CC BY
19
РАЗРАБОТКА ПОДХОДОВ К УПРАВЛЕНИЮ НТЗ НА ОСНОВЕ ЛУЧШИХ ПРАКТИК СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ
Баданов А.Ю.1, Рызванов Р.А.2 ®
12
Инженер 1к.; Инженер-программист 1к.
Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), г. Жуковский
Аннотация
В данной статье рассмотрены подходы на основе лучших мировых практик к управлению НТЗ в авиационной отрасли РФ. Представлен разработанный инструментарий для формализованной оценки уровней готовности технологий. Показано представление V-модели с учетом современных информационных средств поддержки.
Ключевые слова: научно-технический задел, уровни готовности технологий, калькулятор УГТ.
Keywords: technology advance, technology readiness level, calculator TRL.
В настоящее время особую актуальность для целей сотрудничества в области разработки новых технологических продуктов и трансфера технологий, приобретают задачи научно-практического использования, адаптации и дальнейшего развития современного зарубежного опыта в области оценки уровней готовности (УГТ) и интеграции разрабатываемых технологий. Использование признанных международным сообществом методик и инструментов, их реализации при разработке наукоемкой технической продукции, в частности авиационно-космической техники, позволит отечественным разработчикам технологий более эффективно участвовать в совместной разработке новых технологий и образцов ЛА. Дефицит практических методов, в различных областях отечественной авиационной отрасли, приводит к существенным потерям временных и финансовых ресурсов, выделяемых на создание научно-технического задела (НТЗ).
Объект исследований данной работы - технологии и методики для разработки эффективной системы управления созданием НТЗ, важным составным элементом которой является формализованный (с использованием счетчиков уровня готовности технологий) контроль уровней готовностей разрабатываемых технологий, их совместимости между собой в рамках комплексных проектов, направленных на создание перспективных образцов летательных аппаратов.
Целью работы являлось обоснование выбора лучших мировых практик и средств оценки уровней готовности технологий (TRL), в части использования методологии уровней готовности технологий для управления прикладными исследованиями и разработками в жизненном цикле сложных систем (УГТ 1 - 6); уровней интеграции технологий (IRL) и уровней готовности систем (SRL) для применения при оценке зрелости технологий российской прикладной авиационной науки; создание эффективной системы оценки и мониторинга результативности исследований и разработок в области авиастроения.
В ходе работы проведен обзор и анализ передового зарубежного опыта в области системной инженерии, в части контроля готовности технологий к промышленному применению, существующей практики оценки уровней готовности технологий и оперативного управления прикладными исследованиями и разработками [1;2;3;4]. Создан терминологический справочник по системной инженерии для оценки зрелости технологий, в котором приведены термины и определения, касающиеся вопросов адаптированного калькулятора УГТ, которые требуют дополнительных пояснений (как правило, они связаны с вопросами системной инженерии). Базовый вариант терминологического справочника
® Баданов А.Ю., Рызванов Р.А., 2017 г.
вместе с форумом для обсуждения вопросов УГТ создан на базе открытого программного обеспечения Кеёште. Терминологический справочник системной инженерии с гиперссылками предполагается наращивать и уточнять с использованием 'мЫ-технологий (рисунок 1).
Ч'ЯЧ« ^»ьчя-«гл ^Лг«- г л I
■Щ 9 Шт Г ! ■ I
Рис. /-Терминологический wiki-справочник системной инженерии
В качестве дополнения к терминологическому справочнику в сетевой инфраструктуре для коллективной работы размещены западные первоисточники (оригиналы и переводы), статьи и стандарты для ознакомления и обучения пользователей терминам методологий системной инженерии [3;4]. Данные материалы предназначены также для организации групповой работы по обсуждению и уточнению содержанию вопросов и форм представления калькулятора УГТ на форуме сайта.
Основная цель коллективного обсуждения терминов системной инженерии - выделить и понять западные подходы, описываемые данными терминами, которые являются базовыми для оценок готовности, переработать данные подходы дать им определения и трактовку, с учетом российского опыта ведения авиационных проектов. Для более эффективного использования конкретных адаптированных практик, будут, при необходимости, вносится коррективы в программное обеспечение. В частности, это касается вида пользовательского интерфейса калькулятора, который, по результатам экспертных обсуждений, требует доработки. С этой целью, разработан экспериментальный образец сетевого варианта калькулятора УГТ, созданный для ознакомительных целей (рисунок 2).
+ —Г» _о
Рис. 2 - Интерфейс web-калькулятора УГТ
Web-калькулятор УГТ предназначен для визуализации уточненных вариантов перечня вопросов различных уровней готовности и внесения предложений на форуме сайта по изменению его интерфейса.
В рамках данной работы был разработан программный калькулятор УГТ повышенной точности, на базе прототипа - калькулятора ТКЬ АБКЬ версии 2.2 , в нем устранены основные недостатки калькулятора ТКЬ АБКЬ - низкая чувствительность и низкая точность расчетов УГТ. В калькуляторе ТКЬ АБКЬ результаты расчетов ТКЬвк, ТКЬк, МКЬк, РКЬк принимают только три числовых значения: 0%; 67,0%; 100,0% при всех, установленных пользователем калькулятора, процентах выполнения работы,
соответствующей ответу на любой вопрос из списка вопросов калькулятора для каждого уровня готовности. Повышенная точность расчетов получена в результате учета всех фактических (от 0% до 100%) значений ответов на поставленные вопросы в результате использования другого, чем в калькуляторе ТКЬ АБКЬ, алгоритма расчета значений ТЯЬвк, ТКЬк (рисунок 3).
Рис. 3 - Окно калькулятора УГТ повышенной точности
В данной работе также проводились исследования подходов управления и мониторинг НТЗ, и научно-технологического задела (НТлЗ) на базе ПО Siemens Teamcenter, между различными территориально-распределенными информационными системами разнонаправленных авиационных предприятий. Модели процессов создания НТЗ (комплексные научно технологические проекты, паспорта технологий и т. д.) строятся вокруг информационных активов, объединенных в Банк Данных НТЗ с базами данных научного, научно-технического и научно-технологического заделов в рамках единого информационного пространства путем формирования виртуальных предприятий.
Рис. 4 - V-модель управления НТЗ
Под данными НТЗ понимается набор связанной информации о предмете проектирования и производства в цифровом виде (3Б-модели, чертежи, спецификации, структуры объектов и атрибутов и т.п.) управляемый системами класса РБМ/РЬМ.
Используя перечисленные подходы к управлению и мониторингу НТЗ, НТлЗ и созданный инструментарий для проведения экспертизы уровня готовности технологии для отечественной авиационной отрасли позволят точно выдерживать сроки при разработка новых технологий, удовлетворять требованиям стейкхолдеров, принимать своевременно и обосновано критические решения для дальнейшего развития программ при создании новых типов ЛА. А также снизить затраты на дополнительные технические работы, ставшие необходимыми вследствие недостаточно проработанного планирования на ранних этапах, которые могут достигать значений до 80% от стоимости проекта[5].
Литература
1. Department of Defense directive 5000.01 [Электронный ресурс], - Режим доступа: http://www.dtic.mil/whs/directives/corres/pdf/500001p.pdf.
2. Department of Defense instruction 5000.02 January 7, 2015 [Электрон-ный ресурс], - Режим доступа: http://www.navysbir.com/docs/500002p.pdf.
3. Systems Engineering Guide for Systems of Systems Version 1.0 August 2008 [Электронный ресурс], - Режим доступа: http://www.acq.osd.mil/se/docs/SE-Guide-for-SoS.pdf.
4. NASA SP-2007-6105 Rev 1 Final 31Dec2007
5. А.Ю. Баданов, Р.А. Рызванов; «Процессы системной инженерии для поддержания жизненного цикла сложных технических систем» материалы XIX международной научно-практической
конференции «Интеграция науки и практики как механизм эффективного развития современного общества» 2-13 апреля 2016г., г. Москва Институт стратегических исследований.
