END3061 SİSTEM ANALİZİ VE MÜHENDİSLİĞİ Sistem Mühendisliği Süreçleri: AYRINTILI TASARIM VE GELİŞTİRME

Ayrıntılı Tasarım ve Geliştirme Sistemi oluşturan alt sistemler, birimler, modüllerin, alt düzeyli bileşenler, yazılım, insanlar ve lojistik destek elemanlarının tanımlanması, Tüm sistem bileşenleri için teknik özellikler (spesifikasyonlar) ve tasarım verilerinin hazırlanması, Hazır alınacak malzemelerin temini ve özgün parçalar için ayrıntılı tasarım yapılması, Test ve değerlendirme için sistem ve bileşenlerine ait bir mühendislik modeli, bir servis test modeli veya bir prototip model geliştirilmesi, Sistem bileşenlerinin bütünleştirilmesi ve tanımlanan gereksinimlere uyum yönünden bütünleşmenin test edilmesi, Sistem veya bileşeninin gereken biçimde yeniden tasarımı, süreç mühendisliğinin yapılması (reengineering) ve yeniden test edilmesi

Ayrıntılı Tasarım Gereksinimleri Ayrıntılı tasarım gereksinimleri, hazırlık tasarımı aşamasında elde edilen “sistem spesifikasyonu”ndan elde edilir ve daha alt düzeyli spesifikasyonlara doğru gelişir. Bu spesifikasyonlar arasında teknik performans ölçüleri ve tasarıma bağlı parametreler de vardır. Sistem tasarım ve geliştirme sürecinin eş zamanlı mühendislik ilkelerine göre yürütülmesi gereklidir.

Sistem Elemanlarının Bütünleştirilmesi Sistem elemanları, belli bir teknik gereksinimin “nasıl” karşılanacağı araştırılırken “dengeleme analizleri” yapılarak belirlenir. Her bir sistem elemanının tasarım gereksinimleri, işlevsel analiz içindeki paylaştırma sürecinde ayrıntılı performans ve etkinlik parametrelerinin belirlenmesiyle elde edilir. Gereksinim bilgisine sahip olan tasarım mühendisi için belli bir sistem elemanını seçerken üç olası durum vardır: Ticari olarak mevcut ve pek çok tedarikçisi bulunan bir malzemeyi seçmek Ticari olarak mevcut bir malzemeyi değiştirerek kullanmak Özel bir gereksinimi karşılamak için yeni ve özgün bir malzemeyi tasarlamak, geliştirmek ve üretmek.

Sistem Elemanlarının Bütünleştirilmesi Bu kararların verilmesinde gerçekleştirilecek işlev, mevcut teknolojinin kullanılabilirliği ve kararlılığı, pazar hacmi, desteklenebilirlik, maliyet vb. unsurlar dikkate alınır. Sistem mühendisliğinin temel bir amacı, tüm sistem elemanlarının uygun eşgüdümünü ve zamanında bütünleştirilebilmesini sağlamaktır. Gereksinimlerin iyi hazırlanmış bir yazılı spesifikasyona dönüştürülmesi ve tasarım için disiplinli bir yaklaşım izlenmesi gerekir. Yeterli sayıda ve uygun zamanda tasarım inceleme toplantıları düzenlenmesiyle iletişim artırılır ve tüm bileşenlerin uyumlu olup olmadığı kontrol edilir.

Tasarım Mühendisliği Etkinlikleri Tasarım ekibi üyelerinin sayısı ve uzmanlık alanları sistem tasarımının içinde bulunduğu döneme göre değişir: Kavramsal tasarım ve hazırlık tasarımının erken dönemlerinde geniş teknik bilgisi olan, müşteri ve kullanım yerini tanıyan, sistemin temel işleyişini bilen az sayıdaki uzmana gerek vardır. Tasarım ilerledikçe, çeşitli tasarım alanlarından temsilciler ekibe eklenir. SM’nin temel amacı öncelikle sistem gereksinimlerini ve müşteri beklentilerini anlamak ve daha sonra gereksinimleri karşılayan bir tasarıma erişecek rehberliği sağlamaktır. Bu amaca erişmek için doğru zamanda doğru personel ve malzeme kaynakları kullanılabilir olmalıdır. Bu kaynaklar aşağıdakilerin bir bileşimi olabilir: Mühendislik teknik uzmanlığı (elektrik müh., makina müh., yazılım müh., güvenilirlik müh. vb.) Mühendislik teknik desteği (teknisyenler, bileşen parça uzmanları, model kurucular, bilgisayar programcıları, test teknisyenleri) Teknik olmayan destek (pazarlama, satınalma ve tedarik, anlaşmalar, bütçe ve muhasebe, endüstri ilişkileri ve insan kaynakları)

Ayrıntılı Tasarım Araçları Tasarım sürecinin başarılı biçimde sona ermesi, tasarım ekibinin çalışmalarını etkin ve etkili biçimde yapabilmesini sağlayacak uygun araçların varlığıyla ilişkilidir. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve bilgisayar destekli mühendislik (CAE) araçlarının kullanımı pek çok tasarım seçeneğinin geliştirerek karşılaştırılması olanağı verir. Erken aşamadaki yeterli düzeyde tasarım çabası ilerleyen aşamalarda daha az sorun yaratan tasarımlar elde edilmesini sağlar. Uygun araçların seçimi ile tasarımın her aşamasında analiz, sentez ve değerlendirme yapılması kolaylaşır. Tasarım ilerledikçe CAD ile üç boyutlu benzetimler yapılabilir. Belli bir ölçek ve ayrıntı düzeyinde sistemin maketi yapılabilir. Bu maket tasarımcıya son kararını vermeden önce çeşitli denemeler yapma fırsatı verir. Ayrıca, maketler müşteriyle olan iletişimi kolaylaştırabilir ve eğitim amaçlı olarak kullanılabilir.

Ayrıntılı Tasarımın Belgelenmesi Tasarımın belgelenmesinde gelişen teknoloji yeni olanaklar sunmakla birlikte temel seçenekler aşağıdaki gibidir: Tasarım çizimleri: montaj çizimleri, kontrol çizimleri, mantık (lojik) diyagramları, kurulum çizimleri, şemalar vb. Malzeme ve parça listeleri: parça listeleri, malzeme listeleri, uzun tedarik süresi olan malzemelerin listesi, yığınlar halinde alınan malzemelerin listesi vb. Analiz ve raporlar: tasarım kararlarını destekleyen dengeleme analiz raporları, güvenililirlik ve bakım kolaylığı analiz ve tahminleri, işbilimsel analizler, emniyet raporları, kurulum ve montaj prosedürleri vb.

Sistem Prototipinin Geliştirilmesi Mühendislik modeli: Tanımlanan işlevsel özelliğe sahip bir çalışan sistem veya bileşenini temsil eder. Teknik olurluluğu belirlemek için hazırlık veya ayrıntılı sistem tasarımı aşamasında kurulabilir. Fiziksel boyut sistemi temsil etmeyebilir. Servis test modeli: Fiziksel boyut ve işlevsel açıdan çalışan sistem veya bileşenini temsil eder. Bileşen parçalar işlev açısından son tasarıma uymakla birlikte yapısal fark gösterebilir. İşlevsel performans – fiziksel tasarım etkileşiminin doğruluğunu incelemek için ayrıntılı tasarım aşamasında kurulur. Prototip model: İşlemsel ve çevre testlerinden tam olarak geçmemekle birlikte tamamlanmış sistemin tüm özelliklerine sahiptir. Ayrıntılı tasarım aşaması içinde üretim/inşaat aşamasına geçmeden önce son sistem test ve değerlendirmesinin yapılabilmesi amacıyla prototip üretilir.