ingineria sistemelor

7/24/2019 INGINERIA SISTEMELOR

1/18

INTRODUCERE N INGINERIA SISTEMELOR

1. INTRODUCERE

Importana ingineriei sistemelor const n abordarea unui ciclu de via n mod

integrat, desfurat al proiectrii i dezvoltrii unui anumit sistem, principalele etape aleciclului de via al acestuia fiind prezentate n fig.1.

Aceasta include problema definirii i identificrii nevoilor clientului, rezultatulanalizei fiabilitii, dezvoltarea cerinelor operaionale i a conceptului de mentenan intreinere, analiza funcional, cerinele alocrii .a.m.d. Ca urmare, apare un proces iterativde asignare i validare a sistemului i de ncorporare a modificrilor pentru mbuntirile

produsului sau a procesului.Dei procesul este mai mult ndreptat ctre etapele iniiale ale proiectrii i dezvoltrii

sistemului, pstrnd perfecionarea activitilor n fazele ulterioare ale construciei !

produciei, operarea sistemului, dar i ntreinerea i mentenana acestuia sunt eseniale pentrunelegerea consecinelor deciziilor anterioare i stabilirea testelor pentru viitor.

"azele i obiectivele prezentate n fig.1 nu au intenia de a se transforma ntr#un foartecomple$ proces cu etape specificate sau nivele de iniializare. %n fig. 1 se intenioneaz s sereflecte un proces de ansamblu aplicabil n ac&iziionarea sistemului.

Cu privire la tipul, dimensiunea i comple$itatea sistemului sunt prezentate nprincipal, urmtoarele cerine'

# o cerin de proiectare conceptual (pentru a include analiza cerinelor)*# o cerin de proiectare preliminar.+entru analiza cerinelor trebuie abordat problema definirii i analizarea nevoilor,

rezultatul analizei fiabilitii i selecia te&nologiilor bazate pe factorii ciclului de via,dezvoltarea cerinelor operaionale ale sistemului i a conceptului de ntreinere i mentenan,analiza funcional i identificarea funciilor mentenanei, cerinele alocrii i dezvoltriicriteriilor de proiectare a ntreinerii, optimizarea proiectului i evaluarea alternativelor.

ucrarea, propune n prima parte s trateze procesul ingineriei sistemelor i aceleactiviti din interiorul acestui proces ce au legturi cu i influeneaz logistica i proiectareantreinerii.

"igura - prezint principalele etape ce caracterizeaz ciclul de via al unui sistem,reprezentnd arii c&eie ale iniializrii prin blocurile desenate ngroat.

2. DEFINIREA ANALIZEI PROBLEMELOR I NEVOILOR+rocesul ingineriei de sistem ncepe n general cu identificarea a ceea ce se vrea sau

dorete, cu alte cuvinte a cerinelor pentru ceva anume i are la baz o deficien real (sauperceput).

Definirea problemei este cteodat cea mai dificil parte a procesului. / descrierecomplet a nevoii, e$primat n parametrii de performan cantitativi, unde este posibil, esteesenial. 0ste important ca rezultatele s reflecte o cerin real a beneficiarului, mai ales ncondiiile zilelor de astzi, cnd resursele sunt limitate. "iind dat definirea problemei, analiza nevoilortrebuie s fie ndeplinit cu obiectivultraducerii a ceea ce se vrea ntr#o cerin mai mult dect specific a unui anumit nivel al

sistemului.


2/18

+lanul managementuluiestarea si evaluarea planului de baza2evederea proiectului conceptual(2evederea cerintelor sistemului)

2evederea proiectului de sistem

2e#evaluarea proiectului de ec&ipament si soft2evederea finala

0A+00 3I30455I !+2/62A455I

0tapa1

4A6I32AA "57CI/7AA 4A6I32AA A/CAA 4A6I32AA D0 +2/D53 4A6I32AA D0 4/D027I8A20

0tapa - 0tapa 9 0tapa :

3+0CI"ICA20A D0 3I304(I+ A)

D08;/A20. +2/C03 D0+2/D5CI0. 4A02IA0

(I+ ori si activitati desuplimentare.

+roiectul subsistemelor!componentelor3tudii de piata si evaluareaalternativelor* Dezvoltareamodelelor te&nice siprototipurilor* ;erificareaproceselor de productie*

Dezvoltarea controalelorsi evaluarilor* Activitatiide productie* planuri deproductie.

+roductia si!sauconstructia componentelorsistemuluiActivitati pentruaprovizionarea productiei*este de acceptanta*3isteme de distributie*

Dezvoltare testare sicontrol* 3ustinereacontractantilorintermediari* 3istemul detestare.

"unctionarea sistemului inconditii de e$ploatare4entenanta si suportlogistic* estarea inconditii de functionare*4odificarea sistemuluipentru imbunatatiri*

3ustinerea contractantilor*3istem de evaluare(colectarea datelor sianalize).

20

2A6020A

?

CA3A

20A


3/18


4/18

Fig. 2.0tapele ciclului de viata al unui sistem

A7AI800 70;/I/2"57CII CA20 20


5/18

3. ANALIZA FEZABILITII SISTEMULUI

+rin analiza nevoilor, sunt identificate funciile pe care trebuie s le ndeplineascsistemul. +entru a asigura o bun proiectare, toate funciile posibile trebuie identificate, celemai riguroase funcii selectate ca o baz n definirea cerinelor de proiectare la nivel desistem. 0 important ca toateposibilitile s fie luate n calcul pentru a asigura faptul c

te&nologiile i componentele corespunztoare sunt selectate pentru consideraii de proiectare.Analiza fezabilitiieste ndeplinit cu obiectivul evalurii unor abordri te&nologicediferite, ce pot fi considerate rspuns al unor cerine funcionale specificate. Considernddiferite abordri de proiectare, sunt investigate te&nologii de aplicate alternative.

+entru aceasta, este necesar'# (1) identificm toate alternativele posibile ce vor ndeplini cerinele*# (-) monitorizm i evalum cei mai posibili candidai n vederea atingerii

performanelor, eficacitii, cerinelor logistice i criteriilor economice*# (9) selectm o abordare potrivit./biectivul este s selectm o abordare te&nic general i nu specificarea anumitor

componente. Ar putea fi multe alternative diferite* cu toate acestea, numrul posibilitilor

trebuie micorat la opiunile fiabile lund n considerare resursele disponibile (de e$emplu'mn de lucru, materiale i bani).2ezultatele analizei fezabilitii vor avea un impact semnificativ nu numai asupra

caracteristicilor operaionale ale sistemului, dar i asupra produciei i cerinelor dementenan. 3electarea (i aplicarea) unei te&nologii date are implicaii asupra mentenabilitiii fezabilitii i ar putea avea un impact semnificativ asupra cerinelor pentru piesele derezerv i ec&ipamentelor de testare, metodelor de fabricaie i va influena semnificativcostul ciclului de via.

4. CERINELE OPERAIONALE ALE SISTEMULUI

/dat ce au fost identificate nevoile unui sistem, este necesar s identificm acestenevoi n termenii unor cerine operaionale anticipate.

%n acest punct, trebuie puse urmtoarele ntrebri' Care sunt cantitile anticipate deec&ipament, softare i personal i unde sunt ele localizateJ Cum va fi utilizat sistemul i

pentru ct timpJ Cum va fi ntreinut sistemul i de ctre cineJ Care este mediul ncon>urtorprevizionat n fiecare loc operaional (de e$emplu' situarea utilizatorului)J 2spunsurile laaceste ntrebri vor duce la definirea caracteristicilor de operare ale sistemului, la conceptulde ntreinere i mentenan a sistemului i la identificarea n linii mari a criteriilor ! a moduluide proiectare specific. Conceptul operaional, ar putea include urmtoarele informaii'

1. Definirea misiunii K identificarea funciei principale a sistemului i a funciilorsecundare sau alternative. Ce anume trebuie s ndeplineasc sistemulJ Cum vandeplini sistemul obiectivele saleJ "uncia poate fi definit prin unul sau mai multeseturi de scenarii, sau profiluri operaionale. 0ste important identificarea dinamiciicaracteristicilor de operare ale unui sistem.

-. Performanele i parametrii fizici definirea caracteristicilor de operare sau afunciilor sistemului (de e$emplu' dimensiunea, greutatea, pla>a de funcionare,

precizia, capacitatea, transmisia, recepia, etc.). Care sunt parametrii de performancritici ai sistemuluiJ

9. Desfurarea operaional sau distribuia K identificarea cantitii de ec&ipament,softare, personal, faciliti .a.m.d. i localizarea geografic previzionat pentru ainclude cerinele de transport i mobilitate. Ct de mult ec&ipament i softare asociat

este repartizat i unde va fi acesta localizatJ Care sunt factorii care determin casistemul s fie complet operaionalJ


6/18

:. Ciclul de via operaional (orizontal)K timpul anticipat de operare a sistemului. Careeste inventarul total de#a lungul ciclului de via al sistemuluiJ Cine va opera sistemuli pentru ce perioad de timpJ

@. Cerine de utilizareK modul de utilizare anticipat al sistemului i elementele sale (dee$emplu' ore de operare ! zi, procenta> din capacitatea total, cicluri de operare ! lun,

posibiliti de ncrcare, etc.). Cum va fi sistemul utilizat de beneficiar sau de operator

la locul de aciuneJ. Factorii de eficacitate cerinele sistemului specificate ca factori de merit, cum ar fi'cost ! eficacitatea sistemului, disponibilitatea operaional, rata de bun funcionare,fiabilitatea, eficacitatea ntreinerii suportului logistic, timpul mediu de bunfuncionare, rata de defectare, timpul mediu de defectare, uurina n utilizare (n

procente), nivelul aptitudinilor i al cunotinelor necesare operatorului, eficienapersonalului .a.m.d.

B. Mediul ncon!urtor definirea mediului n care se ateapt ca sistemul s opereze (dee$emplu' temperatur, umiditate, teren muntos sau plan, aeropurtat, la sol, mbarcat,etc.). Acestea ar trebui s includ un domeniu de valori aplicabil i ar trebui s acoperetoate modurile de transportare, manipulare i depozitare. Cum va fi manipulat sistemul

n tranzitareJ a ce va fi supus sistemul n timpul operrii i pentru ct timpJ Ar trebuidezvoltat profilul complet al mediului ncon>urtor.

/ bun definire a desfurrii sistemului operaional planificat (c&iar dac se facanumite presupuneri) este necesar pentru determinarea elementelor cerute ale suportuluilogistic i a locului unde se vor afla acestea.

0ste nevoie s tim cantitile de ec&ipament instalate n locurile prevzute, timpul defolosire, distanele i mediul ncon>urtor operaional pentru a se determina'

1. 0c&ipamentul de ntreinere i testare (pentru a se include cerinele de transport imanipulare), ce trebuie s fi transportat, instalare i verificarea sistemelor la sosirea

lor n bazele operaionale.-. Cerinele de personal i pregtire pentru e$ploatarea i ntreinerea sistemului.9. ipul i cantitile pieselor de rezerv, cerinele de inventar .a.m.d. pentru ntreinerea

sistemului.:. Datele te&nice, inclusiv instruciunile de instalare i operare a sistemului.@. "acilitile de procesare, operare i instalare a ec&ipamentului.

. CONCEPTUL DE MENTENAN A SISTEMULUI

Cnd avem de#a face cu cerinele sistemului, tendina este de a corela n primul rndacele elemente ale sistemului ce se refer la performan (ec&ipamentul de baz, softare#uloperaional i datele asociate, personalul de operare .a.m.d.). %n acelai timp, se acord ofoarte mic atenie ntreinerii sistemului, mai ales n timpul primelor faze de proiectare idezvoltare ale acestuia.

%n discuiile asupra cerinelor generale ale sistemului, este esenial ca toate aspecteleacestuia s fie luate n considerare. Aceasta include nu numai ec&ipamentul primar i factoriisimilari, ci i capacitatea de ntreinere a sistemului. %ntreinerea sistemului trebuie s fieconsiderat pe o baz integrat de la nceput dac produsul final trebuie s aib un bun raport

pre#performan. Aceasta este iniial ndeplinit prin definirea conceptului de mentenan asistemului n timpul fazelor primare a proiectrii conceptuale i planificrii avansate.

Conceptul de mentenan dezvoltat n timpul proiectrii conceptuale evolueaz de ladefinirea cerinelor operaionale ale sistemului.


7/18

Iniial, trebuie s avem n vedere flu$ul de activiti i materiale de la proiectare pnla producie i la locul unde sistemul va fi utilizat. %n plus, este un flu$ ce implic capacitateade ntreinere a sistemului.

5n flu$ al mentenanei apare cnd anumite componente sunt returnate de la loculoperaional la zonele de mentenan intermediare sau la nivel de depozit. 5n al doilea flu$implic distribuia pieselor de rezerv, a personalului, a ec&ipamentului de testare i a datelor

de la diferii furnizori de la nivele de mentenan intermediar i de depozit pn la locurileoperaionale, dup cerin.Diagrama din fig. 9 reflect activitile ce sunt legate de capacitatea de ntreinere

general a sistemului.Dei sunt anumite variaii n funcie de natura i tipul sistemului, conceptul de

mentenan include la modul general urmtoarele informaii'

1."ivele de mentenan. 4entenana corectiv i preventiv poate fi ndeplinit desistemul nsui (sau de un element al acestuia) la locul unde sistemul este folosit deconsumator ntr#o magazie intermediar aproape de locul operaional al beneficiarului i ! saula o construcie sau depozit al fabricantului. 7ivelul de mentenan cu privire la distribuirea

sarcinilor pentru fiecare zon unde mentenana a fi realizat. "recvena anticipat amentenanei, comple$itatea sarcinilor, cerinele nivelului de pregtire al personalului, nevoilespeciale ale cldirilor .a.m.d. impun anumite funcii ce trebuie ndeplinite la fiecare nivel. %nconcordan cu natura i misiunea sistemului, ar putea fi - nivele, 9 nivele sau : nivele alementenanei. Cu toate acestea, n scopul unor viitoare discuii, mentenana poate fi clasificatca organizaional, intermediar i furnizor ! baz de reparaii.

!"#Mentenana or#anizaional$ 4entenana organizaional este realizat la loculoperaional (de e$emplu' aeronav, ve&icul sau sistem de comunicaie). %n general, includesarcini ce se ndeplinesc de beneficiar cu propriul ec&ipament. +ersonalul corespunztornivelului organizaional este, de obicei, implicat n operarea i folosirea ec&ipamentului i arela dispoziie un timp minim pentru ntreinerea n detaliu a sistemului. 4entenana, la acest

nivel, n mod obinuit, este limitat la verificri periodice ale funcionrii ec&ipamentului,inspectri vizuale, curirea ec&ipamentului, un anumit service, a>ustri e$terne i nlocuireasau ndeprtarea anumitor componente. +ersonalul implicat la acest nivel nu realizeazrepararea componentelor demontate, dar le transmite ctre nivelul intermediar. Din punct devedere al mentenanei, personalul cu calificarea cea mai sczut este destinat acestei funcii.+roiectarea ec&ipamentului trebuie s ia n considerare acest fapt (de e$emplu' proiectare

pentru simplicitate).!$# Mentenana intermediar$ 3arcinile mentenanei intermediare sunt realizate de

uniti i instalaii fi$e, mobile sau semimobile specializate. a acest nivel, se pot realizareparaii prin ndeprtarea i nlocuirea modulelor importante, a ansamblelor sau a pieselorcomponente. De asemenea, pot fi realizate operaiunile de ntreinere programate, ce implicdezasamblarea ec&ipamentului. +ersonalul de ntreinere disponibil este n mod normal mai

pregtit i mai bine ec&ipat dect cel de la nivelul organizaional i este rspunztor pentrurealizarea unor operaii de ntreinere mai detaliate.

!%#Mentenana la nivel de baz de reparaii% furnizor sau fabricant$7ivelul bazei dereparaii constituie cel mai mare tip al mentenanei i ndeplinete toate problemele ce suntsub sau deasupra capacitilor disponibile ale nivelului intermediar. Din punct de vedere fizic,

baza de reparaie poate fi o cldire specializat n repararea unui numr de sisteme !ec&ipamente din inventar, sau poate fi c&iar fabrica furnizorului. "acilitile oferite de baza dereparaie sunt fi$e i mobilitatea nu este o problem.

4entenana la nivel de baz de reparaii include reparaia capital, reconstruirea i

calibrarea ec&ipamentului, ct i realizarea unor operaii de ntreinere de mare comple$itate.%n plus, baza ofer posibilitatea aprovizionrii cu piese.


8/18

Fig. 3 Activiti ce sunt legate de capacitatea de ntreinere general a sistemului


9/18

2.Politici de reparare. / politic de reparaie specific nivelul anticipat pn la carese va ndeplini reparaia unui ec&ipament (dac aceasta se va face). +olitica de reparaie poatedicta dac o anumit problem se va considera ireparabil, parial reparabil sau completreparabil. +oliticile de reparaie sunt stabilite iniial, criteriile sunt dezvoltate i proiectareasistemului progreseaz n limitele politicii de reparaie selectate.

3. &esponsabiliti or#anizaionale. %ndeplinirea mentenanei poate fi nresponsabilitatea beneficiarului, a productorului (sau a furnizorului), a unei tere pri, sau aunei combinaii a acestora. %n plus, responsabilitile pot varia, nu numai vis#a#vis de diferitecomponente ale sistemului, ci i n timp n funcie de e$ploatare i o anumit faz nrealizarea ntreinerii. Deciziile referitoare la responsabilitile operaionale pot influena

proiectarea sistemului att din punct de vedere al diagnosticrii i al ambalrii, ct i stabilireapoliticilor de reparare, a condiiilor pe timpul garaniei .a. Dei condiiile se pot sc&imba,anumite presupuneri iniiale sunt cerute n acest moment.

4. 'lementele de susinere ale mentenanei. Ca parte a conceptului iniial dementenan, trebuie stabilite anumite criterii legate de diferitele elemente de susinere ale

mentenanei. Aceste elemente includ service#ul (piese de rezerv i reparaii, inventar asociat,date au$iliare), ec&ipament de testare i ntreinere, personal i calificare, ec&ipament detransport i manipulare, faciliti, informaii i resurse informatice. Astfel de criterii, ca dateintrare pentru proiectare, pot acoperi condiii de autotestare, cerinele testelor e$terne fa deautotestri, factori de standardizare i ambalare, efectivul de personal i nivelul de pregtire alacestuia, factori de transport i manipulare i alte asemenea restricii.

.Cerinele eficacitii. Acestea reprezint factorii de eficacitate asociai capacitii dentreinere. %n zona asigurrii ntreinerii pot fi incluse rata de cerere a pieselor de rezerv,

probabilitatea ca o pies de rezerv s fie disponibil cnd este nevoie, probabilitatea desucces a unei misiuni datorit unei anumite cantiti de piese de rezerv impuse n inventar i

ndeplinirea cerinei ca acesta s fie economic.Din punct de vedere al ec&ipamentului de testare, sunt considerai factori c&eie'lungimea cozii n timpul ateptrii pentru testare, timpul afectat procesului de testare ifiabilitatea ec&ipamentului de testare.

Din punct de vedere al transportului sunt semnificativi' timpii de transport, rata detransport, fiabilitatea transportului i costurile acestuia.

Din punct de vedere al personalului i calificrii acestuia, au importan efectivul depersonal i nivelul de pregtire al acestuia, rata erorii umane, rata de antrenare, timpii deantrenament i fiabilitatea ec&ipamentului de antrenament.

Din punct de vedere informaional, factorii importani sunt' numrul erorilor pesegment de misiune, pe modul de program sau pe linie de cod. Aceti factori trebuie luai n

concordan cu anumite cerine ale fiecrui nivel al sistemului.7u are rost specificarea unor cerine minime referitoare la repararea unui element

primar al sistemului atunci cnd este nevoie de luni pentru ac&iziionarea piesei de rezervnecesare. Cerinele eficacitii aplicabile posibilitilor de ntreinere trebuie s completezecerinele pentru ntregul sistem.

&.Mediul ncon!urtor. 3e va defini mediul ncon>urtor relativ la mentenan iservice. Acesta include temperatur, oc i vibraii, zgomot, mediul tropical fa de cel arctic,teren muntos fa de cel plat, ambarcare fa de condiiile la sol .a.m.d. cu aplicare laactivitile de ntreinere i transport, manipulare i depozitare.


10/18

+e scurt, conceptul de mentenan ofer bazele dezvoltrii infrastructurii ntreinerii icerinelor specifice de proiectare pentru diferite elemente ale acesteia, ceea ce rezult dindefinirea cerinelor operaionale ale sistemului.

&. IDENTIFICAREA I STABILIREA PRIORITII MSURRILORPERFORMANELOR TE'NICE

+rin definirea cerinelor operaionale i a conceptului de mentenan a sistemului,factorii specifici de performan sunt identificai i aplicai astfel nct sistemul s fie proiectati dezvoltat pentru a ndeplini satisfctor misiunea(ile) desemnate. Aceti factori identificaica msuri ale performanelor te&nice (4+) pot fi aplicai ca fiind criterii de proiectare pentruelementele de sistem legate de misiunea principal i pentru acele elemente necesarentreinerii.

%n procesul de identificare al 4+ pot e$ista diferite msurtori aplicabile i prioriticare trebuie stabilite pentru a determina gradul relativ de importan pentru cazul n care suntnecesare anumite simplificri n proiectare (compromisuri).

+oate e$ista un anumit numr de obiective ale proiectrii i proiectantul trebuie sneleag care sunt mai importante i relaia care e$ist ntre ele. %n continuare, proiectantultrebuie s se asigure de ncorporarea atributelor necesare sau a caracteristicilor ce suntrspunztoare de cerinele 4+ n configuraia final a sistemului i de faptul c sunt nconcordan cu prioritile stabilite.

/ e$celent unealt ce poate veni n a>utorul stabilirii prioritilor 4+ este modelulfunciei de calitate (L").

4etoda L" este folosit pentru a uura translatarea setului de prioriti de cerinesubiective ale clientului ntr#un set de cerine la nivel de sistem n timpul proiectriiconceptuale. / abordare similar poate fi folosit pentru a translata secvenial cerinelenivelului sistem ntr#un set mai detaliat de cerine la fiecare nivel al procesului de proiectare i

dezvoltate.Dei metoda L" n#ar fi c&iar singura abordare folosit n scopul definirii cerinelor de

proiectare a sistemului, totui constituie o unealt e$celent pentru clarificarea nc de lanceput a aspectelor problemei. 5nul dintre cei mai mari factori de risc este lipsa unui set decerine sau a unei specificri adecvate a sistemului. Inerent, cu specificarea sistemului trebuies apar identificarea i stabilirea prioritilor msurrilor performanelor te&nice (4+). %ncadrul 4+, sistemul de msurtori asociat (de e$emplu' metric), importana sa relativ i

performanele urmrite n termenii a ceea ce este n mod curent disponibil vor oferiproiectanilor linia de g&idare necesar pentru ndeplinirea sarcinilor. Aceasta este esenialpentru stabilirea nivelelor adecvate ale fazelor de proiectare, pentru definirea criteriilor ca odat de intrare pentru proiectare i pentru identificarea nivelelor posibile de risc, la care n#ar

trebui s se a>ung.

(. ANALIZA FUNCIONAL

5n element esenial al proiectrii preliminare i conceptuale este dezvoltarea uneidescrierifuncionalea sistemului pentru a servi ca baz n identificarea resurselor necesarendeplinirii obiectivelor sistemului. / funcie referitoare la o anumit aciune (sau o serie deaciuni) necesar realizrii unui obiectiv dat, este o operaie pe care sistemul trebuie s orealizeze pentru a#i ndeplini misiunea, sau o aciune de ntreinere necesar readuceriisistemului n stare de funcionare. Astfel de aciuni pot fi, n ultim instan, ndeplinite prinfolosirea de ec&ipament, personal, soft, cldiri, date sau combinaii ale acestora.


11/18

Aceast analiz funcional este un proces iterativ de distribuire a cerinelor de lanivelul sistem la subsistem i mai departe pn la structura minim ierar&ic necesaridentificrii criteriilor i ! sau constrngerilor pentru variatele elemente ale sistemului.

"unciile primare de ntreinere i service ale sistemului, care deriv din cerineleoperaionale, sunt identificate ca pri ale procesului de dezvoltare a conceptului dementenan. %n continuare aceste funcii trebuie e$tinse pentru a include toate activitile de la

identificarea iniial a nevoilor pn la scoaterea din uz a sistemului.Analiza funcional (i generarea diagramelor de flu$ funcional) intenioneaz spermit completarea proiectului, dezvoltarea i procesul de definire a sistemului ntr#omanier logic i inteligibil. 3unt identificate cerinele de prim nivel, partiionate pn la aldoilea nivel i mai departe pn la nivelul necesar n scopul definirii. 4ai clar, abordareafuncional a>ut la asigurarea urmtoarelor'

1. oate aspectele dezvoltrii sistemului, proiectrii, operrii, ntreinerii i ale casriisunt acoperite, adic toate activitile importante din ciclul de via al unui sistem.

-. oate elementele sistemului sunt complet identificate i definite, adic ec&ipamentulde baz, piesele de rezerv, ec&ipamentul de testare i ntreinere, cldirile, personalul,informaiile i softul.

9. 3unt furnizate mi>loacele de ntreinere i ec&ipamentul necesar transportului imanipulrii, adic satisfacerea cerinelor unui bun proiect funcional.:. 3unt stabilite etapele adecvate de proiectare, mpreun cu elementele principale de

proiectare.5nul din obiectivele analizei funcionale este asigurarea urmririi cerinelor de la nivel

sistem pn la cerinele pentru proiectul detaliat.

Di"g)"*+,+ -,/,i -0%i0",

%n dezvoltarea diagramelor flu$ului funcional, este necesar un anumit grad destandardizare n scopul comunicrii, n definirea sistemului. Astfel, anumite practici de baz

i simboluri ar trebui folosite, de cte ori este posibil, n descrierea fizic a diagramelorfuncionale. 5rmtoarele paragrafe ofer o anumit g&idare n aceast direcie'

1. locuri funcionale. "iecare funcie din diagrama funcional ar trebui prezentat ntr#un singur c&enar, desenat cu linie groas. "iecare funciune trebuie s fie la nivelul dedetaliere cerut de nivelul funcional din diagram, dar trebuie s fie concise i precise referitorla cerinele fa de ec&ipament, personal, softare, cldiri sau combinaii ale acestora."unciile ambigue sau ndoielnice ar trebui incluse n blocuri cu linie punctat.

2. "umerotarea funciilor. "unciile identificate n diagramele flu$ului funcional lafiecare nivel trebuie numerotate ntr#o manier care s pstreze continuitatea funciilor i sofere informaii care s reflecte mersul de la ideea de baz pn la realizarea sistemului."unciile de la cel mai nalt nivel ar trebui numerotate 1., -., 9. .a.m.d. 3ubfunciile de laacest nivel vor conine acelai identificator printe i ar trebui codificate cu urmtorul nivelzecimal pentru fiecare identare

3. ocalizarea funciilor. "iecare diagram funcional ar trebui s conin o referire laurmtorul nivel superior din diagrama funcional prin folosirea unui bloc de referin.

4. Conectarea flu*ului. iniile ce leag funciile ar trebui s indice numai flu$ulfuncional i n#ar trebui s reprezinte o desfurare n timp sau vreo activitate intermediar.iniile orizontale i verticale dintre blocuri ar trebui s indice c toate funciile interconectatese desfoar n paralel sau n serie. iniile diagonale ar putea fi folosite pentru a indicasecvene alternative (n cazul n care ci alternative duc la urmtoarea funcie din secven).

. +rientarea flu*ului. Diagramele funcionale ar trebui trasate astfel nct desfurarea

flu$ului s fie n general de la stnga la dreapta i flu$ul de ntoarcere, n cazul unei buclefuncionale, de la dreapta la stnga. iniile principale ar trebui s ntre n blocul funciei din


12/18

partea stng, iar ieirea principal sau linia 40260 ar trebui s ias prin partea dreapt ilinia 75 40260 ar trebui s ias prin partea de >os a blocului.

&. Pori sumatoare. +entru reprezentarea unei pori sumatoare trebuie folosit un cerc. Cai n cazul blocurilor funcionale, liniile trebuie s intre i ! sau s ias dup caz. +oartasumatoare este folosit pentru a indica convergena sau divergena cilor funcionale paralelesau alternative i se noteaz cu termenul MI sau 3A5. ermenul MI este folosit pentru a

indica faptul c funciile paralele ce intr n poart trebuie s fie ndeplinite nainte de a setrece la urmtoarea funcie sau c acele ci care ies din poarta MI trebuie s fie ndeplinitedup funciile anterioare. ermenul 3A5 este folosit pentru a indica faptul c oricare dintrecile (funciile) alternative duc la sau vin de la poarta 3A5. Astfel, aceasta indic faptul cdireciile alternative pot conduce sau urmri o funcie particular.

(. Cile M'&,'-". M'&,'. 3imbolurile 4 i !4 sunt folosite pentru a reprezentacile 40260 i, respectiv, 75 40260. 3imbolurile sunt introduse adiacent la liniile ceies dintr#o anumit funcie pentru a arta cile funcionale alternative.

. Procedura de numerotare pentru sc/imbri n dia#ramele funcionale . Adugareaunor funcii pentru datele e$istente se va realiza prin localizarea poziiei corecte fr a afectasecvena numerotrii. 7oua funcie se va numerota folosind primul numr nefolosit la nivelul

de identare propriu ei."unciile gsite nu se vor limita numai la cele necesare operrii sistemului, dar trebuies lum n considerare i posibilul impact al mentenanei asupra proiectrii sistemului.Diagramele flu$urilor funcionale de ntreinere vor fi, n cele mai multe cazuri, dezvoltate dindiagramele flu$urilor funcionale operaionale.

F0%ii,+ +)"i0",+

"unciile operaionale, n acest caz, sunt acelea care descriu activitile ce trebuierealizate pentru a ndeplini cerinele misiunii. Acestea pot include att (1) acele activiti careimplic proiectarea, dezvoltarea, producia i distribuia unui sistem pentru e$ploatare i (-)

acele activiti ce sunt legate n mod direct de completarea scenariului misiunii unui client. %na doua categorie poate fi inclus o descriere a diferitelor moduri de utilizare i operare asistemului. 3unt apoi descrise funciile necesare pentru a completa cu succes modurileidentificate de operare.

+roiectare "abricare Distributie 5tilizare 3uport

5tilizare /prireasistemului

5tilizarea inmodul A

5tilizarea inmodul pentru a asigura ca resursele

impuse s fie bine identificate pentru fiecare funcie. / analiz a duratei temporale poate fi

realizat pentru a determina dac funciile trebuie ndeplinite n serie sau n paralel. 0steposibil mprirea resurselor pe anumite cazuri, adic aceleai resurse pot fi utilizate landeplinirea mai multor funcii. 2esursele identificate pot fi combinate i integrate la ma$im.rebuie fcute toate eforturile pentru a evita specificarea resurselor ce nu sunt necesare.

+e scurt, analiza funcional constituie un pas important nc de la nceputul proiectriisistemului i a efortului de dezvoltare i formeaz o linie de baz pentru multe activiti ce

pornesc de aici. De e$emplu, servete ca baz n dezvoltarea urmtoarelor'

1. +roiectarea electric i mecanic pentru ambalare funcional, monitorizareafuncionrii i condiii de diagnostic.

-. "iabilitatea modelelor i diagramelor de bloc.9. 4odul de defectare, cauza i analiza critic.:. Analiza arborelui de defectare.@. Analiza mentenanei centrat pe fiabilitate.. Analiza siguranei ! &azardului sistemului.B. Analiza mentenabilitii.E. Analiza nivelelor de reparare.N. Analiza sarcinilor de mentenan.1. Analiza sarcinilor de operare.11. Diagrama secvenei operaionale.1-. Analiza capacitii de ntreinere.

19. +rocedurile de operare i mentenan.1:. Analiza productivitii i a casrii.


14/18

%n trecut, analiza funcional nu era ntotdeauna realizat n timp util, iar uneori nu eranici mcar finalizat. Ca rezultat, diferitele secii de proiectare nsrcinate cu programul dattrebuiau s#i realizeze propriile analize pentru a satisface cerinele programului. %n multecazuri, aceste eforturi erau fcute independent i multe decizii de proiectare erau luate fr a

benefica de o linie comun de urmrit. Desigur, aceasta genera discrepane n proiectare imodificri costisitoare ce surveneau ulterior n ciclul de via al sistemului.

Analiza funcional oferea o e$celent, dar foarte necesar linie de g&idare i toateactivitile de proiectare trebuiau s urmreasc aceleai date surs pentru a ndepliniobiectivele ingineriei de sistem. Din acest motiv, analiza funcional este considerat ca fiindo activitate c&eie n procesul ingineriei de sistem.

. ALOCAREA CERINELOR

"iind dat un nivel nalt de definire a sistemului prin analiza funcional , urmtorul paseste mprirea sistemului n componente prin partiionare. Aceasta implic o mprire asistemului n subsisteme i elemente de nivel sczut. +rovocarea este identificarea i gruparea

funciilor strns relaionate n pac&ete, ce implic resurse comune pentru a ndeplini ct maimulte funcii i acoperind o arie ct mai mare.5n obiectiv de proiectare general este mprirea sistemului n elemente astfel nct ct

mai puine evenimente critice s influeneze sau s sc&imbe funcionarea interioar adiferitelor module ce intr n ar&itectura sistemului.

"iind realizat identificarea elementelor sistemului, urmtorul pas este alocareacerinelor specifice sistemului pn la nivelul dorit pentru a oferi principala dat de intrare

pentru proiectare.

A,%")+" -i"$i,i57ii

Dup ce pentru sistem au fost stabilite un factor acceptabil de fiabilitate (de e$emplu'probabilitatea de supravieuire) sau o rat de defectare, fiabilitatea trebuie alocat de#a lunguldiferitelor tipuri de subsisteme, componente, ansamble .a.m.d.

Cnd se realizeaz alocarea fiabilitii, sunt luai n considerare urmtorii pai'

1. 0valuarea diagramei flu$urilor funcionale ale sistemului i identificarea zonelor undeproiectul este cunoscut i informaiile asupra ratei de defectare sunt disponibile i uorde evaluat. Atribuirea factorilor adecvai i determinarea contribuiei lor la cerinelefiabilitii sistemului la cel mai nalt nivel. Diferena const n acea parte a cerinei defiabilitate ce poate fi alocat altor arii.

-. Identificarea ariilor noi, unde informaiile referitoare la proiectare nu sunt disponibile.Atribuirea factorilor de ncrcare fiecrui bloc funcional. "actorii de comple$itate se

pot baza pe o estimare a numrului i relaiilor dintre pri, a ciclului de serviciu alec&ipamentului, a modului de operare i a elementelor critice n cazul n care oanumit component va fi supus la temperaturi e$treme .a.m.d. Aceast parte acerinei de fiabilitate a sistemului, care nu este de>a alocat ariilor cunoscute de

proiectare se aloc folosind factorii de ncrcare.

A,%")+" *+05+0"$i,i57ii

+rocesul traducerii cerinelor de mentenabilitate a sistemului n criterii de proiectarede nivel sczut este realizat prin alocarea mentenabilitii. Alocarea impune dezvoltarea uneidiagrame de defectare simplificate.


15/18

/ defectare funcional este bazat pe un concept de mentenan, datele analizeifuncionale i o descriere a unei politici de reparaie de baz, c&iar dac sistemul va fi reparat

printr#o nlocuire a unei componente, a unui subansamblu sau a unei pri.

A,%")+" -"%5)i,) ,gi85i%i

%n plus fa de parametrii de mentenabilitate i fiabilitate i de impactul lor asupraproiectrii, trebuie s lum n considerare de asemenea i ali factori considerai critici pentruoperarea cu succes a sistemului. Aceti factori, se refer la operaiile de ntreinere,ec&ipamentul de testare i ntreinere, personal i ntreinerea organizaional, cldiri imi>loace de transport.

0ste necesar stabilirea unor criterii de proiectare suplimentare, referitoare la diferiteelemente ale suportului logistic, cum ar fi cele prezentate n e$emplele ce urmeaz'

1. 5tilizarea ec&ipamentului de testare ntr#o magazie de ntreinere intermediar vafi de cel puin EO i fiabilitatea ec&ipamentului K de cel puin NO.

2. Detalierea autotestrii sistemului (folosind capaciti de autotestare) va fi de N@O

sau mai bun.3. 7ivelul de calificare al personalului de nivel organizaional pentru ntreinere va fiec&ivalent cu gradul $ sau mai puin.

4. Cldirile de reparaii de nivel intermediar vor fi proiectate pentru o utilizare deminim B@O.

. impul de transport ntre locurile unde se face ntreinerea organizaional imagaziile de ntreinere intermediar nu va depi :E de ore.

&. impul de ntoarcere de la magaziile de ntreinere intermediar va fi de - zile (saumai puin) i, respectiv, 1 zile (sau mai puin) n cazul bazelor de reparaii.

(. +robabilitatea disponibilitii pieselor de rezerv pentru ntreinerea niveluluiorganizaional va fi de cel puin N@O.

%n esen, n definirea cerinelor operaionale ale sistemului i a conceptului dementenan, factorii de ntreinere a sistemului trebuie s fie determinai mpreun cu

parametrii de performan. Aceti factori, stabilii la nivel sistem, pot fi alocai att ct estenecesar pentru a influena activitatea de proiectare.

A,%")+" -"%5)i,) +%0*i%i

"olosind o abordare similar celei descrise pn n prezent, factorii de cost pot fialocai n mod adecvat nevoilor sistemului. Dac produsul finit trebuie s fie eficient din

punct de vedere al costului, ar fi de dorit s se atribuie ca scop un pre sczut pentru diferiteec&ipamente.

Costul componentelor constituie costul total al ciclului de via (pentru a includecostul de cercetare i dezvoltare, producie, operare, ntreinere i casare) mprit la numrulsistemelor. Acest factor de cost, specificat la cel mai nalt nivel, poate fi atribuit pn la celemai >oase nivele de identare a ec&ipamentului ca int economic pentru proiectare.

9. SINTEZA: ANALIZA I OPTIMIZAREA PROIECTULUI

3inteza se refer la combinarea i structurarea componentelor astfel nct s reprezinte

o configuraie de sistem fiabil. Cerinele pentru sistem au fost stabilite, studii preliminare aufost realizate i apare necesitatea dezvoltrii unei configuraii de baz pentru a demonstraconceptele prezentate anterior.


16/18

+rocesul de sintez conduce n mod uzual la definirea ctorva alternative posibile aleabordrii n proiectare, ceea ce va constitui subiectul unor viitoare analize, evaluri, cizelri ioptimizri. Aa cum aceste alternative sunt structurate iniial, este esenial ca termenii te&nicide performan adecvai s fie a>ustai n modul cel mai potrivit pentru componentelesistemului.

Cnd definim cerinele iniiale ale sistemului, msura performanelor te&nice o

stabilim bazndu#ne pe relaionarea i importana lor n ndeplinirea misiunii, adic peimpactul pe care un anumit factor l are asupra eficacitii costului sau a sistemului sau aperformanelor.

"iind dat un numr de alternative, se recomand parcurgerea urmtoarelor etape(fig.@)'

1. Definirea scopurilor analizei. / etap iniial impune clarificarea obiectivelor,identificarea soluiilor posibile alternative ale probleme n cauz i descriereaabordrilor analitice ce vor fi implicate. %n funcie de alternative, iniial, trebuie luate nconsiderare toate variantele posibile.

-. 0electarea i dimensionarea parametrilor de evaluare. Criteriile folosite n procesul deevaluare pot diferi considerabil n concordan cu problema n cauz, sistemul deevaluat i de adncimea i comple$itatea analizei. +arametrii specifici sistemuluitrebuiesc selectai, dimensionai, n ideea clasificrii dup importan i a>ustaicorespunztor nevoilor sistemului.

9. 1dentificarea datelor necesare. Cnd evalum o configuraie anume de sistem, estenecesar s lum n considerare cerinele operaionale, conceptul de mentenan,caracteristicile importante de proiectare, planurile de producie i ! sau construcie,gradul de utilizare anticipat a sistemului i cerinele de ntreinere. %ndeplinirea acestorcerine impune mai multe tipuri de date, scopul lor depinznd de tipul evalurii ce serealizeaz i de faza programului n timpul creia este realizat evaluarea.

:. 1dentificarea te/nicilor de evaluare$ "iind dat o anumit problem, este necesar sdeterminm abordarea analitic ce va fi folosit i te&nicile ce pot fi aplicate pentru auura procesul de rezolvare a problemelor. 2evizuirea problemei i identificareauneltelor disponibile, ce pot fi folosite n rezolvarea problemei, sunt necesare n specialla selectarea unui model.

@. 0electarea sau dezvoltarea unui model$5rmtorul pas impune combinarea diferitelorte&nici analitice ntr#o sc&em sau un model sau o serie de modele.5n model, folosit caunealt n rezolvarea problemei, a>ut n dezvoltarea unei reprezentri simplificate alumii reale.4odelul trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii'# s reprezinte dinamica configurrii sistemului ce se evalueaz*# s sublinieze acei factori de ma$im importan problemei n cauz*# s fie inteligibili prin includerea tuturor factorilor relevani i viabili n termenii

repetabilitii rezultatelor*# s fie att de simpli n structur nct s permit implementarea la timp n rezolvarea

problemei*# s fie implementai astfel nct analistul s poat evalua configuraia sistemului ca

entitate, analiza fiecrei componente a sistemului, iar apoi s integreze rezultatele n ntreg*# s fie proiectat respectnd condiiile unei modificri i ! sau completri, care s

permit evaluarea factorilor adiionali dup cerine.


17/18

. 2estarea modelelor$ %n identificarea te&nicilor analitice i ndeplinirea sarcinilor deselectare a modelului, urmtorul pas este verificarea sau testarea modelului pentru afi siguri c este concordan cu cerinele analizei.. +arametrii de intrare pot fi modificai

pentru a ne asigura de sensibilitatea caracteristicilor modelului proiectat fa de acestemodificri i c va reflecta n cele din urm un rezultat destul de precis.

B. 'valuarea$ "iecare dintre alternativele considerate va fi ulterior evaluat folosindte&nicile i modelele selectare. Datele cerute, care pot fi luate dintr#o mare varietate desurse, trebuie aplicate ntr#o manier corespunztoare. 2ezultatele sunt apoi evaluate ntermenii cerinelor sistemului impuse iniial. 3unt apoi luate n considerare alternativelefezabile.

E. &ealizarea unei analize a senzitivitii$ %n esen, o analiz a senzitivitii este ndreptat

spre determinarea relaiilor dintre deciziile de proiectare i rezultate.3$ 1dentificarea riscurilor$+rocesul evalurii proiectului duce la decizii ce au un impactsemnificativ n viitor. 3electarea criteriilor de evaluare, a factorilor importani, a

0steconceptia

fiabila J

Cerintele proiectului(criterii!consrangeri)

;arianta - ;arianta 9;arianta 1

Definirea scopului analizei3electarea si analizarea parametrilor de evaluare(performante, eficacitate, costul ciclului de viata)

Identificarea datelor necesare(date e$istente, date noi, estimarea relatiilor)

identificarea evaluarilor te&nice(simulari, programare liniara!dinamica)3electarea si!sau dezvoltarea modelului

estarea modelului0valuarea alternativelor de proiectare

2ealizarea analizei de sensibilitateIdentificarea zonelor de risc si nesiguranta2ecomandarea variantei preferate

3electarea uneiconceptii

3electareaunei

conceptiidiferite

Definirea sistemului

Da

7u

Fig. 0valuarea alternativelor


18/18

determinrii perioadei ciclului de via, a folosirii anumitor surse de date i a metodelorde predicie i presupunerile fcute n interpretarea rezultatelor analizei vor influena nmod evident aceste decizii. Inerente acestui proces sunt aspectele riscului inesiguranei, pentru c viitorul este, bineneles, necunoscut. 2iscul implic de faptdisponibilitatea anumitor date n forma unei distribuii probabilistice n >urul unui

parametru sigur. 7esigurana implic o situaie ce poate fi probabilistic n natura sa, dar

nu poate fi ilustrat n date discrete. Anumii factori pot fi msurabili n termeni de risc,sau pot fi clasificai n anumite condiii de nesiguran. Aspectul riscului i alnesiguranei, aa cum intervin n procesul de dezvoltare i proiectare al unui sistem,trebuie integrai ntr#un plan de maagement al riscului de program.

45$ &ecomandarea unei abordri prefereniale$ 5ltimul pas n procesul de evaluare esterecomandarea unei alternative optime din punct de vedere al datelor de care se dispune,n special n urma acelora ce privesc factorii de risc.

CONSIDERAII FINALE

+rocesul ingineriei sistemelor, a fost prezentat n forma unei vederi de ansamblu, cuobiectivul stabilirii unui cadru de referin. pentru capitolele urmtoare.Dei activitile logistice sunt aplicabile n toate fazele ciclului de via ale sistemului,

accentul cade pe primele stadii cnd procesul de luare a deciziilor are cel mai mare impactasupra ntregii logistici i a costului ciclului de via. +entru ca procesul ingineriei de sistems fi implementat cu succes, se impune ca mentenana i logistica sistemului s fie luate nconsiderare nc de la nceput i incluse ca un factor important n activitile ce urmeaz a fi

parcurse, ingineria logisticii rmnnd un ingredient important n procesul inginerieisistemelor.

ingineria sistemelor

Documents