L Ingénierie Système pour les Nuls. Charles-Henry JURD Consultant & Avant-vente Systèmes

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1 L Ingénierie Système pour les Nuls Charles-Henry JURD Consultant & Avant-vente Systèmes

2 Qu est-ce qu un Système? Système Ensemble de matériels, logiciels et compétences humaines organisés en vue de produire un résultat ne pouvant être obtenu par aucun des éléments seuls. Ingénierie Système (IS) Démarche méthodologique multidisciplinaire encadrant la définition, la conception, la réalisation, l évolution et la vérification d un système sous tous ses aspects : techniques, sécuritaires, écologiques, économiques, financiers, monétaires, sociaux

3 Exemple appliqué à l Energie Le Smart Grid : nouveaux systèmes interconnectés et intelligents

4 Exemple appliqué à la Défense Systèmes globaux de défense Système de systèmes Interconnexion de toutes les armes sur un théâtre d opérations quelques soient les systèmes et fournisseurs.

5 Aujourd hui chacun utilise des produits innovants Un milliard de smartphones vendus en 2007, soit le double de 2006 En 2000, c était de la science-fiction Qu est ce qui sera possible en 2020?

6 Des produits de plus en plus intelligents grâce à la généralisation du logiciel Electronics Apple s iphone is completely instrumented, with GPS positioning software that helps the device know where you are Automotive 90% of innovation is based on electric / electronic systems 80% of this innovation is based on embedded software Aerospace & Defense F-22 Raptor (2003) contains 1.7 million lines of code F-35 Lightning II (scheduled for 2010) will have 5.7 million lines of code Embedded software has evolved from a hidden component driving functionality to the keystone of product differentiation and end-user experience. VDC Research, October, 2008

7 Exemple appliqué à l Automobile 1977 En 2010 Oldsmobile Toronado: un seul calculateur La nouvelle voiture électrique Volt de Chevrolet: une centaine de calculateurs environ 10 millions de LOC (Une voiture haut de gamme récente peut avoir jusqu à 100MLoc) Plus de logiciel que sur la 1 e navette spatiale de la NASA, l avion de chasse F-35 ou le Boeing 787 Dreamliner (8MLoc)

8 8 Principaux challenges de l ingénierie des systèmes Augmentation de la complexité et accélération des évolutions Augmentation de la pression financière et nécessité de gérer les risques Respect des process de l ingénierie et de la conception Efficacité de l organisation & des équipes réparties géographiquement Construire des produits plus innovants pour augmenter ses ventes Aerospace and defense Telecom Energy & Utilities High-rigor electronics Automotive

9 L Ingénierie Système (IS) Pour le MOA : elle a pour objectif d assurer l adéquation de la solution aux besoins sous tous les aspects (fonctionnalité, performances, économie, sécurité) pour toutes les situations d exploitation du système. Pour le MOE : elle a pour objectif de conduire à un bon compromis entre les enjeux et contraintes concernant tant la solution que le projet (besoins, attentes, performances, contraintes techniques et industrielles, coûts, délais et risques). L Ingénierie Système évolue aujourd hui car les produits et services prennent une nouvelle dimension en complexité

10 L Ingénierie Système, un nouveau besoin? «Smarter» signifie généralement «Plus Complexe» Augmentation du nombre de fonctionnalités attendues Augmentation du nombre de parties prenantes à satisfaire Augmentation du nombre d interactions à réaliser Création d architectures innovantes combinant des technologies variées (logiciel, électronique, mécanique, hydraulique, électrique ) Nouvelles contraintes réglementaires (sécurité, écologie ) raisonnement plus poussé sur le cycle de vie complet du système (fabrication, déploiement, utilisation, déconstruction) «Smarter» implique l évolution de la notion d Ingénierie Système Système faisant partie d un ensemble plus large Système de Systèmes

11 Difficultés spécifiques à l IS et aux SoS Difficile de comprendre l architecture d un grand système Difficile de se représenter un grand système en fonctionnement Difficile à concevoir Difficile à maintenir Importance des exigences liées à la sûreté de fonctionnement et à la sécurité Combinaison de disciplines très hétérogènes : logiciel, mécanique, hydraulique, thermique Collaboration étendue entre disciplines et rôles Capacité à intégrer des systèmes existants, capacité à faire de la conception partielle Difficile ou impossible de mettre en place une période de béta-test sur site Nouveaux rôles, perspectives, compétences

12 Importance de la sécurité et de la sûreté de fonctionnement Paradoxe des grands systèmes : Les SoS doivent être à la fois ouverts pour intégrer de nouveaux systèmes ou pour s intégrer dans d autres systèmes plus vastes, et être sûrs de fonctionnement car exécutant des missions vitales pour les populations Les SoS d aujourd hui et de demain doivent respecter des normes de sécurité nationale, d infrastructure civile et de services critiques pour des domaines très variés comme : Réseaux électriques de production et de distribution Réseaux de télécommunications Contrôle de trafic aérien Contrôle de trafic dans les villes Services d urgence dans les villes Les incidents informatiques intentionnels (piratage informatique) et non intentionnels (défauts informatiques) ont conduit à la défaillance de systèmes à mission critique comme des centrales nucléaires, des réseaux téléphoniques ou des fusées et satellites Il est donc crucial de fournir des méthodes et outils d IS qui permettent d adresser ces difficultés dès l analyse et la conception des systèmes

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14 Evolution des meilleures pratiques Etablir une discipline et une gouvernance dans des domaines-clés du développement des systèmes Establish core discipline of systems engineering and mature into practices Transition from a paper-based to a model-based approach Manage change through the full-lifecycle and across all disciplines Manage Quality from the beginning to the end Establish an end-to-end Engineering Lifecycle Management platform Systems Engineering Best Practices Software Delivery Requirements Engineering Invest the same focus on the software domain as in mechanical Build the right product at the right time for the right market Mature from requirements engineering in isolated disciplines to requirement engineering across the whole product software, mechanical, electronics Invest the same focus and rigor on managing requirements as in managing mechanical bill of materials Mature from processes to practices; tools to platforms

15 Cette description est basée sur les processus IBM Rational Harmony SE et Harmony ESW Processus d Ingénierie Système (en cascade) combiné au Processus de Développement Logiciel (agile) Process for System Engineering Process for Software Development

16 Cette description est basée sur le processus IBM Rational Harmony S Processus d Ingénierie Système : Séquence de 3 phases

17 L offre Rational pour le cycle en V DEFINITION / DEVELOPMENT Product Development and Verification Life Cycle TEST / VERIFICATION Project Planning and Assessment DOORS Systems Engineering Rhapsody Software Engineering Requirements Capture and Analysis Requirement Traceability Requirement Traceability System Analysis and Design Requirement Traceability Software Design Implementation Validating the Product Traceability for Test Coverage Verifying the System Qualifying the Components Component Integration and Test Software Unit Test System Acceptance System/Subsystem Integration and Test Engineering Test (Quality) Quality Manager and Test Robots Rhapsody Team Concert Configuration Management Change Management and Problem Reporting Team Concert

18 L Atelier Rational pour les Systèmes Techniques et le Logiciel Embarqué Rational DOORS Manage all system requirements with full traceability across the lifecycle Use modeling to validate requirements, architecture and design throughout the development process Rational Rhapsody Rational Team Concert Collaborate across diverse engineering disciplines and development teams Rational Quality Manager Achieve quality by design with an integrated, automated quality management and testing process Collaborate Automate Report

19 IBM Rational a une position dominante sur le marché Systèmes Aerospace & Defense Automotive All 10 Top A&D Companies use Rational 10 of 10 use Rational DOORS for requirements engineering 10 of 10 use Rational Rhapsody for system development 10 of 10 use Rational for change and configuration management All 10 Top Automotive Manufacturers use Rational 10 of 10 use Rational for requirements engineering 9 of 10 use Rational for system development 9 of 10 use Rational for change and configuration management Mobile Devices Medical Devices All 10 Top Smart Phone Manufacturers use Rational 10 of 10 use Rational for system development 7 of 10 use Rational for change and configuration management 7 of 10 use Rational for testing All 10 Top Medical Device Companies use Rational 9 of 10 Rational for change and configuration management 8 of 10 use Rational DOORS for requirements engineering 6 of 10 use Rational Rhapsody for system development

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21 Systems Engineering for dummies Capture des Besoins Gestions & Traçabilité des Exigences Modélisation SysML pour décomposer le système en plusieurs niveaux d abstraction Test (Unitaire, Intégration, Système, Acceptation) Collaboration & Gestion du Changement Génération Automatisé de la Doc Edition IBM Mais aucun outil (IBM Rational) n y est mentionné!

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