:

Нужно все делать правильно с первой попытки... с каждой попытки...

Министерство обороны США вносит коррективы в планы закупок вооружений Jan «Работа с требованиями... была признана самым слабым местом в деятельности Министерства. В конечном итоге это приводило к значительным перерасходам бюджета и увеличению сроков по многим программам» – было зявлено на одном из совещаний.

Министерство обороны США ежегодно расходует около $18 млрд1 на разработку, закупку и эксплуатацию спутников и других космических систем. Аэрокосмическое оборудование и его возможности широко используются в военных операциях США по всему миру.

Вместе с тем следует заметить, что почти в каждой из современных космических систем, приобретенных Минобороны США, обнаруживались большие проблемы, что приводило к увеличению закупочной стоимости, задержках в реализации и снижению эксплуатационных показателей Software and Systems Engineering | Rational Аварии все еще продолжают беспокоить производителей и PLM не является панацеей от всех бед...

Аэрокосмическое агентство На 40с полета бортовой компьютер прототипа стратегической ракеты стоимостью $1 млрд. ошибочно выдал команду на самоуничтожение F-22 Dateline Issue Только одна ошибка привела к полному выходу из строя всего программного обеспечения, что и стало причиной крупной аварии истребителя F-22 во время испытательных полетов V-22 Osprey Helicopter Проблемы с гидравликой и ошибка в системе контроля привели к потере управления и аварии вертолета Software and Systems Engineering | Rational Нас спасет системный инжиниринг Системный инжиниринг отвечает за всю картину в целом, обеспечивая выполнение требований в течение всего жизненного цикла системы.

Повышается вероятность успеха создания Системы Понимание природы Системы и ее поведения в окружающей среде Определение характеристик Системы с точки зрения всех пользователей Сквозной контроль за реализацией всех и каждого требования к Системе Уменьшается вероятность принятия неправильных решений – Учет требований нормативных документов и общих ограничений по Программе Контроль за расходом бюджета (общего, по проекту, по пакету работ, по конкретной работе) Мониторинг ресурсов (квалифицированный персонал, производственные мощности) – Поиск неопределенностей и изменяемых параметров – Управление рисками Формирование планов решения проблем (парирование) Мониторинг условий возникновения и динамики развития рисков Снижается общая стоимость жизненного цикла изделия Улучшение процесса принятия решений в планировании, разработке, эксплуатации Правильная организация планового ремонта, замены компонентов и подсистем Software and Systems Engineering | Rational Системный инжиниринг в деталях “Системный инжиниринг объединяет дисциплины, подходы и продукты в командные усилия, направленные на формирование структурированного процесса создания изделия - от возникновения концепции до практической реализации и эксплуатации системы.

Принимая во внимание нужды бизнеса и технические потребности заказчиков, системныйинжиниринг нацелен на на созданиекачественного продукта, который отвечает всем требованиям пользователей.” создание качественного продукта, который отвечает всем требованиям пользователей.”

INCOSE

пожелания заказчиков Сбор требований Системный анализ Проектирование. Дизайн Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational:

Поддержка системного и программного инжиниринга У IBM Rational есть такое решение Решение от IBM Rational является кросс-платформенным и покрывает множественные инженерные дисциплины Решение обеспечивает поддерживающий функционал для всех инженерных дисциплин Решение обеспечивает глубокую (= полную) функциональность в области разработки программного обеспечения Подробней здесь:

http://public.dhe.ibm.com/software/dw/ru/download/IBM_Rational_Workbench_09.11.2010.pdf http://ibmtvdemo.edgesuite.net/software/rational/demos/RationalSystemsWB/RationalSystemsWB.html © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational:

Интегрированное модульное кросс-инженерное решение © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational:

Интегрированное модульное кросс-инженерное решение Полная трассировка:

требования дизайн тесты рабочие продукты документы Управление дисциплин © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational : вид со стороны инструментов Rational Publishing Engine

ОТЧЕТНОСТЬ И

ВЗАИМОДЕЙ- АВТОМАТИЗАЦИЯ

АНАЛИТИКА

© 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Инжиниринг требований и трассировка Системная разработка, базрующаяся на моделировании Управление технологическими Координация и управление работами, изменениями, Автоматизация поддерживающих Генерация документации по требованиям, архитектуре, Контролируемая эффективность Интеграция инженерных компонентам – программным, электрическим, Разработка систем и ПО с повышенными требованиями к безопасности Software and Systems Engineering | Rational Системный инжиниринг в деталях Интегрированное модульное кросс-инженерное решение Из выводов Aberdeen Group:

« Лучшие в своем классе [компании] имеют возможность справляться с проблемами системного инжиниринга, обеспечивая в рамках мультидисциплинарного подхода улучшение взаимодействия и координации во всех дисциплинах, уже на самых ранних стадиях разработки за счет исполнения моделей проверять работоспособность всей системы, а также формализованно отслеживать реализацию требований к архитектуре и дизайну»

Aberdeen Group, System Design:

New Product Development for Mechatronics, Michelle Boucher, David Houlihan, January, © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Основные концепции решения (1) Традиционный документо-ориентированный системный инжиниринг • Работы выполняются последовательно; участники проекта разобщены;

одним приходится ожидать результатов от других... – такой подход ведет к задержкам в сроках, позднему выходу на рынок, упущенной выгоде.

• Рабочие продукты, пришедшие с предыдущего этапа, не в полной мере доступны, проанализированы и тестированы, отсутствует эффективная трассировка... – это ведет к исправлениям и переделкам, превышению бюджета, снижению качества и увеличивает риск при внесении изменений.

© 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Основные концепции решения (2) Системный инжиниринг, использующий моделирование Единственный источник «правды» - требования и модели хранятся в едином репозитории, обеспечивая общее взаимодействие и координацию действий команд и каждого участника на всем протяжении жизненного цикла © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Взаимодействие через открытый стандарт OSLC (1) Исходная цель – упростить интеграцию инструментов в рамках ЖЦ Эффективному использованию ресурсов протяжении ЖЦ мешает:

© 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Взаимодействие через открытый стандарт OSLC (2) Сообщество пользователей и «законодателей»

• Одиннадцать рабочих групп работают совместно в рамках единого проекта • Каждая из рабочих групп сфокусирована на своей дисциплине (напр., CM, QM, RM) – Общие подходы, проблемы, принципы – Ориентация на решение (напр., PLM/ALM) • Общий уровень интересов, экспертиз, – ~ 400 зарегистрированных членов сообщества (70+ членов на RSC 2009) © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Инжиниринговое окружение очень сильно фрагментировано Усилия по их объединению могут расти в геометрической прогрессии • Традиционно каждый

UI LOGIC

DB LOGIC

UI DB LOGIC

– Слабую оборачиваемость © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Решение от IBM Rational Компоненты, элементы, сценарии, требования

PDM EDA

Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational:

Интегрированное модульное кросс-инженерное решение Software and Systems Engineering | Rational Разработка без управления требованиями – непредсказуемый результат Если вы еще только начинаете задумываться об улучшении ваших процессов, то помните, что начать стоит именно с процесса управления требованиями, потому что здесь действует простой принцип :

Если требования плохие, то все остальные ваши усилия, процессы и инструменты лишь помогут вам как можно быстрей создать неправильный продукт.

Software and Systems Engineering | Rational К чему все это приводит...

... и как найти выход из этого положения?

Организационные возможности Улучшить связь и взаимодействие между дисциплинами / доменами Внедрить новый или переделать имеющийся процесс разработки, Software and Systems Engineering | Rational Как это выглядит в AIRBUS С 2003 года System Engineering называется в Airbus - Requirements Based Engineering характеристики Потребности и Software and Systems Engineering | Rational Как это выглядит в BAE SYSTEMS Software and Systems Engineering | Rational Software and Systems Engineering | Rational Как это выглядит в DAIMLER (1) Software and Systems Engineering | Rational Как это выглядит в DAIMLER (2) Software and Systems Engineering | Rational Управление требованиями в проекте – типичная V-модель лицензирование, безопасность Практики, наработки, активы Software and Systems Engineering | Rational А понимаем ли мы друг друга : что дает нам корова ?

Software and Systems Engineering | Rational Многоуровневая трассировка Инфорационная прозрачность позволяет вам держать все под контролем Относитесь к трассировке как к активу, а не как к дополнительной нагрузке Software and Systems Engineering | Rational Трассировка обеспечивает различные виды анализа лицензирование, безопасность Практики, наработки, активы © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Какие преимущества несет управление требованиями Если сравнивать компании с максимальными и минимальными вложениями в компьютеризацию ИТ, то при отсутствии поддерживающих технологий разница в эффективности разработок достигает всего 4% При наличии работающих систем показатели значительно улучшаются:

– Повышение эффективности – 25% – Консолидированные преимущества достигают 70% Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational:

Интегрированное модульное кросс-инженерное решение Software and Systems Engineering | Rational • Базируется на стандарте UML (Unified Modeling Language) программных разработок – Расширение (специализация) UML, в помощь системным инженерам – Открытый стандарт, • Содержит доменный настройки – DoDAF, MoDAF, UPDM – AUTOSAR, MISRA, MARTE • Один универсальный инструмент для:

– Системного инжиниринга – Моделирования систем и подсистем – Создания моделей в специфических доменах – Разработки встраиваемого софта – Интеграции моделей © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Разработка системы с использованием моделирования (1) Модель самой сложной системы – за четыре рекурсивных шага Контекст описывает саму систему и пользователей, а также другие системы, которые взаимодействуют с ней (окружение) - ЧТО она должна делать Контекст Использование описывает как пользователи используют систему, чтобы получить требуемый результат от функционирования системы Реализация с разных перспектив (точек зрения) описывает-показывает как осуществляется каждый вариант использования системы с помощью взаимодействия системных элементов Исполнение посредством исполнения модели позволяет продемонстрировать поведение модели и доказать правильность ее концепции Software and Systems Engineering | Rational Разработка системы с использованием моделирования (2) Декомпозиция системы – подсистемы, модули..

Разработка требований и написание спецификаций для каждой системы и подсистемы в отдельности Software and Systems Engineering | Rational Моделирование специфических (доменных) областей UserEquipment Sensor Software and Systems Engineering | Rational Верхний уровень системы Боевого взаимодействия всех родов войск Проблемы взаимодействия растут экспоненциально...

... и их не решить без специальных технологий и инструментов Software and Systems Engineering | Rational Симуляция, исполнение, анимация Симуляция поведения для проверки правильности модели Наилучший способ избежать ошибок и снизить стоимость разработки На стадии дизайна и даже во время отладки на реальном устройстве Поддержка работы виртуального прототипа Идеальное пособие для проверки дизайна и обмена информацией Software and Systems Engineering | Rational Исполняемая модель Software and Systems Engineering | Rational Директор по СИ, технологии, стратегия Electrical по Engineers Software and Systems Engineering | Rational на всех уровнях организационного управления программой Collaborative Design Management by using Jazz Software and Systems Engineering | Rational Collaborative development in Rhapsody © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational:

Интегрированное модульное кросс-инженерное решение © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Технологическая оснащенность : процессы + инструменты Обеспечивает эффективное взимодействие и коммуникации Управление портфелем продуктов требований и управление ими Разработка на основе моделей:

- программный инжиниринг, - механический инжиниринг Software and Systems Engineering | Rational Управление изменениями в проекте лицензирование, безопасность Практики, наработки, активы Software and Systems Engineering | Rational Управление изменениями Интеграция рабочих элементов, чаты, инструкции, регламенты процессов, отчетность Управляемый контроль за изменениями Готов к использованию, настраиваемый процесс* Автоматизация управления проектом Оценивает статус проекта и тенденции в реальном времени, отображая метрики и отчеты Масштабирование до размеров холдинга Поддерживает работу команд от нескольких человек до тысяч пользователей, включая многих и открытые технологии

FREEDOM TO CREATE

Основа для коллективной работы в ALM Соответствует растущим потребностям при разработке ПО, обеспечивая безшовную © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational:

Интегрированное модульное кросс-инженерное решение Software and Systems Engineering | Rational Невозможно контролировать то, что нельзя измерить • Функциональные возможности по отчетности, заложенные в каждый возможность извлекать информацию и управлять ею • Информация из разных модулей может быть консолидирована и трансформирована в документы\отчеты, удобные для восприятия • Метрическая и статусная информация составляет основу для анализа и корректирующих действия управляющего персонала • Два поддерживающих инструмента:

• Rational Publishing Engine • Rational Insight © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Автоматическая генерация отчетной документации Сбор данных из самых разнообразных источников Документ или отчет всегда содержат актуальную информацию Легко настраивать, вносить изменения, менять формат выхода Простота использования Software and Systems Engineering | Rational Панели отчетов – метрики, тенденции, статус статус этапа © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational:

Интегрированное модульное кросс-инженерное решение © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Что такое инженерное управление активами?

Бережное отношение к активам повышает их повторное использование © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Asset Type Example: Services are assets consisting of numerous components; all need to be maintained, traced, and easily located Asset types can be created to Validation of asset type constraints will be run on asset submission © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Платформа от Rational:

Интегрированное модульное кросс-инженерное решение Software and Systems Engineering | Rational Rational Method Composer Источник информации о методах и процессах для опубликования процесса настроенного на контекст конкретного проекта © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Легко адаптировать под ваши нужды Описания и инструкции доступны на внутреннем WEB-сайте (портал) © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Как построить процесс, чтобы соответствовать DO-178B Пошаговое руководство по практикам системного и программного инжиниринга Поставляется как библиотека Rational Method Composer и как опубликованный Web-сайт Библиотеки доступны по адресу: https://www-304.ibm.com/support/docview.wss?uid=swg © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Решения Rational для DO-178B Процесс планирования (4.0): ISDP © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational Rational Method Composer: Authoring Библиотка © 2012 IBM Corporation Software and Systems Engineering | Rational IBM Rational Health Assessment (оценка здоровья) Полное понимание зрелости существующих у вас практик Погружение в практики Software and Systems Engineering | Rational Health Assessment: Анализ работы с требованиями [REQ] Процесс определения требований заинтересованных лиц и анализа требований [REQ] Требования, полученные от заинтересованных лиц, документируются, сохраняются в репозитории и формат их записи позволяет проследить связь этих требований с их источником, определить приоритет требований и другие важные атрибуты.

В проекте поддерживается ЕДИНЫЙ утвержденный источник требований.

Изменения в требованиях, полученных от заинтересованных лиц, отображаются в истории изменений, и влияние этих изменений оценивается и вносится в проект.

Требования от заинтересованных лиц, над которыми вы работаете, отображают их самую последнюю версию и содержат точное описание потребностей заинтересованных лиц.

Требования от заинтересованных лиц согласуются и утверждаются всеми заинтересованными лицами, когда в них вносятся соотвествующие изменения.

Когда требования, полученные от заинтересованных лиц, недостаточны для полного описания и понимания их потребностей, разрабатываются дополнительные требования, по отношению к которым проводятся те же процедуры согласования и утверждения заинтересованными лицами, что и для основных требований.

Инструкции, стандарты, уставы и политики (всех уровней, от государственных до ведомственных и уровня предприятия) принимаются во внимание и СВОЕВРЕМЕННО включаются в требования по проекту, планы проектов, решения.

Различные типы требований, которые будут использоваться в проекте (например, запросы и потребности заинтересованных лиц, требования стандартов, характеристики, дополнительные требования, нефункциональные требования, и т.д.), понятным образом идентифицированы, и отношения между ними (трассировочная связь) также точно определены.

Все требования в проекте приведены в соответствие с имеющимся задокументированным планом управления требованиями и работа с ними ведется в соответствии с их типом и с установлением трассировочных связей, как это требуется.

Новые требования, независимо от их источника, администрируются и включаются в проект только через использование формального (то есть описанного и утвержденного в соответствующих регламентах) процесса управления изменениями, в рамках которого оценивается влияние и распространение этих изменений на другие рабочие продукты проекта.

В проекте подробно описан контекст системы (внешнее окружение, среда, в которой система будет работать), показано взаимодействие с пользователями и другими внешними системами, и это описание используется всеми коллективами, вовлеченными в работу над проектом.

В требованиях четко определены внешние интерфейсы разрабатываемой системы, включая описание того, какой информацией обменивается система с внешней средой, и при помощи каких средств.

Требуемое поведение системы описано в близком к действительности документе “концепция Software and Systems Engineering | Rational Нам доверяют лидеры мировых индустрий Aerospace & Defense Semiconductor Medical Devices Software and Systems Engineering | Rational [email protected] © Copyright IBM Corporation 2008. All rights reserved. The information contained in these materials is provided for informational purposes only, and is provided AS IS without warranty of any kind, express or implied. IBM shall not be responsible for any damages arising out of the use of, or otherwise related to, these materials. Nothing contained in these materials is intended to, nor shall have the effect of, creating any warranties or representations from IBM or its suppliers or licensors, or altering the terms and conditions of the applicable license agreement governing the use of IBM software. References in these materials to IBM products, programs, or services do not imply that they will be available in all countries in which IBM operates. Product release dates and/or capabilities referenced in these materials may change at any time at IBM’s sole discretion based on market opportunities or other factors, and are not intended to be a commitment to future product or feature availability in any way. IBM, the IBM logo, Rational, the Rational logo, Telelogic, the Telelogic logo, and other IBM products and services are trademarks of the International Business Machines Corporation, in the United States, other countries or both. Other company, product, or service names may be trademarks or service marks of others.