ГОСТ Р 57318-2016

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ И ИНТЕГРАЦИЯ

Применение и управление процессами системной инженерии

Industrial automation systems and integration. Application and management of the systems engineering processes

ОКС 35.080

Дата введения 2017-06-01

   Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ООО "НИИ экономики связи и информатики "Интерэкомс" (ООО "НИИ "Интерэкомс")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 100 "Стратегический и инновационный менеджмент"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 декабря 2016 г. N 1947-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.qost.ru)

Введение

Настоящий стандарт определяет требования к процессам предприятия, связанным с разработкой новой продукции (включая вычислительную технику и программное обеспечение), а также процессам, которые обеспечивают поддержку жизненного цикла продукции. В настоящем стандарте рассмотрен интегрированный подход к системной инженерии, основу которого составляют требования к применению и управлению SEP-процессами для обеспечения жизненного цикла продукции. SEP-процесс носит рекурсивный характер применительно к разработке или постепенному совершенствованию продукции и предназначен одновременно для удовлетворения требованиям рынка и обеспечения процессов жизненного цикла продукции, таких как разработка/проектирование, производство/реализация, проведение испытаний/тестирование, распространение, эксплуатация, техническая поддержка, обучение и вывод из эксплуатации/утилизация.

В настоящем стандарте понятие "системная инженерия" определяет подход к разработке продукции и используется в контексте системы. Целью настоящего стандарта не является описание организационных сущностей, которые выполняют работы по системной инженерии или распределению компетенций персонала, вовлеченного в SEP-процессы. Его целью является предоставление руководящих положений в части того, что отдельные организационные сущности, предприятие в целом и его персонал должны делать, чтобы произвести качественную конкурентоспособную продукцию, которая будет востребована на рынке, а также как обеспечить приемлемый доход от вложенных инвестиций, соответствовать ожиданиям заинтересованных сторон и оправдать общественные ожидания.

Фундаментальная цель системной инженерии состоит в том, чтобы обеспечить возможность производства высококачественной продукции и оказания услуг, соответствующих конкретным человеческим и техническим характеристикам за доступную цену и в установленный срок. Это включает в себя разработку, производство, проведение испытаний и поддержку интегрированного набора элементов (аппаратные средства, программное обеспечение, обученный персонал, данные, основные средства и материал) и процессов (службы и методы), которые приемлемы для заинтересованных сторон, удовлетворяют целям предприятия и внешним ограничениям. В рамках настоящего стандарта рассмотрены и определены процессы разработки, производства, проведения испытаний, обработки, эксплуатации и поддержки процессов жизненного цикла продукции. Данная цель достигается за счет одновременной обработки контента продукции и процессов путем фокусирования ресурсов проекта и проектных решений на эффективной системной инженерии, а также за счет интегрированной обработки всех элементов системы, включая элементы, связанные с производством, проведением испытаний, распространением, эксплуатацией, поддержкой, обучением и выводом из эксплуатации.

     1 Общие сведения

     1.1 Область применения

В настоящем стандарте определены междисциплинарные работы, которые необходимо осуществлять на предприятиях на протяжении всего жизненного цикла системы для преобразования потребностей заинтересованных сторон, требований и ограничений в конечное системное решение. Настоящий стандарт является руководством по разработке систем в целях применения в коммерческих и государственных сферах. Положения настоящего стандарта предназначены для использования на предприятиях, которые отвечают за формирование инфраструктуры жизненного цикла продукции, что является необходимым условием для обеспечения устойчивого развития.

В настоящем стандарте определены требования, предъявляемые к процессам системной инженерии (SEP-процессы) и к их применению на протяжении жизненного цикла продукции. При этом в настоящем стандарте не устанавливаются требования к конкретной реализации каждого процесса жизненного цикла системы, однако рассмотрены вопросы, связанные с определением и установлением тех процессов, которые ранее осуществляли поддержку жизненного цикла и непрерывно выполнялись при разработке продукции. Кроме того, в настоящем стандарте не рассматривается множество организационных или качественных параметров, которые следует также учитывать для успешной разработки продукции. В настоящем стандарте основное внимание уделяется инженерно-техническим (инжиниринговым) мероприятиям, которые необходимы для управления процессами разработки продукции, обеспечивая при этом ее надлежащее проектирование и делая пригодной для производства, приобретения, эксплуатации, технического обслуживания и на конечном этапе - вывода из эксплуатации без риска для здоровья человека или окружающей среды.

Требования настоящего стандарта применимы к новой продукции, к продукции, которая подвергается постепенным усовершенствованиям, равно как и к уникальной продукции (например, спутниковому телекоммуникационному оборудованию) или к серийно выпускаемой для потребительского рынка продукции. Требования настоящего стандарта следует также выборочно применять к каждому конкретному проекту по разработке системы. Роль системной инженерии для среды предприятия описана в приложении А.

Положения настоящего стандарта описывают интегрированный подход к разработке продукции, который включает общие технические мероприятия:

1) для понимания внешней среды и связанных с ней условий, в которых продукция может быть использована и для которых она специально предназначена;

2) определения требований к продукции с точки зрения функциональных и эксплуатационных характеристик, показателей качества, удобства применения, технологичности, безопасности и влияния на окружающую среду;

3) определения жизненного цикла процессов производства, проведения испытаний, распространения, технической поддержки, обучения персонала и вывода из эксплуатации, которые необходимы для поддержки жизненного цикла продукции.

     1.2 Назначение

Целью настоящего стандарта является установление четких требований к управлению системой, начиная с момента создания исходной концепции и заканчивая разработкой, эксплуатацией и выводом из эксплуатации системы. Внедрение средств вычислительной техники и соответствующего программного обеспечения в современную продукцию сделало актуальной необходимость в их разработке в качестве интегрированной системы. Для оптимизации общих рабочих характеристик системы необходимо принимать во внимание все аспекты (компоненты) системы - человеческие, физические и программные.

Настоящий стандарт можно использовать совместно с ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288, в нем подробно описаны требования к процессам системной инженерии, а также требования в части управления, которые восполняют или дополняют процессы, рассмотренные в ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288, однако в последнем приведены дополнительные определения процессов и рекомендации, поддерживающие определение модели жизненного цикла и применение процессов системной инженерии для поддержки жизненного цикла системы.

     1.3 Порядок использования настоящего стандарта

1.3.1 Соответствие настоящему стандарту

Нормативные (обязательного характера) положения настоящего стандарта, приведенные в императивной форме (с использованием глагола "должен"), являются требованиями, выполнение которых необходимо для соответствия настоящему стандарту, а положения, которые сформулированы в рекомендательной форме (с использованием глагола "следует"), - желательные (справочного характера), но не требуют обязательного выполнения. Предприятие, руководство которого предполагает использовать настоящий стандарт в своей производственной деятельности и намерено претендовать на соответствие настоящему стандарту, должно подтвердить соответствие путем определения и реализации процедур, необходимых для выполнения всех нормативных требований.

1.3.2 Рекомендации и вопросы адаптации

Предприятию следует вводить выбранные рекомендуемые и необязательные положения настоящего стандарта в свои внутренние процедуры и гарантировать соответствие каждого своего проекта этим процедурам.

В разделе 4 представлены перечень обязательных положений и рекомендации по реализации системного подхода на предприятии в целом или в конкретном проекте. Обязательные положения раздела 4 включают требования к разработке и поддержке методов (политик) и процедур предприятия, которые описывают применение SEP-процесса для жизненного цикла проекта и служат основой для конкретных проектов по применению этого процесса на предприятии. По этой причине ожидается, что предприятие будет устанавливать и поддерживать подобные методы и процедуры.

В разделе 6 определен SEP-процесс, который позволяет итеративно определять системные продукты и процессы жизненного цикла продукции. Таким образом, начальные положения, определяющие каждый подпроцесс (анализ требований, функциональный анализ и т.д.), являются обязательными с тем, чтобы удостовериться, что SEP-процесс на предприятии охватывает каждый подпроцесс и задачи, необходимые для выполнения каждого подпроцесса. Рекомендуется использовать остальные подразделы, если они указаны в определении подпроцесса для обеспечения гибкости в адаптации подпроцесса и определении задач SEP-процесса к целям и деятельности по системной инженерии на предприятии. В разделе 6 описан рекомендуемый подход к адаптации проекта к SEP-процессу предприятия, который будет применен для любой конкретной проектной итерации SEP-процесса (см. раздел 5).

Положения раздела 5 носят обязательный характер для гарантии того, что в рамках проекта SEP-процесс применяется на протяжении всего жизненного цикла системы. Остальные положения раздела 5 описывают рекомендуемые и необязательные мероприятия, которые обычно выполняются с помощью SEP-процесса на каждом этапе стандартного жизненного цикла системы. Рекомендуемые и необязательные мероприятия, описанные в разделе 5, следует рассматривать в проекте в процессе адаптации SEP-процесса предприятия к любой конкретной итерации SEP-процесса для всего жизненного цикла системы. Подобный подход обеспечивает гибкость проекту, которая необходима для анализа различных уровней развития системы и обеспечения соответствующей строгости применения SEP-процесса на различных стадиях жизненного цикла системы.

1.3.3 Парадигма системы

Описание SEP-процесса и его применение на протяжении всего жизненного цикла требует использования парадигмы системы для облегчения представления излагаемого материала. Термины, используемые для поддержки парадигмы, определены в разделе 3. По мере ознакомления предприятий и проектов с парадигмой они смогут заменять в ней термины на более знакомые, обычно применяемые в соответствующих отраслях промышленности или бизнес-практике. Парадигма системы является основой настоящего стандарта и описывается в следующих подразделах с целью поддержки различных применений терминологии.

По большому счету существует большое число различных систем: биологические, экологические, метеорологические и даже солнечные системы, поэтому каждую систему можно рассматривать как элемент более крупной системы; проблема состоит в понимании границ системы, которая находится в разработке, а также во взаимоотношениях и интерфейсах между рассматриваемой системой и другими системами. В центре внимания настоящего стандарта находятся специализированные системы: например, автомобильные, авиационные или информационные системы.

1.3.3.1 Иерархия элементов системы

Система, как правило, состоит из связанных между собой элементов (подсистем и компонентов) и их интерфейсов. Кроме того, эти элементы включают либо специалистов, необходимых для разработки, реализации, проведения испытаний, распространения, эксплуатации, технической поддержки или вывода из эксплуатации отдельных компонентов системы, либо обучение персонала для выполнения ими своих функций в системе. На рисунке 1 приведена иерархия элементов, которые в совокупности образуют систему. Эта обобщенная иерархия (системы) является ключевой в настоящем стандарте, поскольку она объединяет между собой древа системной архитектуры, технических требований и графических материалов, структурную декомпозицию системы SBS, технические отчеты и базовые линии конфигурации. Многие элементы в иерархии системы по ее классическому определению можно считать (отдельной) "системой", но на самом деле они в иерархии всей системы представляют собой подсистему. Аналогично процессы жизненного цикла представляют собой подсистемы в иерархии общей системы.

    
Рисунок 1 - Иерархия элементов в системе

Комплексные компоненты представляют собой элементы системы, состоящие из оборудования, программного обеспечения и/или персонала, которые можно различать по процессам жизненного цикла (проектирование, проведение испытаний, производство, техническая поддержка и т.д.), а предметно-ориентированная проектно-техническая группа берет на себя ответственность за разработку сложных компонентов. Комплексные компоненты могут потребовать неизменности SEP-процесса или компетенций группы по разработке компонентов.

Элементы системы могут включать в себя аппаратное и программное обеспечение, а также персонал (в зависимости от определения системы).

Примечание - Далее по тексту под определением системы будет пониматься идентификация ее определяющих элементов и подсистем, их взаимосвязей, целей, функций и ресурсов, т.е. описание допустимых состояний системы.

Персонал как элемент системы является неотъемлемой частью, интегрированной в иерархию системы, и может находиться на любом ее уровне, однако он не определен в иерархии системы, поскольку назначение этой иерархии состоит в определении элементов системы, для которых она в настоящее время определена, а вопросы интеграции человека с системой необходимо рассматривать с точки зрения роли человека в эксплуатации, производстве, технической поддержке и т.д.

Иерархия элементов в системе предназначена для демонстрации того, что система состоит из других систем (подсистем), которые представляют собой комплексные элементы, для которых не могут быть идентифицированы ни одно из существующих проектных решений или ни один поставщик. Количество уровней подсистемы или комплексных компонентов зависит от сложности разрабатываемой системы. SEP-процесс применим к каждому иерархическому уровню системы, на котором элемент системы представляет собой комплексный объект, для которого отсутствует приемлемое проектное решение или не может быть идентифицирован разработчик. После того как элемент системы идентифицирован в части оборудования, программного обеспечения или человеческих ресурсов как элемента системы, для проектирования элемента используют характерные отраслевые методологии проектирования.

1.3.3.2 Структуры из компоновочных элементов

Основные компоновочные (структурные) элементы системы приведены на рисунке 2, на котором изображена система, связанные с ней продукты, процессы жизненного цикла, необходимые для технической поддержки продукта, и подсистемы, содержащиеся в продукте. Жизненный цикл процесса состоит из стадий разработки, производства, проведения испытаний, распределения, эксплуатации, технической поддержки, обучения персонала или вывода из эксплуатации. Каждая стадия жизненного цикла является аналогом системы (подсистемы) для конкретного продукта, который должен быть разработан для реализации цели, связанной с процессом жизненного цикла. Например, продукт должен быть произведен, поэтому производство является обязательным процессом жизненного цикла. Продукты, связанные с процессом жизненного цикла производства, включают в себя специальное оборудование, инструменты, устройства, производственные процессы и процедуры. Продукты, которые связаны с процессами жизненного цикла, также могут потребовать собственного жизненного цикла, обеспечивающего потребность в разработке, проведении испытаний, производстве, распространении, эксплуатации, технической поддержке, обучении персонала и вывода из эксплуатации.

    
Рисунок 2 - Основные компоновочные элементы системы

1.3.3.3 Определение продукта и процесса жизненного цикла

На рисунке 3 приведены процессы жизненного цикла, состоящие из восьми основных функциональных процессов, которые необходимы для полного выполнения требований заказчика/потребителя и получения общественного признания. После того как необходимость в процессе жизненного цикла определена, этот процесс можно рассматривать как систему, а SEP-процесс применять для определения, проектирования и установления процесса жизненного цикла и вспомогательных продуктов и процессов для поддержания этого процесса в рабочем состоянии.

    
Рисунок 3 - Определение процессов жизненного цикла

а) Разработка

Планирование и выполнение задач по определению системы и подсистем, которые необходимы для развития системы и преобразования потребностей заинтересованных сторон в продукт-решение и процессы жизненного цикла.

б) Производство

Задачи, деятельность и мероприятия по изготовлению и сборке технических испытательных моделей и экспериментальных образцов, прототипов, решение сопутствующих проблем и выполнение процессов жизненного цикла продуктов.

в) Проведение испытаний

1) Задачи, деятельность и мероприятия по планированию/проведению оценки созданного продукта на соответствие функциональной архитектуре или основным требованиям (или функциональной архитектуры по отношению к основным требованиям).

2) Задачи, деятельность и мероприятия по оценке продукт-решений и их процессов жизненного цикла для подтверждения соответствия техническим требованиям или выполнения требований заинтересованных сторон.