System Engineering Grundlagen

Begriffe Grundlagen Systemengineering

Begriffe Grundlagen Systemengineering


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Langue Deutsch
Catégorie Informatique
Niveau Autres
Crée / Actualisé 04.01.2017 / 08.10.2024
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Was ist ein Problem (Problem Definition)

Ein Problem ist die Diskrepanz zwischen der vorhandenen sowie feststellbaren Ist-Situationen und der Soll-Vorstellung.

SE-Männchen - Kopf

Steuerung des Denken und Handels. Es werden Grundsätze systematischer Denkweisen sowie Mittel vorgegeben, ein Vorhaben Systematisch anzugehen. (SE-Philisophie -> Systemdenken / Vorgehensmodelle)

SE-Männchen - Bauch

Im Bauch werden Probleme systematisch zu Lösungen gewandelt. (Problemlösungszyklus) Problem -> (Problemlösungsprozess; Systemgestaltung,Projektmanagement) -> Lösung

SE-Männchen - Beine

Unterstützende Tools zur Problemlösung Technicken der Systemgestaltung, des Projektmanagements

System

Elemente die zueinander in Beziehung stehen. Stellt immer ein Ganzes dar, dass mehr ist, als die Summe der Teile. Systemdefinition:

  • Umfasst mehrere Teile
  • Teile sind verschieden
  • Teile sind vernetzt (Beziehung)

Elemente

Jene Komponente eines Systems, welche nicht mehr unterteilt werden kann. Element kann auch selbst System sein, wenn weitere Unterteilung nicht sinnvoll ist (Europa = Element von Welt, Schweiz =Element von Europa)

Beziehung/Wechselwirkung:

Verbindung zwischen Elementen. Ein und Ausgehende Wirkungen, die von Elemente verändert werden. (In -> Prozess -> Out)

Systemgrenze

Abgrenzung zwischen System und Umwelt. Systemgrenze muss nicht physisch sichtbar sein. Sie kann rein gedanklicher Natur sein. Umwelt beeinfluss System, System beeinflusst Umwelt.

offene / gschlossene Systeme

Offen = Verbindung zur Umwelt Geschlossen = keine Verbindung zur Umwelt (Nur in Theorie möglich [Universum als einziges geschlossenen System])

Übersystem

Sammlung in Beziehung stehenden Systemen der gleicher Stufe. Konzern (Übersystem) beinhaltet mehrere einzelne Firmen (Systeme)

Untersystem

Weisen Komponente auf, die weiter unterteilt werden können. Untersysteme auf der gleichen Stufe besitzen keine gemeinsamen Elemente.

Teilsystem

Gruppierung einzelner Elemente im System zu Teilsystem. Elemente mit gleichen Merkmalen werden zu Teilelementen. (Fussballklub könnte Teilsystem von Mitarbeiter sein)

Umsystem

Gleichberechtigte, ebenbürtige Systeme die in Beziehung stehen. (auch innerhalb Übersystem)

Black-Box-Betrachtung

(wirkungsorientierte Betrachtung): Input => Black-Box => Output Zunächst wird nur Schnittstelle zwischen Umwelt und System betrachtet.

  • Was braucht das System an Input?
  • Was produziert es als Output?

White-Box-Betrachtung

(strukturorientierte Systembetrachtung): Struktur des System ist durch die Beziehung der Elemente definiert. System wird sukzessive aufgelöst.

  • Wie entsteht die gewünschte Wirkung (Output )?
  • Wie oder welcher Art sind die Beziehungen zwischen den Elementen?
  • Wie verändern sich die Beziehungen der Elemente?

Definition Projekt:

  • Komplexe Problemstellung als Ausgangslage
  • Definierten Start und Endtermin
  • Definiertes Budget für Erarbeitung der Lösung
  • Verfolgt vorgegebene Ziele / Anforderungen
  • In der Regel einmalig
  • Hat klare Verantwortungen (PL, POL…)
  • Meistens interdisziplinär (verschiedene Stellen involviert)
  • Höheres Risiko des Scheiterns als normale Aufgaben

5-Phasen Modell (Phasen)

  • Vorstudie
  • Hauptstudie
  • Detailstudie
  • Systembau
  • Systemeinführung

Vorstudie

Dient als Klärungsphase. Beziehung zum System und die Einflüsse sind von zentraler Bedeutung. Resultat ein oder mehrere Lösungsvorschläge.
Nach Vorstudie Entscheid durch Instanz. Wenn nicht sinnvoll, frühzeitig stoppen.
Fragen zur Überprüfung Qualität:

  • Ist das Problem genügend bekannt?
  • Genügend Abgegrenzt?
  • Einigkeit mit Auftraggeber?
  • Übersicht über mögliche Lösungsprinzipien?

Hauptstudie

Erstellung Gesamtkonzept zur Beurteilung Funktionstüchtigkeit, Zweckmässigkeit und Wirtschaftlichkeit werden erstellt.
Konzentration liegt auf dem System selbst. Gesamtkonzept soll die weitere Entwicklung und Realisierung in geordnetem Rahmen ermöglichen.
Detaillierung der wichtigsten / komplexesten Unterelementen erfolgen in Hauptstudie
Fragen zur Überprüfung Qualität:

  • Situation Entscheidungsreif?
  • Kritische Komponenten bekannt?
  • Sind Prioritäten für die die weitere Detailierung/Realisierung klar?

Detailstudie

Detaillierte Lösungskonzepte für Teilprojekte / Komponenten werden erarbeitet.
Alle Unterlagen für Realisierung werden erstellt.
Fragen zur Überprüfung Qualität:

  • Kann das Detailkonzept in das Gesamtkonzept integriert werden?
  • Genügend Detailliert, damit es realisiert werden kann?

Systembau

Herstellung eines Systems. Realisierungszeitraum von Beginn bis zur Inbetriebnahme.

Systemeinführung

Übergabe an Benutzer inkl. Unterweisung in deren Handhabung. Häufig ist Projekt nach Einführung abgeschlossen und Organisation wird aufgelöst.

Ablauf Problemlösungszyklus

SZSABE

  • Situationsanalysie
  • Zielformulierung
  • Synthese
  • Analyse
  • Bewertung
  • Entscheidung

Systems Engineering

eine ganz bestimmte Problemlösungssystematik zu Lösung von komplexen Problemen in soziotechnischen Systemen, wobei System für alles Mögliche stehen kann

Umwelt

Systeme oder Elemente ausserhalb der Systemgrenze, welche das System beeinflussen oder durch dieses beeinflusst werden

Randelemente

Elemente des Systems, welche Beziehungen (Wechselwirkungen) mit Elementen der Umwelt aufweisen

Systemdenken

unterstützt die stufenweise Systemauflösung vom Groben zum Detail (top down) in übersichtliche Teile um den Zusammenhang zwischen diesen zu suchen

Systemgestaltung

hilft dabei, die Lösung zu entwickeln und umzusetzen

Projektmanagement

unterstützt die Planung in finanzieller, terminlicher und ressourcenbezogener Hinsicht

Systems Engineering in 6 Schritten

S E U S A G

  • Systemgrenze ermitteln
  • Einflussgrössen ermitteln
  • Unter- und Teilsysteme ermitteln
  • Schnittstellen analysieren
  • Analyse von Unter- und Teilsystemen
  • Gemeinsamkeiten ermitteln

Prinzipien

allgemeingültige Grundsätze, nach denen gedacht und gehandelt wird

Methoden

systematische Vorgehensweisen zur Lösung von Aufgaben oder zur Darstellung von Ergebnissen

Modelle

vereinfachte Abbildung der Realität, welches nur die relevanten Teile abbildet und so komplexe Zusammenhänge veranschaulicht

Situationsanalyse PLZ

Problemdefinition, Ist-Analyse, positive Aspekte, Schwachstellen

Zielformulierung PLZ

Definition der Muss- und Kann-Ziele, Gewichtung der Kann-Ziele

Synthese PLZ

Suche möglicher Lösungen mit Hilfe verschiedener Techniken

Analyse PLZ

Abgleich der Lösungen mit den Muss-Zielen aus der Zielformulierung

Bewertung PLZ

Suche nach der favorisierenden Lösung anhand der Kann-Ziele

Entscheidung PLZ

Genehmigung der Empfehlung aus Analyse und Bewertung

SMART-Regel Mit dieser Regel können Ziele operationalisiert werden.

  • spezifisch
  • messbar
  • anspruchsvoll
  • realistisch
  • terminiert