1、系統工程概論,2,系統定義,系統：由元素(Elements)所組成之複雜或完整的實體 元件(Components) 屬性(Attributes) 關係(Relationships) 系統是為達某一目標，而由一組關聯的元件相互運作 每一元件的特性及行為，均會影響系統行為 每一元件的特性及行為，均會受到其他元件所影響 次系統的元件亦有以上的性質 單一元件不可定義為次系統,3,系統工程定義,以工程設計或分析的手段，使人為系統能順暢運作並達到人類所需者 專業技術 經濟、生態、政治、社會等因素 目的：提昇產品競爭力 產品定義及系統需求儘量符合顧客需求 以生命週期概念強調元件與系統之關係 整合相關之專業共
2、為系統工程，同步運作 建立專案系統，以確保產品由開發到報廢回收均能循序的推展,4,系統工程管理定義,整合技術性與管理性的程序與活動，包括： 徹底的循系統定義、綜合分析、設計、測試及評鑑等、反覆性的工程運作程序，將運用需求轉化為系統功能參數與型態的描述 整合相關的技術參數，確保所有物理性、功能性及計劃性的各項介面，相互配合，達成系統定義與設計的最佳化 整合可靠度、維護度、安全度、妥善率、人因因素及其他專業事項，融合運用到整體系統上，以滿足任務需求成本、時程及技術性能目標,5,典型武器系統發展週期,6,愛國者飛彈研發歷程,產品系統研發程序,概念設計階段 (Concept Exploration P
3、hase)探討前瞻性系統概念及確定系統功能需求，尋求以最低成本及最短時程達成任務目標 設計驗證階段(Demonstration/Validation Phase)確定武器系統各分系統或型態項目規格配置，進行各關鍵性技術及零組件開發及測試工作 全型開發階段(Full Scale Development Phase)完成系統所有的設計研發及驗證，及配合生產所需之裝備開發，以及後續維修相關作業之規劃 生產階段(Production Phase)維持品質，確保可靠度。強化管理以降低成本,8,概念設計工作內容,任務目標,概念設計,第一階段里程碑,初期資料輸入： 奠基研究專案 奉准特案項目 研發項目指導
4、任務需求 性能分析 其他資料獲得研討,階段完成輸出： 研發測試總計劃 提報後續設計驗證工作計劃 工作分工及合約商選擇 評估結果 確定系統功能需求,9,設計驗證工作內容,第一階段里程碑,設計驗證,第二階段里程碑,階段資料輸入： 第一階段評估結果 研發策略 系統概念 測試總計劃 工作計劃,階段完成輸出： 確立系統/分系統基本型態規格 研發策略評估 採用有效方案消除不確定之相關問題 確定更精確預算需求 修訂研發測試總計劃 驗證確定關鍵風險項目 平行研發項目擇優定案 提報全型開發工作計劃,10,全型開發工作內容,第二階段里程碑,全型開發,第三階段里程碑,階段資料輸入： 系統/分系統設計審查文件 研發策
5、略 研發測試總計劃 風險評估 整體後勤支援規劃,階段完成輸出： 產品基線文件 生產設備確認 生產核定 生產規劃修訂 維修人員訓練 第三階段評估結果及文件整理,11,生產銷售工作內容,第三階段里程碑,生產銷售,終 結,階段資料輸入： 產品基線文件 生產設備 銷售規劃 整體後勤規劃,12,系統工程師任務,系統任務任務需求操作需求研發需求性能需求可靠度維護度系統能力後勤支援成本概算時程需求技術文件其他,系統概念威脅分析操作概念系統架構硬體概念軟體概念多線進行可行性,系統設計系統特性 及需求硬體特性 及需求軟體特性 及需求系統整合測試分析,系統介面軟體介面硬體介面軟體及硬 體介面人機介面性能分析 及偵
6、錯介面整合,系統運用效益分析性能改善 及提昇,13,專案管理及系統工程管理,專案管理包含：工程管理(Engineering Management) 及事務管理(Business Management)系統工程管理為有效整合所有設計參數及工程 特性，以系統化之工程程序運作，將構想需求 轉化，完成產品系統，並滿足任務功能及時程、 預算限制下之目標需求,14,15,系統工程管理計劃內涵,系統工程管理計劃(SEMP),功能分析,組合設計,評估及決策,系統描述,其他,任務及限制,權限及責任,資源分配,管理程序,文件及規範,評估設計,介面整合,工程決策,計劃保證,型態管理,系統分工架構,人員及訓練,績效評
7、估,時程圖/里程碑,其他,可靠度,維護度,易製性,整體後勤支援,分析及模擬,品質保證,系統安全,標準化,電磁相容,系統有效性,人因工程,價值工程,防蝕工程,材料及程序,其他,系統需求,16,任務需求與限制系統管理者或任何工程人員，執行任何工作，必需確實的掌握任務的需求及限制。不論計劃或系統的大小，單位或個人，明確及完整的任務需求及限制，是確保執行成功之首要因素。 權責之認定組織分工及權責律定，是計劃執行管理者的首要工作。計劃室除須明文規定各單位權責外，本身管理單位分工權責亦必需規定。 資源分配與管理資源分配必需按優先緩急及關鍵性、成長性，事先作成管制分配依據，並按各單位進展實際狀況與資源消耗情
8、形作一比較，確認執行問題及效率。,17,研發程序研發程序之訂定，與系統資源分配、時程安排及所研發產品之特性息息相關。完整的程序及按部就班的品質檢驗，才能確保系統真正之成功。 技術文件系統研發成果需以技術文件表達，否則生產無法執行，缺失無法改進，如人員流失，更是一切落空。文件管理也是提高研發效率，加強溝通，促進研發順利之關鍵。 設計評估管理單位按既定目標時程及工作計劃，訂定評估及檢討工作。對每一關鍵系統、產品組件，階段設計完成或重要研發程序完成，建立評估制度。,18,介面整合大型系統之介面問題，從研發開始即不斷發生，直到研發完成，計劃管理人員及系統工程人員，不斷的處理介面問題。因此訂定必要的程序
9、、規範，可有效降低衝突，提高工作效率。 工程決策程序產品從研發到完成，系統工程人員不斷的在做工程決策。重大的決策，影響時程、功能及成本甚鉅，為使決策允當，應建立重大決策系統化程序，以防匆忙疏失。 型態管理產品系統從研發開始，即應開始型態管理，任何需求變更必須經正式程序，確保需求者與研發者保持即時(Real Time)的溝通。,19,組織與產品責任分工產品架構與單位組織間之明確定義，是確保成功之關鍵。不當的組織分工，造成產品開發之權責不明，介面混淆不清，造成成本及效率問題。 人員及訓練大型系統的研發，人力龐大，將需求各式的專業或專長訓練。早期的需求認定，及早培育，或引進專家，或舉辦在職訓練，將可
10、縮短研發時間。 技術成效管制掌握技術研發成效是有效分配資源、管理資源之關鍵。針對重要關鍵項目，掌握其參數成長，定期評估績效，及早發現風險關鍵，是系統工程管理之重要事項。,20,時程及里程碑大型系統僅就人力資源費用消耗即為數可觀。時程安排允當，可使人力充分利用，工作進行順暢。過鬆或過苛，均可能造成浪費。研發時程管制，涉及創新技術開發，必須深入介面工程及實際問題。有效規劃、溝通、及對使命感的認同，是促使團隊縮短時程唯一法門。,21,系統需求定義,使用需求,製造需求,測試需求,維護需求,環保需求,功能分析,組織架構,擇優分析及評估,決策評估標準： 效益準則 經費與時程 技術及設備,22,系統功能定義
11、,23,擇優評估(一)(Trade-Off Study),目的： 確定選用或放棄某項設計或觀念 對不確定之項目要求再做分析研究 必需執行之大風險項目建議採用備份措施 受限於技術、時程或預算無法執行的項目，建議採取延後或終止措施 執行工作： 確立目標需求及比較參數 構想方案分析資料基線一致而完整 經由比較分析以確定最佳方案,24,擇優評估(二)(Trade-Off Study),構想方案,比較資料,25,系統說明(一),裝備規格及演進 系統規範(System Spec., Type A) 研發規範(Develop. Spec., Type B) 產品規範(Product Spec., Type
12、C) 製程規範(Process Spec., Type D) 料件規範(Materials Spec., Type E) 操作及訓練說明 操作人員專長及教育程度 定期之操作訓練,26,系統說明(二),技術及程序資料 操作手冊 保養及修護手冊 料件手冊 訓練教材 技令通報 藍圖資料 其他,工程設施 機具裝備及廠房 保修設施 庫儲及有關設施 銷售及訓練設施 其他 電腦軟體 操作保修及測試訓練等所須知電腦軟體,27,系統工程應用,系統工程活動流程,28,系統工程程序與產出文件,系統任務與目標,計劃時程及資源分配,概念設計說明及流程,擇優分析及工作報告,設計規格及需求說明,使用訓練計劃,生產工作計劃,
13、整體驗證測試計劃,銷售計劃,整體後勤支援計劃,研發成果規格文件：系統規格 A規格研發規格 B規格產品規格 C規格程序規格 D規格料件規格 E規格,29,檢討與結語(一),掌握根本性、整體性、持續性目標 根本性：在國內建立科技能量 整體性：以產品系統為考量，整合技術及資源，發揮整體力量 持續性：系統研發必須以長期開發考量，以增進產品品質 以協調溝通增加管理效能 規劃整體可行之工作計劃 工作組織架構擴展及時程預算分配掌握,30,檢討與結語(二),計劃成長及資源管理 溝通協調以排除衝突事件 率定研發項目任務分工及排除執行障礙 率定優先順序，有效規劃資源應用 推動研發策略，掌控計劃運作 建立溝通管道 最佳化的整合及管理 時程(Schedule) 品質(Quality) 成本(Cost),31,第一章 作業,何謂系統？系統工程？系統工程管理？請詳述其間之差異。 請說明專案管理與系統工程管理之關係？ 系統工程師之任務為何？應以何種方式進行其工作？ 請說明專案管理與專業的差異性？現代武器系統應以何種方式進行產品開發？ 何謂擇優評估(Trade-off Study) ？詳述擇優評估之工作內容及其將達到什麼樣之結果？ 請詳述整體化系統工程概念模式為何？ 系統工程之根本性、整體性與持續性目標為何？ 在產品開發中，如何才能達成最佳化的整合及管理？,
