Introductie Systems Engineering. meer dan techniek alleen

Transcriptie

1 Introductie Systems Engineering meer dan techniek alleen Ontwikkeld in samenwerkingsverband tussen: ProRail, RWS, SEPIAdvies bv, RailInfraOpleidingen Aanleiding voor SE bij RWS Ondernemingsplan Rijkswaterstaat, verbeteren van de beheersing: van contracten met marktpartijen van interne processen. Met Systems Engineering: 1. Projecten beter beheersen 2. Inhoudelijke voorspelbaarheid vergroten 3. Opdracht- en klantvragen expliciet maken 4. Spreken van één taal 5. Transparant opleveren 6. Inzicht vergroten in afwegingen en beslissingen wat allemaal moet bijdragen tot: best value for tax payers money 2 1

2 Leidraad Systems Engineering ProRail en RWS hebben in het voorjaar 2007 de Leidraad Systems Engineering opgesteld, met daarin oa: de samenhang tussen eisen, functies en de getraptheid in het vaststellen van het Systeem, Subsysteem, Componenten en de Elementen het belang van verificatie en validatie verdeling van verantwoordelijkheden tussen opdrachtgever en opdrachtnemer het spreken van één taal een andere manier van denken Note: zie 3 SE; meer dan techniek alleen.. SE in relatie tot IPM-model 4 2

3 Systems Engineering procesdoelen Projectdossier Projectdossier Documenten Documenten Tekeningen Tekeningen Wijzigingen Wijzigingen WBS tijdige levering Fasen/Mijlpalen Capaciteit Planning tevreden klant Risico management kosten effectief Objecten Verificatie +/- / Calculatie Meer/minderwerk Bonus/Malus 5 Acteer als één team 6 Bron: James Martin 3

4 Life-Cycle benadering Gedefinieerde vs. Werkelijke kosten 7 Bron: UGS Lifecycle ProRail/EN50126, D&C 8 4

5 $ 2e Pilot Introductiecursus Systems 1 Augustus 2008 Lifecycle systeem (RWS) Standaard Life Cycle Concept Ontwikkeling Productie Gebruik Support Sloop MIT 1 intake MIT 3 Tracébesluit MIT 5 oplevering MIT 2 planstudiebesluit Systeem Life Cycle (RWS) Verkenning Planvorming Uitvoering Planstudie MIT 4 uitvoeringsbesluit Realisatiefase Gebruik Onderhoud Vernieuwing Sloop 9 Lifecycle systeem DGP HID planstudie afdeling Directie Projecten HID District Directie Projecten HID District ingenieursburo aannemer aannemer aannemer aannemer Verkenning Planvorming Uitvoering Planstudie Realisatiefase Gebruik Onderhoud Vernieuwing Sloop 10 5

6 Waar komen eisen vandaan? Financiers gebruikers, waterschappen, gemeenten, omwonenden, voorgeschreven N+R, actiegroepen, en, etc. etc. Omgeving Projectleider Gebruikers Markt 11 Belanghebbenden Partij Aard belang Invloed Machtsmiddel -Gebruiker Toelichting op de -Adviserend -Geen -Geldschieter soort van belang. -Besluitnemend -Geld -Gemeente(n) -Hulpdiensten Groepeer belangen per Partij. -Consulterend -Financieel -Opdrachtgevend -Vergunning -Omwonenden -Goedkeurend - -Opdrachtgever -. -Opdrachtnemer -Waterschappen

7 Essenties van specificeren Definieer het probleem Genereer mogelijke oplossingen Controleer of de gekozen oplossing het probleem ook daadwerkelijk oplost Doe dat met systematische methoden 13 Voorbeelden van klanteneisen Eis nr. TOP 205 TOP 219 TOP 209 Eis De doorstroming op de A9 dient te verbeteren, conform de normen voor acceptabele en betrouwbare reistijden. De kruisingen met het onderliggend wegennet dienen sociaal en verkeersveilig te zijn. De verbindingen tussen de A9 en de A4 dienen bij te dragen aan een versterking van de landzijdige bereikbaarheid van Mainport Schiphol V&V - Model berekening - Ontwerp review - Ontwerp review - Model berekening Bron Min V&W - Nota Mobiliteit Gemeente Haarlemmermeer - Bestuursovk Schiphol - Bestuursovk 14 7

8 Essenties van specificeren Definieer het probleem: deel v/d vraagspecificatie functionele eisen aspecteisen raakvlakeisen 15 Essentie v/h engineeringproces 16 8

9 Essentie v/h engineeringproces Systeem specificatie Ontwerp Onderbouwen & Verificatie Afgeleide Systeem Validatie klantwens Subsysteem Ontwerp Onderbouwen & Verificatie Afgeleide Sybsysteem Validatie klantwens DECOMPONEREN Component Ontwerp Verificatie Afgeleide Component Validatie klantwens INTEGREREN Specificeren Element Element Validatie klantwens 17 Van oplossing naar probleem klantwens Systeem specificatie Afleiden Systeem Validatie klantwens Subsysteem Afleiden Sybsysteem Validatie Ontwerp DECOMPONEREN Component Afleiden Component Validatie klantwens Element Element Validatie klantwens 19 9

10 Voorbeelden van systeemeisen Het kunstwerk dient in staat te zijn om de waterweg te kruisen voor voertuigen, met een wegbelasting van 85 ton Het systeem dient in staat te zijn om het verkeer stil te leggen op wegvakken, binnen 2 minuten vanaf het optreden van een ongeluk 20 Essentie van het Engineering proces Systeemeis 1: Kruisen rivier met 2000 vt/u. Systeem specificatie Afleiden Systeem Subsysteem Afleiden Sybsysteem Component Afleiden Component Element Element 21 10

11 Genereren opties / uitwerken varianten Genereer oplossingen: mogelijke varianten Voldoen aan de eisen Oplossing A tunnel Oplossing B brug Oplossing C pont eis 1 score eis n prijs risico s 22 Systeem: Brug 23 11

12 Essentie van het Engineering proces Systeemeis 1: Kruisen rivier met 2000 vt/u. Systeem specificatie Afleiden Systeemkeuze: Brug Systeem Subsysteem Afleiden Sybsysteem Component Afleiden Component Element Element 24 Systeem: varianten (van brug) 25 12

13 Essentie van het Engineering proces Systeemeis 1: Kruisen rivier met 2000 Systeem mvt/u specificatie Systeemeis 2: Beschikbaarheid 98%, 07u 20u Afleiden Subsysteem Systeemkeuze: Brug Systeem Afleiden Systeem: Vaste brug Sybsysteem Component Afleiden Component Element Element 26 Van probleem naar oplossing Traditionele werkwijze: op detailniveau Systeem specificatie Afleiden Systeem Subsysteem Afleiden Sybsysteem Component Afleiden Component Element Element 27 13

14 Van oplossing naar probleem Nieuwe werkwijze: zig-zag proces; eisen - Systeem specificatie Afleiden Systeem Subsysteem Afleiden Sybsysteem Component Afleiden Component Element Element 28 Gecombineerd -Ontwerp- Realisatie V-Model 29 14

15 Standaard Life Cycle Lifecycle systeem Concept Ontwikkeling Productie Gebruik Support Sloop MIT 1 intake MIT 2 planstudiebesluit MIT 5 oplevering MIT 3 Tracébesluit MIT 4 uitvoeringsbesluit Systeem Life Cycle (RWS) Verkenning Planvorming Uitvoering Planstudie Realisatiefase Gebruik Onderhoud Vernieuwing Sloop 30 SE tijdens de latere fasen Realisatie Samenhang tussen realisatie en veiligheid (veiligheidsbeambte Development period Safety case) Verificatie & Validatie Risico management Operationeel Veiligheid Veiligheidsbeambte (Availability period Safety Case) Verificatie & Validatie Periodiek aantonen of het systeem nog steeds voldoet aan de gestelde eisen? Doen onderhoud of vervanging geen afbreuk aan het voldoen aan de eisen? 31 15

16 Systemen, hun context en opdeling Systeemdenken Contextdiagrammen 32 Systeemdenken Systeem: Een samenwerkende combinatie van elementen bedoeld om, in uitvoering van een gespecificeerde functie, een bepaald doel te realiseren. Systeemdenken: Het grote plaatje bekijken: vanuit holistische visie beschouwen van complexe problemen en mogelijke oplossingen 33 16

17 Systeemdenken (SBS) 34 Systeemdenken 35 17

18 Systeemdenken: systeemketen signalering Technische ruimte Verkeerscentrale Weg: detectie + signalering 36 Systeem Context diagram Gebruiker PC Fysieke I/F Data (agenda, adresboek) Human I/F Toetsen Menu Fysieke I/F Elektrisch Voeding Telecom provider Fysieke/Data I/F (SIM kaart) Mobiele telefoon Fysieke I/F Data (agenda, adresboek) Organizer GPS satelliet Data I/F GPS posities Data I/F Aanmelden/ Afmelden Telefoonverkeer Data I/F Infrarood Data I/F (bluetooth) Auto Printer Zendstation 37 18

19 Opdracht 1 Belanghebbenden analyse / context diagram voor het systeem verkeersbruggen Zaltbommel. a) Groep 1: Benoem de belanghebbenden die van invloed zijn op het systeem (zie tevens sheet 11) Benoem per belanghebbende de aard van het belang vast b) Groep 2: Stel een context diagram op, met Verkeersbruggen Zaltbommel als het systeem. 38 Belangrijke aandachtsvelden SE Werkpakket Management * Requirements Engineering Raakvlakken management Value Engineering Verificatie & Validatie * Risico management 39 19

20 Structuur in activiteiten Maken work breakdown structure (WBS / activiteitenboom) Top Down uitwerken van activiteiten: Benoem hoofdactiviteit Splits deze op in subactiviteiten tot een beheersbaar niveau Maak de relaties expliciet (input, middelen, output) Leg vast in werkpakketbeschrijvingen Sturing Projectactiviteiten Projectopdracht Projectresultaat Middelen nivo 1 nivo 2 nivo 3 40 WBS in samenhang Risico Statusoverzicht Voortgangsrapportage Kostenmanagement WP id 1 WP naam Budget Raming... n Planningmanagement Q4 02 Q1 03 Q2 03 WP id WP naam Start End Duration Nov Dec Jan Feb Mar Apr May 1 wp d 2 wp d 3 wp d 4 wp d WBS Risicomanagement WP id WP naam Risicobeschrijving Risicokwantificering Beheersmaatregelen Restrisico n 41 20

21 Verificatie & Validatie (V&V) Verificatie: Confirmatie middels objectieve bewijsvoering dat aan de specifieke is voldaan (Hebben we het product juist gemaakt?) Validatie: Confirmatie middels objectieve bewijsvoering dat voor de specifieke Eis wordt voldaan aan het specifiek beoogde gebruik (Hebben we het juiste product gemaakt?) 42 Verificatie & Validatie (2) Een eis die we niet kunnen verifiëren of valideren is nutteloos!!! Bepaal dus in een vroeg stadium: Hoe een eis te verifiëren en/of valideren Welke methode(n) toe te passen Op welk tijdstip e.e.a. uit te voeren De fase van de ontwikkeling, oplevering of gebruik De frequentie (aantal meetpunten / herhaling van de meting) Aanvaardingscriteria (Pass/Fail criteria) Rapportagevorm 43 21

22 V&V in een notedop -Code -Titel -Tekst -Bron -Moeder/kind rel. -(Eventueel V&V) V&V plan -V&V methoden -Fasering -V&V activiteiten -Test plannen -Rapportage Test plan(en) -Per object / eis -Hoe, -Wat, -Wanneer Test Rapport -Per test (groep) -Test gegevens -Omstandigh. -Resultaat -OK / Niet OK Verification Control Matrix Verificatie Matrix Eis id. Eis text V&V methode V&V niveau V&V tijdstip V&V resultaat 44 CRS SRS VS Verdeling verantwoordelijkheid Bevroren eisen en informatie Vraagspecificatie voor de Opdrachtnemer Opdrachtgever Opdrachtnemer 45 22

23 documentatie Opdrachtbrief Bestuursovereenkomst Topspecificatie Systeemspec. Subsyst.spec. VS deel & Procesdeel DBFM-contract D&C-contract CRS SRS VS Afwegen varianten Toebedelen CRS = Customer Requirements Specification SRS = System Requirements Specification VS = Vraagspecificatie 46 Unsolicited proposal PPS (the real ones) Output onderhoudcontracten Verniewingscontracten Risico s of de onbekenden D&C EPC Bestek Make or Buy De (gehele) markt is innovatiever dan één OG of ON kan zijn. Dus ga je aanbesteden als er geen (functionele en/of technische) onbekenden meer zijn en je de grootste risico s in kaart hebt en de technische en/of omgevingseisen helder

24 Standaard opbouw Aanbestedingsdossier Aanbestedingsleidraad Vraagspecificatie doc01 deel doc02 Procesdeel Overeenkomst Voorovereenkomst Basisovereenkomst Annexen Van toepassing zijnde documenten 48 Opdracht 2 Diepgang marktbenadering vervanging sluis. a) Bepaal voor de verschillende objecten van de sluis welke diepgang in de eisen noodzakelijk is. b) Geef aan welke risico s je daarmee beheerst

25 Hoeveel SE binnen jouw project? 50 Eén kloof verschillende views 51 Bron: Stuard Arnold 25

26 Wat betekent SE voor mij.. Projectmanager Samenhang tussen concept en de benodigde behoefte OG Transparante eisen Inzicht in risicoprofiel Eenduidige opleverstatus Omgevingsmanager Samenhang tussen concept en de benodigde behoefte omgeving Transparante belanghebbendeneisen (klantenspecificatie) 52 Wat betekent SE voor mij.. Technisch Manager gestuurd proces Transparante systeemeisen (systeemspecificatie) Transparante keuzes Eenduidige acceptatie criteria Contractmanager Transparante contracteisen (vraagspecificatie) Eenduidige verificatie en validatie criteria Expliciete acceptatie criteria 53 26

27 Wat betekent SE voor mij.. Marktpartijen Helder geformuleerde behoefte van de opdrachtgever Risico gestuurde set van activiteiten Eigen activiteiten inzichtelijk voor de eigen organisatie én de opdrachtgever Eenduidige acceptatie criteria. dus, Expliciet werken 54 SE Cursus pallet - RWS 55 27

28 SE Cursus pallet - ProRail 56 28