Introductie Systems Engineering. meer dan techniek alleen

•2e Pilot Introductiecursus Systems

•1 Augustus 2008

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


•1 Augustus 2008

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 ontwerp – 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 www.leidraadse.nl 3

SE; meer dan techniek alleen….. SE in relatie tot IPM-model

4

•2


•1 Augustus 2008

Systems Engineering procesdoelen tevreden klant

Projectdossier Projectdossier Documenten Documenten

f

Eisen

f

Objecten

f

Verificatie

Tekeningen Tekeningen Wijzigingen Wijzigingen

Risico management tijdige levering

kosten effectief

f

WBS

f

Fasen/Mijlpalen

f

Calculatie

f

Capaciteit

+/f

Meer/minderwerk

f

Planning

f €/€

Bonus/Malus

5

Acteer als één team

6

Bron: James Martin

•3


•1 Augustus 2008

Life-Cycle benadering Gedefinieerde vs. Werkelijke kosten

7

Bron: UGS

Lifecycle ProRail/EN50126, D&C

8

•4


•1 Augustus 2008

Lifecycle systeem (RWS) Standaard Life Cycle Concept

Ontwikkeling

Productie

MIT 3 Tracébesluit

MIT 1 intake

MIT 2 planstudiebesluit

Gebruik

Support

Sloop

Gebruik Onderhoud

Vernieuwing

Sloop

MIT 5 oplevering

MIT 4 uitvoeringsbesluit

Systeem Life Cycle (RWS) Verkenning

Planvorming Planstudie

Uitvoering

Realisatiefase

9

Lifecycle systeem

$

DGP Æ HID Æ planstudie afdeling Æ

Directie Projecten

ingenieursburo

Verkenning

aannemer


Uitvoering

Æ HID Æ District aannemer

Gebruik Onderhoud

Æ Directie Projecten Æ HID Æ District aannemer

Vernieuwing

aannemer

Sloop

Realisatiefase

10

•5


•1 Augustus 2008

Waar komen eisen vandaan?

Financiers

gebruikers, gebruikers,waterschappen, waterschappen,gemeenten, gemeenten, omwonenden, omwonenden,voorgeschreven voorgeschrevenN+R, N+R, actiegroepen, actiegroepen, ontwerpen, ontwerpen, etc. etc. Omgeving Projectleider Markt

Gebruikers

11

Belanghebbenden Partij

Aard belang

Invloed

Machtsmiddel

-Gebruiker

Toelichting op de

-Adviserend

-Geen

-Geldschieter

soort van belang.

-Besluitnemend

-Geld

-Gemeente(n)

Groepeer belangen

-Consulterend

-Opdrachtgevend

-Financieel

-Vergunning

-Omwonenden

-Goedkeurend

-……

-Opdrachtgever

-…….

-Hulpdiensten

per Partij.

-Opdrachtnemer -Waterschappen -……

12

•6


•1 Augustus 2008

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.

Eis

V&V

Bron

TOP 205

De doorstroming op de A9 dient te verbeteren, conform de normen voor acceptabele en betrouwbare reistijden.

- Model berekening Min V&W - Nota Mobiliteit

TOP 219

De kruisingen met het onderliggend wegennet dienen sociaal en verkeersveilig te zijn.

- Ontwerp review

TOP 209

De verbindingen tussen de A9 en de - Ontwerp review Schiphol A4 dienen bij te dragen aan een - Model berekening - Bestuursovk versterking van de landzijdige bereikbaarheid van Mainport Schiphol

Gemeente Haarlemmermeer - Bestuursovk

14

•7


•1 Augustus 2008

Essenties van specificeren Definieer het probleem: Eisendeel v/d vraagspecificatie

functionele eisen

aspecteisen

raakvlakeisen

15

Essentie v/h engineeringproces

16

•8


•1 Augustus 2008

Essentie v/h engineeringproces

Ontwerp Onderbouwen & Verificatie Afgeleide Eisen

Systeem ontwerp

Ontwerp Onderbouwen & Verificatie Afgeleide Eisen

PO RE NE

Component ontwerp

klantwens Validatie

N Element Eisen Specificatie

Specificeren

klantwens Validatie

RE N

M CO DE

Ontwerp Verificatie Afgeleide Eisen

Component Eisen Specificatie

Sybsysteem ontwerp

Element ontwerp

IN

Subsysteem Eisen Specificatie

klantwens Validatie

TE GR E

Systeem Eisen specificatie

klantwens Validatie

17

Ontwerpen

Van oplossing naar probleem

klantwens Systeem Eisen specificatie

Ontwerpen Onderbouwen & Verifieren Afleiden Eisen

Systeem ontwerp

Validatie

Specificatie klantwens Subsysteem Eisen Specificatie


Validatie

Sybsysteem ontwerp

Ontwerp

E ON MP CO DE

klantwens Component Eisen Specificatie

N RE


Element Eisen Specificatie

Component ontwerp

Ontwerpen Onderbouwen & Verifieren

Validatie

klantwens Element ontwerp

Validatie

19

•9


•1 Augustus 2008

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 Systeemeis 1: 1: Kruisen Kruisen rivier rivier Systeem Eisen met vt/u. met 2000 2000specificatie vt/u.



Systeem ontwerp



Sybsysteem ontwerp



Component ontwerp


Element Element ontwerp ontwerp

21

•10


•1 Augustus 2008

Genereren opties / uitwerken varianten Genereer oplossingen: mogelijke varianten Æ Voldoen aan de eisen Oplossing A ‘tunnel’

eis 1

Oplossing B ‘brug’

Oplossing C ‘pont’

score

eis n prijs risico’s 22

Systeem: Brug

23

•11


•1 Augustus 2008

Essentie van het Engineering proces Systeemeis Systeemeis 1: 1: Kruisen Kruisen rivier rivier Systeem Eisen met vt/u. met 2000 2000specificatie vt/u.



Systeemkeuze: Systeemkeuze: Brug Brug Systeem ontwerp



Sybsysteem ontwerp



Component ontwerp



24

Systeem: varianten (van brug)

25

•12


•1 Augustus 2008

Essentie van het Engineering proces

Systeemeis Systeemeis 1: 1: Kruisen Kruisen rivier rivier met Systeem mvt/u met 2000 2000 mvt/u

Systeemkeuze: Systeemkeuze: Brug Brug


Eisen Systeemeis 2: Systeemeis 2: specificatie Beschikbaarheid Beschikbaarheid 98%, 98%, 07u 07u –– 20u 20u Subsysteem Eisen Specificatie

Systeem ontwerp

SysteemSysteemontwerp: ontwerp: Vaste Vaste brug brug



Sybsysteem ontwerp



Component ontwerp



26

Van probleem naar oplossing Traditionele werkwijze: ontwerp op detailniveau Systeem Eisen specificatie



Systeem ontwerp



Sybsysteem ontwerp



Component ontwerp



27

•13


•1 Augustus 2008

Van oplossing naar probleem Nieuwe werkwijze: ‘zig-zag’ proces; eisen - ontwerp Systeem Eisen specificatie



Systeem ontwerp



Sybsysteem ontwerp



Component ontwerp


Element ontwerp

28

Gecombineerd Specificatie-OntwerpRealisatie V-Model

29

•14


•1 Augustus 2008

Lifecycle systeem Standaard Life Cycle Concept MIT 1 intake

Ontwikkeling

Productie

Gebruik

Support

Sloop

Vernieuwing

Sloop

MIT 5 oplevering

MIT 2 planstudiebesluit

MIT 3 Tracébesluit MIT 4 uitvoeringsbesluit

Systeem Life Cycle (RWS) Verkenning


Uitvoering

Gebruik Onderhoud

Realisatiefase 30

SE tijdens de latere fasen Realisatie – Samenhang tussen realisatie en veiligheid (veiligheidsbeambte Æ 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


•1 Augustus 2008

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


•1 Augustus 2008

Systeemdenken (SBS)

34

Systeemdenken

35

•17


•1 Augustus 2008

Systeemdenken: systeemketen signalering Technische ruimte

Verkeerscentrale

36 Weg: detectie + signalering

Systeem Context diagram Gebruiker

PC F Da ysi e t ad a (a ke I re ge /F sb nd oe a, k)

Telecom provider

Fysieke/Data I/F (SIM kaart)

GPS satelliet

Mobiele telefoon

Voeding

I/ F ke ch sie ris Fy lekt E

Fysieke I/F Data (agenda, adresboek)

Organizer

Da (blu ta I/F e to o th )

Data I/F Aanmelden/ Afmelden Telefoonverkeer

I/F ta od Da raro I nf

I/F es ta siti Da p o S GP

Human I/F Toetsen Menu

Auto

Printer Zendstation

37

•18


•1 Augustus 2008

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


•1 Augustus 2008

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

Projectopdracht

Projectresultaat

Projectactiviteiten 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 •WP id •WP naam

•Start

•End

•Nov

WBS

•Q1 03

•Q2 03

•Duration

•1

•wp 1

•23-10-2002

•10-1-2003

•58d

•2

•wp 2

•11-11-2002

•5-12-2002

•19d

•3

•wp 3

•18-12-2002

•28-2-2003

•53d

•4

•wp 4

•20-2-2003

•5-5-2004

•315d

•Dec

•Jan

•Feb

•Mar

•Apr •May

Risicomanagement •WP id •1 •... •n

•WP naam

•Risicobeschrijving •...

•...

•...

•Risicokwantificering •...

•..

•..

•.. •..

•..

•Beheersmaatregelen •..•..

•.. •..

•Restrisico •..

•..

•..

41

•20


•1 Augustus 2008

Verificatie & Validatie (V&V) Verificatie: ‘Confirmatie middels objectieve bewijsvoering dat aan de specifieke Eisen 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


•1 Augustus 2008

V&V in een notedop Eisen

V&V plan

Test plan(en)

Test Rapport

-Code -Titel -Tekst -Bron -Moeder/kind rel. -(Eventueel V&V)

-V&V methoden -Fasering -V&V activiteiten -Test plannen -Rapportage

-Per object / eis -Hoe, -Wat, -Wanneer

-Per test (groep) -Test gegevens -Omstandigh. -Resultaat -OK / Niet OK

Verification Control Matrix Verificatie Matrix Specificatie Eis id. Eis text V&V methode

CRS

SRS

V&V niveau

V&V tijdstip

V&V resultaat

44

VS

Op

dra c

dra c Op

•‘Bevroren’ eisen en ontwerp informatie

htg ev er htn em er

Verdeling verantwoordelijkheid

•Vraagspecificatie voor de Opdrachtnemer

45

•22


•1 Augustus 2008

Eisen documentatie • Opdrachtbrief • Bestuursovereenkomst

• Topspecificatie • Systeemspec. • Subsyst.spec. •…

• VS Eisendeel & Procesdeel • DBFM-contract • D&C-contract •…

SRS

CRS

Afwegen varianten

VS

Toebedelen

CRS = Customer Requirements Specification SRS = System Requirements Specification VS

= Vraagspecificatie 46

lic so Un

ite

d

os op pr

al

Output onderhoudcontracten PPS (the real ones)

Verniewingscontracten

’s ico Ris

D&C

of o de en nd eke nb

EPC

Make or Buy De (gehele) markt is innovatiever dan één OG of ON kan zijn.

Bestek

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.

47

•23


•1 Augustus 2008

Standaard opbouw Aanbestedingsdossier Aanbestedingsleidraad Vraagspecificatie – –

doc01 Eisendeel 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.

49

•24


•1 Augustus 2008

Hoeveel SE binnen jouw project?

50

Eén kloof – verschillende views

51

•Bron: Stuard Arnold

•25


•1 Augustus 2008

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 – – – –

Eisengestuurd ontwerpproces Transparante systeemeisen (systeemspecificatie) Transparante ontwerpkeuzes Eenduidige acceptatie criteria

Contractmanager – Transparante contracteisen (vraagspecificatie) – Eenduidige verificatie en validatie criteria – Expliciete acceptatie criteria

53

•26


•1 Augustus 2008

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


•1 Augustus 2008

SE Cursus pallet - ProRail

56

•28

Introductie Systems Engineering. meer dan techniek alleen

Recommend Documents