Systems Engineering. Luís Carlos Catarino

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1 Concurrent Design & Systems Engineering Luís Carlos Catarino CSE Introdução à 29/05/2012

2 Agenda Engenharia de Sistemas Engenharia Simultânea Projeto Simultâneo Exemplo: Concurrent Design Facility da ESA 2 /18

3 Engenharia de Sistemas Systems Engineering is an interdisciplinary approach and means to enable the realization of a successful systems. It focuses on defining customer needs and required funcionality early in the development cycle, documenting requirements and then proceeding with design synthesis and system validation while considering the complete problem: operations, cost and schedule, performance, training and support, test, manufacturing and disposal. se considers both the business and the technical needs of all customers with ihthe goal of providing a quality product that meets the user needs. (INCOSE 2011) Palavras chave: Complexidade; Colaboração; Multidisciplinaridade; Antecipação para a fase de concepção e projeto: Requisitos técnicos e organizacionais a partir do ciclo de Vida; Necessidades de diferentes Stakeholders; 3 /18

4 Engenharia seqüencial ( por cima do muro ) Fluxo de atividades seqüencial e unidirecional; Informações fragmentadas que perdem a consistência com o tempo; Departamentalização ; Baixo nível de interação; GAP s de informação entre projeto e cliente. 4 /18

5 Engenharia Simultânea Engenharia simultânea é uma abordagem sistemática para desenvolvimento integrado de produto que enfatiza a resposta às expectativas do cliente. Ela incorpora valores de trabalho em equipe como cooperação, confiança e compartilhamento, de maneira que as decisões tomadas são por consenso, envolvendo todas as perspectivas em paralelo, do ínicio ao fim do ciclo de vida do produto (European Space Agency) 5 /18

6 Engenharia Simultânea Contexto Novas tecnologias; Complexidade cresente de produtos; Aumento do lead time de desenvolvimento; Lançamento de produtos em intervalos de tempo cada vez menores; Necessidade de reduzir os ciclos de desenvolvimento; Aumentar o grau de paralelismo; Atividades posteriores dependentes do ciclo de aprovação das anteriores. Palavras chave: Complexidade; Colaboração; Multidisciplinaridade; Paralelismo; Localidade (equipes); Desenvolvimento integrado. 6 /18

7 Engenharia Simultânea Impacto das modificações ao longo da fase de desenvolvimento 7 /18

8 Engenharia Simultânea Comprometimento dos custos no tempo (adaptado do INCOSE-2011) Engenharia sequencial Engenharia de Sistemas/Simultânea 8 /18

9 Projeto simultâneo Ferramentas computacionais com um grande papel no processo de engenharia: Recursos CAD/CAE/CAM, modelos de simulação com maior precisão; Capacidade de modificação rápida de modelos digitais e previsão de futuros problemas; A prática de engenharia simultânea e de sistemas se torna muito mais efetiva com abordagem colaborativa ao levar em conta que os modelos de cada engenheiro/equipe devem ser capazes de interagir i uns com os outros. Engenharia de Sistemas Engenharia Simultânea Facilities Projeto Simultâneo Palavras chave: Infraestrutura Ambiente integrado de desenvolvimento Colaboração 9 /18

10 Exemplo: Concurrent Design Facility (ESA) Engenharia Simultânea aplicada a estudos de futuras missões espaciais Sede: Noordwijk, Holanda Operacional desde 2000 Ambiente integrado de desenvolvimento 10 /18

11 Exemplo: Concurrent Design Facility (ESA) Organização das equipes do CDF: 11 /18

12 Exemplo: Concurrent Design Facility (ESA) Elementos do processo: Conduzido em sessões Reuniões plenárias com representantes de todo os domínios de engenharia espacial, desde as fases iniciais (análise de requisitos) até o fim do projeto (custeio); 6 a 10 sessões/estudo; Sessões de 4 horas Frequência de 2 vezes por semana; Participação do cliente do estudo; Orientado por modelos; Projeto online; Altamente cooperativo e interativo; Iterações; Comparação entre alternativas e trade-offs. 12 /18

13 Exemplo: Concurrent Design Facility (ESA) Processo iterativo 13 /18

14 Exemplo: Concurrent Design Facility (ESA) Processo de Projeto 14 /18

15 Exemplo: Concurrent Design Facility (ESA) Arquitetura de Hardware 15 /18

16 Exemplo: Concurrent Design Facility (ESA) ESA-CDF: Ferramentas de Software Geral Domínio Ferramenta(s) System modelling MS Excel spreadsheets Documentation storage and archive Terminal Server (TSE) Project documentation MS Word Electronic communication within the team Lotus Notes Storage for all data iscsi SAW Remote audio/visual communication Video-conferencing and WEB EX Application Deployment Citrix XenApp6 Application Streaming & Hyper=V Virtual Servers Dominio System of Systems Requirements Management Software and System Modelling AOCS Communications Cost Modelling and Estimation Instruments Mission Analysis Mission Simulation and Visualisation Power Programmatics Risk Structural design, Configuration,Accomodation Thermal Multibody Simulations Específicas Ferramenta(s) IBM System Architect and Focal Point IBM DOORS MagicDraw, Teamwork Server, Cameo Altova Matrix X, Matlab STK CEDRE, Small Satellite Cost Model, RACE Model, TIW-O,TIW-D, PRICE MathCAD STK, ORION, Swing-by calculator, ATOS EUROSIM PowerCAP MS Project Ceris, MS Access, Matlab CATIA, PATRAN, NASTRAN, SimDesigner ThermXL TCDT (Thermal Concept Design Tool) DCAP, Adams, MECANO, SimPACK 16 /18

17 Exemplo: Concurrent Design Facility (ESA) Principais benefícios obtidos com o CDF: Performance (i (tipicamentei pré-fase A): Redução em 4 vezes no tempo de execução dos estudos; Redução em 2 vezesno custo para o cliente; Melhoria da Qualidade com estudos rápidos, completos e consistentes de projetos de missão, incluindo estudos de viabilidade técnica, riscos e custos. Capitalização do conhecimento corporativo para reúso; Ferramenta essencial para ESA no processos de tomada de decisão e gestão de risco; Spin-off: Transferência de know-how do CDF para as agências nacionais, indústria e universidades. 17 /18

18 Referências Systems Engineering Handbook, INCOSE International Council On Systems Engineering, january 2011, NUMA - Núcleo de Manufatura Avançada: ESA European Space Agency - Concurrent Design Facility 18 /18

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