END3061 SİSTEM ANALİZİ VE MÜHENDİSLİĞİ Sistem Mühendisliği Süreçleri: KAVRAMSAL SİSTEM TASARIMI

Eş Zamanlı Mühendislik Müşterinin beklentilerini karşılayan ve toplumsal kabul gören yaşam çevrimi dengeli bir sistem çözümünü araştırıp geliştiren ve geçerliliğini saptayan disiplinlerarası bir işbirliği yaklaşımı

Sistem Mühendisliği Süreci Gereksinimin tanımlanması Sistem gereklerinin işlevsel kavramlar olarak belirlenmesi Tasarım ölçütlerinin ortaya konması Müşteri (kullanıcı) gereksinimlerini karşılayacak bir sistemin geliştirilmesi

Kavramsal Sistem Tasarımı Sistem mühendisliği sürecindeki aşamaların temeli Kapsamındaki etkinlikler: Müşteri gereksiniminin belirlenmesi Sistem tasarımı gereklerinin tanımlanması

Gereksinimin Belirlenmesi Sistem mühendisliği süreci, gerçek (veya algılanan) bir yetersizliğin belirlenmesiyle başlar. Örnekler: Mevcut bir sistem; Belli performans hedeflerine erişmekte yeterli olmayabilir, Gerektiği zaman kullanılabilir olmayabilir, Üretici tarafından yeterli düzeyde desteklenmiyor olabilir, İşletilmesi çok pahalı olabilir, vs. Gereksinimlerin tanımlanması zaman zaman zor olsa bile, mevcut yetersizliğin ve gerçek ihtiyacın tam tanımı gereklidir. Bu amaç, müşteri veya “son kullanıcıyı” başlangıçtan itibaren sürece dahil etmekle en iyi şekilde gerçekleştirilebilir.

Olurluluk (Fizibilite) Etüdü Gereksinimi karşılamak üzere izlenecek olası sistem düzeyli tasarım yaklaşımlarını belirlemek, Performans, etkinlik, bakım ve lojistik destek ve ekonomik ölçütler açısından en olurlu yaklaşımları değerlendirmek, Tercih edilen bir yöntem önermek.

Olurluluk Etütlerinin Uygulanmasında Genel İlkeler Pek çok seçenek arasından kaynakların (personel, malzeme, para vb.) yeterlilik düzeyleriyle uyumlu birkaç seçenek belirlenmelidir. Alternatif tasarım yaklaşımlarının değerlendirilmesinde farklı teknoloji uygulamaları araştırılmalıdır. Değerlendirme sürecinde teknolojinin tip ve gelişmişlik düzeyi, kararlılığı ve büyüme potansiyeli, teknolojinin beklenen ömrü, tedarikçi kaynakların sayısı gibi konular da dikkate alınmalıdır.

Olurluluk (Fizibilite) Etüdü Bu aşamada alınacak kararların bir sistemin en son karakteristikleri ve yaşam çevrimi maliyetleri üzerindeki etkisi çok büyüktür. Belli bir teknolojinin seçimi ve uygulanması güvenilirlik ve bakıma alınabilirlik üzerinde etkilidir, gerekli süreçler açısından imalat işlemlerini etkileyebilir, test ekipmanı ve yedek parça gereksinimlerini önemli ölçüde etkiler.

Ön Sistem Planlama Gereksinimin tüm kapsamı ile elde edilmesi için müşteri (tüketici) ile iletişim, İhtiyaca uygun teknolojilerin varlığını belirlemek için bir olurluluk analizinin tamamlanması (“teknik” yaklaşım), Sistem çalışma gereklerinin tanımlanması, Sistem bakım ve destek kavramının geliştirilmesi, Teknik performans ölçülerinin (ve diğer tasarıma bağlı “metrik”lerin) tanımlanması ve önceliklendirilmesi, Üst düzey işlevsel analizin tamamlanması, Sistem spesifikasyonunun hazırlanması ve Kavramsal tasarım incelemesinin gerçekleştirilmesi.

Sistem Spesifikasyonu (Sistem Tasarım Gereksinimleri) Sistemin genel bir tanımı, İşlemsel gereksinimleri ve bakım kavramı, Üst düzey işlevsel analiz ve gereksinimlerin altsistem düzeylerine paylaştırılması, Performans ve etkinlik faktörleri (teknik performans ölçüleri), Fiziksel karakteristikler, Tasarım karakteristikleri, tasarım veri gereksinimleri, Malzemeler ve imalat süreçleri, Lojistik destek güvenceleri, Test ve değerlendirme gereksinimleri ve kalite güvencesi önlemleri.

İşlemsel Gereksinimlerin Tanımlanması İşlemsel dağılım ve yayılma: Sistemin kullanılacağı müşteri tesisi sayısı, coğrafi dağılım ve kurulum takvimi Misyon profili ve senaryosu: Sistemin temel ve yardımcı misyonları Performans ve ilgili parametreler: Sistemin çalışma karakteristikleri veya işlevlerinin tanımı; çalışma aralığı, doğruluk, hız, kapasite, çıktı, güç, boyut, ağırlık vb. Kullanım gereksinimleri: Sistem ve bileşenlerinin birim zamandaki beklenen kullanımı Etkinlik gereksinimleri: Fayda/maliyet oranı, arızalar arası ort. süre, arıza oranı, arıza süresi, bakımlar arası ort. süre İşlemsel yaşam çevrimi: Sistemin kullanılacağı toplam süre, sistemin ekonomik ömrü Çevre: Sistemin içinde çalışacağı çevre; sıcaklık, titreşim, gürültü, nem vb. koşulları

İşlemsel Gereksinimlerin Tanımlanması İşlemsel gereksinimlerin ortaya konması sistem tasarımının temelini oluşturur. Bunun için aşağıdaki sorular yanıtlanmalıdır: Sistem hangi fonksiyonu veya fonksiyonları yerine getirecek? Sistem kendinden beklenen fonksiyonu ne zaman ve ne kadar süre ile gerçekleştirecek? Sistem nerede kullanılacak? Sistem amacını nasıl gerçekleştirecek?

Bakım ve Destek Gereksinimleri Sistemin kendinden beklenen işlevi öngörülen yaşam çevrimi süresince gerçekleştirebilmesi için bakım ve destek gereksinimlerinin de tasarım aşamasında dikkate alınması gerekir. Bakım kavramı ile ilgili olarak aşağıdaki unsurlar üzerinde durulmalıdır: Bakım düzeyleri, Onarım politikaları, Organizasyonel sorumluluklar, Lojistik destek elemanları, Etkinlik gereksinimleri, Çevre.

Teknik Performans Ölçüleri (“Metrikler”) İşlemsel Gereksinimler Tasarıma Bağımlı Parametreler Teknik Performans Ölçüleri Bakım ve Destek Kavramları

Teknik Performans Ölçüleri (“Metrikler”) Belli bir sistem için sayısal gereksinimleri tanımlarken, doğru etmenlerin müşteri (kullanıcı) tarafından onlara verilen önem derecesiyle birlikte değerlendirilmesi gerekir. Ağırlıklandırılmış etmenler uygun tasarım ölçütlerine dönüştürülmeli ve tasarım sürecine bir girdi olarak tasarıma bağımlı parametrelere yansıtılmalıdır. Bu amaca erişmek için kullanıcı ve üretici arasında iyi ve sürekli bir iletişim bulunmalıdır.

Kalite Fonksiyonu Yayılımı (KFY) (Quality Function Deployment) Erken aşamada kullanıcı ve üretici arasındaki iletişimi kolaylaştırmak için iyi bir yöntem KFY’dir. KFY, “müşterinin sesinin” son tasarımda yer almasını garanti etmek için bir “ekip yaklaşımı” uygular. Amaç, gereksinimleri belirleyip bunları teknik çözüme dönüştürmektir. Müşterilerin gereksinimleri ve tercihleri, “nitelikler” olarak sınıflandırılır ve bunların ağırlıkları belirlenir. KFY, tasarım ekibine müşteri isteklerini anlama olanağı verir; müşterileri isteklerini önceliklendirmeye yönlendirir ve bir tasarım yaklaşımının bir başkasıyla kıyaslanmasını sağlar.

“Müşterinin gerçekte neye gereksinimi vardır?” Müşteri nasıl açıkladı? Proje yöneticisi nasıl anladı? Analist nasıl tasarladı? Programcı nasıl kodladı? Ticari danışman nasıl açıkladı? Proje nasıl belgelendi? Yazılım nasıl kuruldu? Müşteriye nasıl fatura edildi? Parası nasıl ödendi? Müşterinin gerçekte neye gereksinimi vardı?

Kalite Evi

Kalite Evi KFY, ilki “Kalite Evi” adını alan bir dizi matrisi oluşturmayı gerektirir. Sol yan, müşteri gereksinimlerinin (NE) algılanmasını sağlar. Üst kısım, tasarımcının müşteri gereksinimlerine verdiği teknik tepkidir (NASIL). Orta kısım, önerilen çözümün gereksinimleri karşılamada ne kadar etkin olduğunu gösterir. Sağ kısım, pazardaki rakip ürünler arasında bir kıyaslama yapar. Alt kısım planlama amaçlı olarak kullanılır.

İşlevsel Analiz ve Paylaştırma İşlevsel Analiz: Sistem gereksinimlerini ayrıntılı tasarım ölçütlerine dönüştürme ve alt sistem düzeyindeki özel kaynak gereksinimlerini tanımlama süreci İşlev: Belli bir amaca erişmek üzere yerine getirilen özel bir eylem İşlevsel analizde amaç, “nasıl”ı değil, “ne”yi tanımlamaktır. İşlevsel analiz yoluyla gerekliliği kanıtlanmayan hiçbir donanım, yazılım, bileşen vb. satın alınmamalıdır. İşlevsel analiz, sistemin özel kaynaklarını ve bileşenlerini tanımlamak için sistem düzeyinden alt sistem düzeyine doğru ilerleyen bir ayrıştırma sürecidir. Sonuçta, sistemin işlevsel terimler cinsinden bir tanımı elde edilir ve bu sistem tasarım, üretim, dağıtım ve ulaştırma, işleme, bakım ve destek ve elden çıkarma işlevlerini kapsar. İşlevsel analiz sırasında işlevsel akış blok diyagramlarının kullanımı oldukça yararlıdır.

İşlevsel Analiz ve Paylaştırma İşlevsel Paylaştırma: Sistemin işlevsel terimler cinsinden üst düzeyli bir tanımı elde edildikten sonraki adım, benzer işlevlerin mantıklı altbölümlere doğru birleştirilmesi veya gruplanmasıdır. Bu işlem, temel alt sistemleri ve tüm sistemin daha alt düzeyli bileşenlerini belirlemeye yarar.

Analiz, Sentez ve Değerlendirme Belli bir amacı karşılamak üzere malzeme, teknoloji ve bileşen seçimi bir “dengeleme” yapmayı gerektirir. Bu dengeleme çalışmaları temelde “sentez” adını alır. Sentez: Bileşenlerin olurlu bir sistem tasarımı meydana getirecek şekilde birleştirilmesi ve yapılandırılmasıdır. Tasarım çalışmaları temelde bir sentezdir. Analiz, sentez, değerlendirme ve tasarım aşamalarının dengeli biçimde uygulanması başarılı sistem mühendisliği sürecinin anahtarıdır.

Kavramsal Tasarım İncelemesi Önerilen sistem tasarımının resmi olarak kontrolunu sağlar. Tüm proje personeli için ortak bir temel oluşturur. Etkileşim sorunlarının çözümüne yardımcı olur. Tüm sistem bileşenlerinin uyumlu olmasını garanti eder. Tasarım kararlarının resmi kayıtlarını sağlar. Daha olgun bir tasarıma erişme olasılığını artırır.