SİSTEM MÜHENDİSLİĞİ TASARIMIN SENTEZLENMESİ I ÖMER ERTEKİN, PSCONSULTECH 1
FORM + FONKSİYON Aralarında etkileşimli bir birlik görülen elemanlar = Form Fonksiyonel olarak bakıldığında = Fonksiyon Bilinen tüm sistemlerin tüm durumlarına uygulanabilir. 2
KAĞIT TUTMA SİSTEMİ İyi bir gözlemci, taş parçasının, kağıt tutucu fonksiyonunu fark edebilir PENCERE Hava Akımı Masa Yer Çekimi 3
REFERANS ÇERÇEVEYE BAĞIMLI OLMA Ya da başka bir gözlemci farklı sınırlar, farklı fonksiyonlar, görebilir aynı sistemi görmeyebilir. KIRIK PENCERE 4
REFERANS ÇERÇEVEYE BAĞIMLILIK Güzelliğin on para etmez bu bendeki aşk olmasa Sistem sadece onu gözlemleyen bir var ise onun gözlemlediği kadar vardır. Sistem A Yeni Sistem Sistem B 5
REFERANS ÇERÇEVEYE BAĞIMLILIK Referans Çerçeveye Bağımlılık, bir mekanizmayı sistem olarak adlandıranın insan olduğu ve farklı insanların, aynı sistemi, kendi bakış açılarına göre farklı adlandırabilecekleri gerçeğinden ortaya çıkan, temel sistem özelliğidir. Form, Fit ve Fonksiyonun her biri referans çerçeveye bağımlıdır. 6
ENTEGRE SİSTEM Entegre sistemde, bütün elemanlar uyum içinde, hemfikir olunmuş ortak amaç için çalışır 7
TASARIM 8
ENTEGRE SİSTEM Bir proje de birçok farklı uzman, ürün olarak teslim edilecek sistem (Ürün Sistemi) hakkında tasarım kararları vermektedir. Müşteri/Kullanıcı, entegre edilmiş bir sistem istemektedir. Nasıl? INTERNET ADLİYE ADLİYE UYDU ADLİYE ADLİYE 3G TÜRK TELEKOM ADLİYE ADLİYE CEZAEVİ ADLİYE CEZAEVİ TÜRKSAT (Gölbaşı) Metroethernet UYAP SİSTEM MERKEZİ (Şaşmaz) CEZAEVİ 9
DOĞRU TASARIM KONSEPTI Fikirler Kaynaklar YÜZEYSEL/ÜST SEVİYE PROGRAM /PROJE SİSTEMİ* TESLİMAT /ÜRÜN SİSTEMİ* KESİN/DETAYLI Doğru tasarım konsepti, elenen alternatifler arasında en uygun olanıdır. 10
DOĞRU TASARIM KONSEPTİ NASIL BULUNUR? Fikirler Kaynaklar YÜZEYSEL/ÜST SEVİYE PROGRAM /PROJE SİSTEMİ* TESLİMAT /ÜRÜN SİSTEMİ* KESİN/DETAYLI CEVAP : Tercih etmeniz gereken Tasarım Konsepti ni (Mimariyi) Bilimsel Yöntem le bulun. Kaynak atamalarını (problem çözümü) düzenlemek için, program sisteminin kontrol döngülerine geri beslemeli olarak Bilimsel Yöntem uygulayın 11
MÜHENDİSLİK KONTROL DÖNGÜLERİ İÇİN BİLİMSEL YÖNTEM PROBLEM UZAYI ÇÖZÜMUZAYI HEDEFLENEN PROBLEMİ PROBLEMİ VARSAYIMLAR VARSAYIMLARI FONKSİYONU BİRİNİ SEÇ TANIMLA ANALİZ ET ÖNER DEĞERLENDİR TANIMLA DIŞ ARAYÜZLERİ ANALİZ ET PROBLEMİ TANIMLA UYGUNLUK ÖLÇÜTÜNÜ TANIMLA TASARIM KONSEPTLERİ ÖNER TASARIM KONSEPTLERİN İ DEĞERLENDİR BİRİNİ SEÇ GÖREV FONKSİYONLA RINI ANALİZ ET Mimari Geliştirme BAŞARIM ÖLÇÜTÜ 12
FIT, FORM SEÇİMİ İÇİN TEMEL KOŞULDUR Darwin e göre evrim için de geçerlidir Uyum (Fit) gösteren hayatta kalır Mühendislik Fit = Maliyet Etkin Sistem Çözümü Etkinlik, estetik de dahil olmak üzere, seçim anında dikkate aldığımız her türlü değişkenin birleşimidir Etkinlik Operasyonel Etkinlik (Görev ne kadar iyi ifa edildi) Operasyonel Uygunluk ( estetik ve diğer görev ile direkt bağlantısı olmayan değişkenler) Maliyetler ve Riskler 13
FIT, FORM SEÇİMİ İÇİN TEMEL KOŞULDUR Teknik bir karara birden fazla kişinin dahil olduğu durumlarda, tasarım detaylarında saplanıp kalmak ve kişisel görüşleri uygulamak insan doğasıdır. Fit üzerinde yoğunlaşmak zordur. Ayrı ayrı her insanın zihninde özel bir fit vardır Fit, baskın bir şekilde, referans çerçeveye bağlıdır Eğer Fit açıkça belirtilirse potansiyel bir çatışmaya maruz kalınabilir Herkes tarafından hemfikir olunmuş, açıkça tanımlanmış teknik bir fit seçim kriteri yoksa sonucu siyasi manevralar belirler 14
SİSTEM ETKİNLİĞİ Sistem Etkinliği, bir sistemden, belirlenen görev hedefleri için, ulaşmasını beklediğimiz; olasılık cinsinden ve görevi tamamlama maliyeti olarak tanımlanabilecek sayılabilir bir ölçümdür FIT (B52) = Hedefe gönderilebilen faydalı yükün ton başına maliyeti FIT (747) = Koltuk+Mil başına düşen toplam uçuş maliyet 15
UYUMU (FIT) NASIL YAKALARIZ? Uyum ( Goodness of Fit ya da Darwin in Survival of the Fittest ), sistem etkinliği, maliyet etkinliği ve riski de içerecek şekilde bağıl faydasını görebilmek için kullanabileceğimiz etraflı bir ölçüdür Sistem Maliyet Etkinliği olarak tanımlanabilir (Mühendis olduğumuza göre) Fit, tümleşik bir sistem için, mimari kararlarının, detaylı tasarım kararlarının ve spesifikasyon dokümanlarında tanımlanması gereken ne kadar iyi değişkenlerinin temelidir Fit, tüm sınırları ile birlikte Etkinlik Ölçütleri (Measures of Effectiveness-MOE) değerlendirlir, belirlenir ve kontrol edilir. 16
ETKİNLİK ÖLÇÜTLERİ (MOE) Etkinlik ölçütleri (MOE) Sistem (Proje Sistemi) Entegrasyon aracı olarak Tüm mimari ve detay tasarım kararları alınırken bütün sistemin maliyet etkinliğinin göz önünde bulundurulduğundan emin olmak Tüm spesifikasyon dokümanlarında değinilen performans değerlerine tümleşik bir baz oluşturmak Projenin zaman ve bütçe modelinin çıkartılması, benzetim ve ödünleşme analizleri için ağırlıklandırılabilir önceliklendirme bazı oluşturmak Proje risk tanımlamaları için bir temel oluşturmak Teknik Performans Ölçümleri (TPM) için bir temel oluşturmak İçin kullanılabilecektir. 17
ETKİNLİK ÖLÇÜTLERİ (MOE) MOE, 4 farklı sistem mühendisliği çalışması ile gösterilir. Bu çalışmalar ile : Kolay anlaşılır Çözümün eksiksizliği ve teknik olarak yeterli olduğunu gösteren Yeterli (olabildiğince az) dokümantasyon kavramını yansıtır Fit çözümü sunulur MOE Ağacı: Görev başarımı, uygunluk, ömür devri maliyeti vb. sonuçlara etki edebilecek değişkenleri gösteren iç içe geçmiş hiyerarşi ağacı MOE Sözlüğü : MOE ağacındaki her değişkenin anlatıldığı el kitabı MOE Modeli : Sistem Maliyet Etkinliğine etki eden, her parametrenin değerini ve etki ağırlığını gösteren, ağırlıklı/toplam etki tablosu Sistem Maliyet Etkinlik Grafiği : Fit i gösteren bir grafik 18
ETKİNLİK ÖLÇÜTLERİ (MOE) MOE Ağacı MOE Sözlüğü PROBLEM MOE Modeli Sistem Maliyet Etkinlik Grafiği ÇÖZÜM Sistem mühendisliğinin bu ürünleri bütün olarak sistem etkinliğini, ömür devri maliyetlerini ve riskleri tanımlar Bu taslaklar, problemin bir parçasının, referans çerçeve bağımlılığının üstesinden gelmek için özel olarak tasarlanmış, basit bir grafik tasvirini teşkil ederler Bilimsel yöntemin her döngüsünde problem daha detaylı ve geniş ele alınabilir. 19
ÖRNEK ÜST SEVİYE MOE Sistem Etkinliğine krş. Ömür Devri Maliyeti Operasyonel Etkinlik Operasyonel Uygunluk Ömür Devri Maliyeti Risk İstenilen Sıcaklığı Sabit Tutabilme Olasılığı İstenilen Sıcak Suyu Sağlayabilme Olasılığı Güvenilirlik AR&GE Maliyeti Alt Sistem Perf. Riski Isı Kayıpları Su İhtiyacı Sürdürülebilirlik Ekipman Maliyeti Sistem Performans Riski Verilen Isı Verilen Isı Elverişlilik Bina Değişiklik Maliyeti Maliyet Riski Kontrol Duyarlılığı Kontrol Duyarlılığı Genişleyebilirlik Bakım Maliyetleri Takvim Riski Odalar arası farklılık Dağıtım Kayıpları Güvenlik İşletme Maliyetleri Yakıt Maliyeti Riski Elverişlilik Elverişlilik Gürültü Yatırımın Geri Dönüş Süresi Kullanım Ömrü 20
FONKSİYONEL TEMELÇİZGİ AWACS MALİYET ETKİNLİK AĞACI Sistem Maliyet Etkinliği (% yıpranma krş. USD) Sistem Etkinliği (% yıpranma krş. Kuvvet Büyüklüğü) Operasyon ve Bakım Maliyet Modeli Sistem Yetenekleri Elverişlilik Radar Mesafesi IFF Mesafesi Değerlendirme Verimi Atama Verimi 21
MOE SÖZLÜĞÜ Sistem Etkinliği krş. Ömür Devri Maliyeti (SE/LCC) : SE/LCC sistem için en üst seviye, nicel/sayısal, karşılaştırma ölçütüdür. Bir sistemin, toplam ömür devri maliyeti (tedarik, bakım, eğitim, destek gibi maliyetlerin tamamı) ile tanımlanan bir görevi ne kadar etkin ifa edeceği arasındaki ilişkiyi tanımlar. Operasyonel Etkinlik (OE) : Operasyonel etkinlik parametreleri, bir görevin ne kadar başarıya ulaştığını sayısal olarak gösterir. Ömür Devri Maliyeti (LCC) : Ömür devri maliyeti, sistemin ömür devri boyunca (geliştirme, üretim, işletme ve bakım gibi, ihtiyacın tanımlanmasından kal edilmesine kadar), neye mal olduğunu tanımlar Risk (RI) : Risk, tehdidin değişmesi de dahil olmak üzere, maliyet, Takvim ve performansa etki edebilecek riskleri tanımlar 22
ÖRNEK ÜST SEVİYE MOE Sistem Etkinliğine krş. Ömür Devri Maliyeti (.153 / 70.000 $) Operasyonel Etkinlik (.153) Operasyonel Uygunluk Ömür Devri Maliyeti (70.000 $/ 20 yıl) Risk (n/a) İstenilen Sıcaklığı Sabit Tutabilme Olasılığı (.226) İstenilen Sıcak Suyu Sağlayabilme Olasılığı (.676) Güvenilirlik (3285 saat) AR&GE Maliyeti (0) Alt Sistem Perf. Riski Isı Kayıpları (.498) Su İhtiyacı (100 l/sa) Sürdürülebilirlik (12 sa) Ekipman Maliyeti (0) Sistem Performans Riski Verilen Isı (.665) Verilen Isı (80K btu/sa) Elverişlilik (.996) Bina Değişiklik Maliyeti (0) Maliyet Riski Kontrol Duyarlılığı (.943) Kontrol Duyarlılığı (.97) Genişleyebilirlik (n/a) Bakım Maliyetleri (150 $/yıl) Takvim Riski Odalar arası farklılık (.727) Dağıtım Kayıpları (36K btu) Güvenlik (n/a) İşletme Maliyetleri (3350 $ / yıl) Yakıt Maliyeti Riski Elverişlilik (.996) Elverişlilik (.999) Gürültü (Yüksek) Yatırımın Geri Dönüş Süresi (o) Kullanım Ömrü (Uzun) 23