Ingeniera de Sistemas Arte o habilidad de disear
Ingeniería de Sistemas “Arte o habilidad de diseñar y optimizar una necesidad terminando con la especificación de cada uno de sus elementos” Ingeniería de Sistemas: • • • No es una ciencia exacta. Aplicable a problemas de gran escala. Es un lenguaje complicado por ser abstracto. Sigue un enfoque basado en FASES. Se puede aplicar a diferentes tecnologías. Desarrollo de una tecnología básica. Diseño a pequeña escala. Orientado a Fabricación. Diseño Soft. Ware. Diseño Hard. Ware. Prof. Andrés Roldán Ara
Interfaz en Organización Industrial Material Política Compras n Plan Ventas ucció Lista Componentes Especificación I+D Informe Prod Ingeniería Plan Compras Inspección Compras Esp. Compras Ctrl. Producción Plan Compras Fabricación Esp. Producto Catálogo Esp. Diseño Markting Comercial Peticiones Ofertas Clientes Producción Acabada Prof. Andrés Roldán Ara
Estructura de un proyecto industrial DEFINICIÓN Definición Proyecto ANÁLISIS Plan Verif. Especificación Sistema DISEÑO CONTROL CONFIGURACIÓN Espec. Elementos. Planes Prueba Elementos IMPLEMENTACIÓN Informes Pruebas. Elementos integrados VERIFICACIÓN Manual Operación Sistema Verificado. Informes Pruebas y Mantenimiento Sistema EXPLOTACIÓN Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DEFINICIÓN Definición Proyecto: Se establecen los OBJETIVOS y REQUISITOS a partir de una necesidad creada por un CLIENTE o por una necesidad de mercado. Tareas asociadas: • Elaboración de un documento con OBJETIVOS y REQUISITOS. • Exposición de las restricciones en: • Coste. • Tecnología. • Plazos de ejecución. • Normativa. • . . . Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANÁLISIS Análisis : Se traducen las necesidades, encontradas en la fase de DEFINICIÓN, en FUNCIONES, ELEMENTOS e INTERACIONES de una manera óptima. Tareas asociadas: • Elaboración de un documento de ESPECIFICACIÓN DE SISTEMA. • Se realiza un particionado en subproblemas que se optimiza según las restricciones de : • Coste. • Tecnología. • Plazos de ejecución. • Normativa. • . . . Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO Diseño : Se traducen los conjuntos de elementos y sus interacciones en SUBELEMENTOS fácilmente implementables y optimizados entre sí. Tareas asociadas: • Elaboración de un documento de ESPECIFICACIÓN DE CADA UNO DE LOS ELEMENTOS. • Se realizan las siguientes actividades: • Control: • Coordinación. • Ctrl. Cumplimento de requisitos. • Ctrl. de Interfaces. • Documentación: • Especificación de los Elementos. • Diseñar. • Comprar. • Fabricar Se genera la inforemación necesaria para: • Verificar el sistema. • Realizar el Mantenimiento y Operación. Prof. Andrés Roldán Ara
Fase IMPLEMENTACION Implementación : Consiste en la integración de todos los elementos básicos Tareas asociadas: • Fabricación • Compras • Diseño - Programación de elementos a bajo nivel • Pruebas unitarias • Pruebas de integración Prof. Andrés Roldán Ara
Fase VERIFICACION Verificación : A través de las pruebas se comprueba si el sistema completo cumple los objetivos de partida Requisitos de las pruebas: • Validez • Economía y efectividad de costes • No duplicidad • Tratamiento de pruebas destructivas • Evolución Prof. Andrés Roldán Ara
Fase EXPLOTACION Explotación : • Operación Está compuesta por dos actividades • Mantenimiento OPERACION: son las tareas que realizan las personas para que el sistema funcione MANTENIMIENTO: corrección de la degradación de: • las realizaciones • sistema como ente abstracto Corregir errores Mejoras tecnológicas Adecuación de nuevas necesidades Prof. Andrés Roldán Ara
TEMPORIZACIÓN DEL CICLO DE DESARROLLO 5% Gestión 5% Definición 15% Análisis 60% CICLO DE VIDA DEL PROYECTO Diseño Implementación 15% CICLO DE VIDA DEL SISTEM A Verificación Explotación • OPERACIÓN • MANTENIMIENTO Prof. Andrés Roldán Ara
GRUPOS DE TRABAJO EN PARALELO Definición Diseño Análisis y Diseño para la fabricación Implementación Fabricación Análisis Verificación Explotación Análisis y Diseño para explotación Soporte y Mantenimiento Prof. Andrés Roldán Ara
DEFINICION Y ANALISIS Elementos Sistema Funcionalidad Qué elemento interacciona Estructura Cómo es Interfaz Integración Prof. Andrés Roldán Ara
ESTRUCTURA DEFINICION: Es una distribución y ordenamiento de las partes de un todo a = 0 (no relación) Matriz de adyacencia i j= 1 (relación entre i y j) REPRESENTACI Grafos ON Clases de interaccione s IMPORTANCIA Según el fin así será su DE LA representación Sencillez en el ESTRUCTURA diseño Bajo Facilida ESTRUCTUR costo d Sencillez en la AS fabricación MODULARE Flexibilid S ¿Por qué? ad Prof. Andrés Roldán Ara
ESTRUCTURA PROPIEDAD ES DE LAS ESTRUCTUR AS MODULARE S PROPIEDADE S DEPENDIENT ES DE LA ESTRUCTURA Fija s Configurabl es No admiten otra estructura Admiten varias estructuras No cambian con el tiempo Pueden cambiar con el Reconfigurable tiempo s Eje red de telecomunicaciones Conectivida d Nº de ramas mínimo que al quitarlas queda algún nodo aislado Redundanci a Cambiar algún elemento sin cambiar la funcionalidad Vulnerabilidad Sensibilidad a fallos Prof. Andrés Roldán Ara
ESTRUCTURA DE UN PROYECTO: (Ver estructura de un proyecto industrial) • Un sistema con estructura fija se dice que está perfectamente ordenado • Los sistemas complejos con el tiempo suelen ir desordenándose, siguen proporcionando el servicio pero van degradándose • Para que esto no ocurra hay que procurar que el sistema esté en equilibrio • El mantenimiento es la fuerza que contrarresta la fuente del desorden Prof. Andrés Roldán Ara
INTERFAZ: • Relación entre dos elementos, cuando esta relación no sea solo de orden • Cuando se describe un interfaz: Se describe la parte de cada elemento diseñada para comunicarse con el otro • Diseño del interfaz importante • SEÑAL /en sistemas grandes INFORMACION • ENERGIA ELECTRICA • TIPOS: Transferencia • CALOR • MATERIA (aire, gasolina) • RECOMENDACIO NES PARA DISTINGUIRLOS • FUERZA ENERGIA • Internos: entre elementos • Externos: hablan del comportamiento externo del sistema Prof. Andrés Roldán Ara
INTERFAZ EXTERNO: • Normalmente se utilizan interfaces definidos ya o partes de éstos. • El hecho de que dos externos cumplan el interfaz no quiere decir que se entiendan. La comunicación va más allá del interfaz. • Difícil verificación de que se cumpla el • PROBLEMAS EN EL DISEÑO DE UN INTERFAZ EXTERNO • INTERFAZ interfaz • Difícil verificación del interfuncionamiento • Controlar las interacciones anómalas Coste • Normaliza elevado do ¿Interfuncionamie • Adoptar nto? uso normalizado • Específi • Prever evolución co (costo) • Externo (protección) Prof. Andrés Roldán Ara
INTERFAZ OPERACI ON TIPOS DE INTERFACES SW SALID AS • Indicaciones visuales • Sonidos • Botones ENTRADA • Teclados S • Pedales • Instrucciones • Registros SW HW • Interrupciones • Memorias SS. OO PROGRAMADO LAN EIS R LIBRERIAS Herramient as de desarrollo Comunicar aplicaciones SW Diseño modular SW Sistemas en tiempo real Prof. Andrés Roldán Ara
INTERFAZ COMUNICACI ON ORGANIZACI TIPOS DE INTERFACES ON PROYECTO SISTEMAS COMUNICACIONES CÓMO SE ESTRUCTURA UN PROYECTO ESPECIFICACIO NES PLANES MANUALES INFORMES Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DEFINICION: • A partir de una necesidad se hace una especificación de requisitos • Requisitos operacionales ESPECIFICACIO N DE REQUISITOS • Como se usa • Ciclo de vida • Distribución • físicos Parámetros • Requisitos • Mantenimiento soporte/fabricaci • logístico Soporte ón • Requisitos de verificación • Verificación/Valida ción • Aceptación • Requisitos de restricción Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANÁLISIS ANALISIS: • Hay que identificar y diseñar un sistema que cumpla lo expuesto en la especificación de requisitos REQUISITOS 1 DISEÑO CONCEPTUAL DECISIONES 2 ANALISIS FUNCIONAL 3 ASIGNACION REQUISITOS 4 OPTIMIZACION 5 ESPECIFICACION DE SISTEMA 6 REVISION DE DISEÑO 7 CONTROL DE CONFIGURACION Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANALISIS: DECISIONES REQUISITOS • Fijos • Parámetros de efectividad ANALISIS ALTERNATIV O • Reconocer el problema • Alternativa s CRITERIOS EVALUACI ON • Decidir cifras de mérito • Identificar datos necesarios TECNICAS EVALUACI ON • Definición de modelos y prototipos • Identificar riesgos e incertidumbre (tamaño, peso, autonomía) • Niveles de confianza DECISIONE S TOMADAS • Sensibilida d • Simulacion • Parámetros comprometi dos • Obtención de resultados ANALISIS RESULTADO S es EVALUACI ONALTERN ATIVA • Construcci ón de modelos y prototipos MODELOS Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANALISIS: DECISIONES CUANDO NO APARECEN SOLUCIONES EN PROYECTOS COMPLEJOS TECNICA BRAINSTORMING Se utilizan en grupos de 6 -8 personas y se basa en procesos de asociación de ideas FASES: Se explica la técnica al grupo Se expresan las ideas por turnos, escribiéndolas y sin borrarlas para más tarde juzgarlas Está dirigida por el mediador que es quien organiza los resultados: û eliminando ideas repetidas û generalizando ideas û clarificando lo que no lo está û descartando las no válidas û organizando las ideas restantes Realización de un informe de nuevas ideas Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANALISIS: DECISIONES PARAMETROS DE EVALUACION Coste del ciclo de vida Efectividad del Sistema Coste de I+D Prestaciones Coste de inversiones Disponibilidad operativa Coste operativos/soporte Facilidad soporte Coste de investigación de diseño de pruebas/evaluación de fabricación de mantenimiento Rango y precisión Fiabilidad Mantenibilidad Velocidad Facilidad de producción Tamaño, peso y forma Efectividad sistema MAX (Efectividad coste) = Costo del ciclo de vida Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANALISIS FUNCIONAL/PARTICIONADO ALTO NIVEL • Las funciones deben estar descritas fácilmente y el nº debe ser pequeño. CRITERIOS DEL PARTICIONADO EN ALTO NIVEL • Las interacciones (interfaces) deben estar descritas fácilmente, esto implica que el particionado se ha llevado a cabo separando responsabilidades clave. Debe haber pocas iteraciones. Si se cumplen estos criterios el sistema es fácil de • DISEÑAR • MANTENER • VERIFICAR Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANALISIS FUNCIONAL/PARTICIONADO ALTO NIVEL Hacer una partición funcional Enumerar las interacciones con el exterior • Ver si hay prioridad Ordenar las funciones • Secuencia • Alternativas REALIZACION DEL ANALISIS FUNCIONAL Agrupar las funciones relacionadas Identificar funciones que existan implementadas Identificar funciones comunes Dibujar diagramas y unir con líneas las relaciona Identificar funciones con relación con el exterior Reorganizar para evitar duplicidad CODIFICACI Dar números o claves que ayuden a entender la estructura ON Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANALISIS ESPECIFICACION DE REQUISITOS Tenemos un sistema que debe cumplir unos requisitos y necesitamos especificar los requisitos de diseño de cada elemento para poder desarrollarlo por separado de manera que la unión de las funciones sea la funcionalidad total CONJUNTO Req. m REQUISITOS Requisitos Req. i Req. j Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANALISIS ESPECIFICACION DE SISTEMA Los documentos al final de la etapa de análisis ESPECIFICACI ON DE SISTEMA PLAN DE PRUEBAS DISEÑO CONCEPTUAL • Estructura de sistema • Especificación funcional de elementos • Especificación de interfaces Cómo comprobar que el sistema cumple los requisitos Documento que guarda el trabajo realizado, las alterna barajadas, modelos utilizados. Suele servir para retom alternativas abandonadas Prof. Andrés Roldán Ara
Fase ANALISIS ESPECIFICACION DE SISTEMA PLANIFICACI ON PLAN DE INGENIERIA DE SISTEMA PLANES ESPECIALES (para cosas aparte) CONTROL CONFIGURACI ÓN Lista de actividades a realizar. Quién, cómo, dónde, con qué. . • Metodología • Herramientas/Procedimient os • Documentos • Gestión de configuración • Fiabilidad • Mantenibilidad • Aseguramiento • Calidad • Conjunto formado por los documentos anterio • Pueden cambiar Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO Para cada elemento unitario hay que realizar los siguientes documentos: • Plan de pruebas • Manual de uso / operación / mantenimiento REVISIONES FORMALES ACTIVIDADES A REALIZAR • Revisión de diseño • Revisión de entrega de documentación GESTION DE CONFIGURACION Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO REVISION FORMAL: Auditoría o inspección sistemática realizada por alguien externo, do un ponente responsable REVISION DE DISEÑO REVISIO N FORMA L Se revisa todo el proyecto REVISION DE ENTREGA DE DOCUMENTACIÓN Se revisan solo ciertos documentos Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO REVISION FORMAL: • ¿Cuantas revisiones hay que hacer? • FIN DE ANALISIS • DISEÑO DETALLADO 50% • FIN DISEÑO DETALLADO • COSTES • ¿Qué se revisa en una revisión de diseño? • FUNCIONALIDAD • INTERFACES • PRESTACIONES • CUMPLIMIENTO DE NORMAS • SEGUIMIENTO DE PLANES Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO REVISION FORMAL: Informació n del objeto a revisar Personas + Listas Comprobaciones INFORME DE REVISION COSTE CORREGI R ERROR DEFINICION ANALISIS DISEÑO EJECUCION VERIFICACION EXPLOT Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO GESTION DE LA CONFIGURACION DEL SISTEMA: Conjunto de elementos que definen el sistema en un momento dado del ciclo de vida del sistema. OBJETIVO: Que el número de documentos de la configuración crezca de forma controlada y ordenada. Identificación de la configuración ACTIVIDADES DE LA GESTION Control de configuración Informe de estado de configuración Auditoría de la configuración Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO ACTIVIDADES DE LA GESTION Identificación de la configuración Es saber escribir la lista completa de documentos que va a tener el sistema. Control de la configuración Se revisan los documentos antes de pasar a la configuración. Se controla que los cambios sean aprobados. Se utiliza en: ØNuevos documentos: Un técnico tras un ensayo solicita un cambio. El comité revisa formalmente e identifica si este documento está ya definido. Distribuye el documento versionado. Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO ACTIVIDADES DE LA GESTION Control de la configuración ØCambio de uno existente: Tras una modificación se solicita cambio del documento al comité. Se revisa si afecta al proyecto de forma global o no. Petición de cambio Comité Control cambio Documento Notificación Configuració n Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO ACTIVIDADES DE LA GESTION Control de la configuración ØCambio propuestos por otros: El documento propuesto se analiza por el comité y si el cambio es aceptado se envía al responsable para que ejecute el cambio. Petición de cambio Responsable Objeto Comité Control cambio Distribución de Notificación de cambios Configuració n Prof. Andrés Roldán Ara
Fase DISEÑO ACTIVIDADES DE LA GESTION Informe de estado de configuración Responde a qué documentos de la configuración hay y en qué versión están. A veces conviven varias versiones del mismo producto que hasta coexisten. Pueden existir problemas como el montaje de una versión con listas de componentes anticuados. Se pueden recuperar las versiones antiguas. Auditoría de la configuración Comprobar que se cumplen los puntos 1, 2 y 3. Prof. Andrés Roldán Ara
Fase VERIFICACION Consiste en hacer pruebas unitarias a los elementos y generar los informes de pruebas. • PLANIFICACION: Definir actividades y objetivos (Fase Análisis) PRUEBAS DE SISTEMA • PREPARACION: Se definen las maquetas sobre las que se harán las pruebas de sistema (Fase Diseño, Ejecución) • EJECUCION VER REQUISITOS EN LA ESPECIFICACION DE PRUEBAS Prof. Andrés Roldán Ara
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