В связи с тенденцией перехода организаций, практикующих системную инженерию, к так называемой "системной инженерии на основе моделей" (MBSE), существуют различные точки зрения по поводу того, что подразумевается под MBSE. Подобно тому, как в старой притче о слепцах и слоне, MBSE не может быть эффективно применена на практике, если рассматривать ее только с одной точки зрения (требования, модели, шаблоны, стандарты, профильное приложение и т.д.). Чтобы успешно применять MBSE на практике, грамотные системные инженеры определяют и используют каждую из перспектив в соответствии со своими специфическими потребностями. Исходя из этих запросов, они выбирают соответствующие возможности, инструменты и визуализации, которые удовлетворят их требования. Универсального решения не существует.

Степень того, в какой мере осуществляется сбор и управление данными и информацией, определяется потребностями организации и проектов с деловой и технической точки зрения, исходя из размера и сложности их структур, номенклатуры продукции, культуры, процессов, персонала, разнообразия и сложности цепочек поставок, а также типов инженерной информации, составляющей техническую базу для интересующей их системы.

SysML и другие языково-ориентированные инструменты моделирования

MBSE — это концепция, которая находится в стадии становления и для многих людей означает разные вещи.  Для некоторых специалистов MBSE приравнивается к использованию SysML и других языково-ориентированных инструментов моделирования. С помощью этих инструментов они могут разрабатывать подробные аналитические, поведенческие и архитектурные модели системы, уделяя основное внимание функциональности, производительности и взаимодействию между различными объектами, определяемыми как часть моделируемой системы. Эти типы моделей являются полезными инструментами для системного анализа, разработки симуляций и создания того, что именуется "цифровым двойником".

Для других то, что они называют MBSE, на самом деле является проектированием на основе моделей (MBD). Проектирование MBD начинается с составления набора требований и использования различных языково-ориентированных инструментов моделирования для создания архитектуры и проектирования системы, разработки симуляций для оценки поведения, а затем разработки набора выходных спецификаций проектирования, в соответствии с которыми система будет построена или запрограммирована. Зачастую действия MBD выполняются изолированно от других процессов жизненного цикла SE.

MBSE — это гораздо больше, чем SysML!

Приведенные выше подходы к языково-ориентированному моделированию не соответствуют истинному замыслу MBSE. Хотя эти возможности могут быть полезны, MBSE — это намного больше, чем использование языково-ориентированных средств моделирования для разработки аналитических, логических, поведенческих и архитектурных моделей.

Целью организации при внедрении MBSE является переход от документо-ориентированной практики системной инженерии (SE), к практике, ориентированной на данные, чтобы реализовать истинный замысел MBSE, который заключается в разработке, поддержке и управлении цифровой и информационной моделью разрабатываемой системы вместе с моделью всех процессов жизненного цикла системы, результирующих артефактов и лежащих в их основе данных и информации.

MBSE не имеет отношения к какому-либо конкретному типу модели или визуализации данных и информации — будь то модель, диаграмма, отчет, документ, набор пожеланий или требований — здесь идет речь о базовой модели, которая обеспечивает согласованность данных и информации, представляющих различные модели и визуализации.

Модель данных и информации, которая будет разработана, должна представлять артефакты SE, созданные в процессе разработки продукта на всех этапах жизненного цикла. Информация, связанная с выявлением пожеланий и требований стейкхолдеров, определением, анализом и развитием концепций жизненного цикла, получением интегрированного набора пожеланий в виде текста, преобразованием их в наборы текстовых входных требований к проекту, проверкой соответствия системы этим требованиям и подтверждением того, что система им соответствует, также должна быть отражена в модели данных и информации. Кроме того, необходимо зафиксировать взаимосвязи и зависимости отдельных элементов данных (трассируемость), чтобы помочь определить и обеспечить согласованность на всех этапах жизненного цикла, доказать соответствие стандартам и нормам, а также помочь оценить влияние изменений, внесенных в любой из элементов данных на всех этапах жизненного цикла.

Может ли моя организация внедрить MBSE без использования SysML или других языково-ориентированных инструментов?

К сожалению, есть много организаций, которые имеют неверное представление об истинных целях MBSE — в результате они считают, что MBSE не для них.

В ходе недавнего разговора с одним системным инженером мне было сказано, что ее организация не собирается внедрять MBSE, потому что не видит смысла в разработке сложных SysML-моделей своих продуктов. Кроме того, она отметила, что это потребует изменения мышления их менеджеров и инженеров на основе стандарта SysML в отношении построения моделей и используемой терминологии. Для них моделирование SysML не является интуитивно понятным, имеет большую кривую обучения, не несет очевидную пользу и отдачу от инвестиций — для их организации, в особенности для их линейки продуктов, имеющей минимальное количество программного обеспечения и сложности.

Мой ответ был следующим: MBSE — это не SysML!

Я сказал ей, что истинное намерение MBSE — это практика системной инженерии с ориентацией на данные, создание возможностей для сбора, управления, доступа к информации и организации взаимодействия между рабочими продуктами SE, что может быть достигнуто с помощью различных методик, которые варьируются от создания единой реляционной базы данных до практически интегрированной, но распределенной базы с помощью объединения (или карты данных/индекса) разрозненных источников данных.

Результирующая модель данных и информации может быть получена с помощью различных инструментов и приложений SE. Для эффективного управления нашими постоянно растущими сложными системами выгодно распорядиться этими базовыми данными и информацией таким образом, чтобы они могли совместно использоваться в процессе жизненного цикла системы, между различными инструментами SE, которые применяются для создания и управления этими данными и информацией, а также между организациями, участвующими в разработке и эксплуатации интересующей системы. Такой обмен поможет гарантировать корректность, согласованность и полноту данных и информации, характерных для наших все более сложных систем, а также обеспечить взаимодействие не только членов проектной группы, но и сторонних стейкхолдеров, участвующих в разработке системы.

Размышления в заключение

Ответ на вопрос: "Может ли моя организация внедрить MBSE без использования SysML или других языково-ориентированных инструментов?" — ДА!

Учитывая, что нельзя найти универсального подхода, организация должна оценить свои потребности и создать такое MBSE-решение, которое наилучшим образом соответствует ее области, продуктовой линии (степени сложности) и культуре. Как минимум, необходимо создать возможности для определения и управления потребностями, требованиями, верификацией и валидацией на протяжении всего жизненного цикла системы. Эти возможности позволят организации построить модель данных и информации своих продуктов и процессов проектирования систем и артефактов.

Исходя из этих потребностей и желаемых возможностей, организация может выбрать подходящий набор SE-инструментария, обновить свои процессы и обучить своих сотрудников этим инструментам и технологиям.

Всех желающих приглашаем на открытое занятие «Единица требований в итеративных подходах». На вебинаре разберем, что такое User Story в Scrum, Use Case в RUP и Feature в FDD. Регистрируйтесь по ссылке.