Ünite 2: Sistem İhtiyaçlarını Değerleme ve Sistemin Tasarlanması

Giriş

ELD süreçlerinin tasarım aşaması sistemin öngörüldüğü şekilde fonksiyonlarını yerine getirmesi adına çok önemli bir aşamadır. Bu aşamada yapılan hataların sürecin ilerleyen aşamalarında telafisi daha güç, bazen imkânsız sonuçlar doğurabilir. Bu nedenle ilk aşamada sistemden beklenenler ve sistemin gereksinimleri ortaya konulur.

Ardından sistemin hangi çevresel koşullarda, hangi zaman aralıklarıyla ve hangi sıklıkla kullanılacağı konusunda ELD sürecindeki tüm taraflar arasında uzlaşma sağlanır.

Sistemin kullanıcıya olan parasal yükü de tasarım aşamasında ele alınan konulardandır. Oldukça karmaşık bir yapıda olan bu süreçler için klasik yöntemler tasarım aşamasında henüz kesinleştirilememiş bazı belirsizlikler nedeniyle yetersiz kalabilmektedir. Bu nedenle sadece sistem mühendisliğinin klasik yaklaşımlarını kullanmak yerine sistem mimarlığı gibi farklı metodolojiler kullanılmaktadır.

Sistem İhtiyaçlarını Değerleme

Sistemin gereksinimlerini belirlemek için aşağıdaki kriterlerin açık olarak tanımlanması gerekir;

• İhtiyacın Belirlenmesi: Sistemin ne maksat ile kullanılacağı,
• Çevre Kısıtları: Sistemin hangi çevresel koşullarda kullanılacağı,
• Kullanım Oranı: Sistemin hangi aralıkları ile hangi sıklıkla kullanılacağı,
• Destek Yapısı: Sistemin kullanılması esansında destek yapısına bağımlılığı,
• Maliyet: Sistemin kullanıcıya olan maliyeti.

Sistemin gereksinimlerini belirlerken yapılacak hatalar, sistemin beklenen şekilde oluşturulmasını ve çalışmasını engeller.

İhtiyacın Belirlenmesi

Sistem ihtiyaçlarını değerleme sürecinde ilk adım, ihtiyacın belirlenmesi aşamasıdır. Burada cevabı verilmesi gereken soru ‘sistem ne olacak?’ değil ‘sistem ne maksat ile kullanılacak?’ sorusudur. (kitabın 19. sayfasındaki Tablo 2.1'de gösterildiği gibi)

Tablo 2.1’deki soruların cevaplarının verilmesi sanıldığı kadar kolay değildir. Bunun en temel nedeni tüm soruların yanıtlarının ELD süreçlerinden sorumlu tek bir kişi veya tek bir birim tarafından verilememesidir.

‘Sistem ne olacak?’ sorusu bir başka ifade ile ‘nasıl bir sistem isteniyor?’ sorusunun yanıtı diğerleri arasında en önemli olanıdır. Bunun nedeni sistemin nasıl kullanılacağı, buna bağlı olarak nasıl destekleneceği sorularının cevap verilmesine imkân sağlar. (kitabın 20. sayfasındaki şekil 2.1'de gösterildiği gibi)

Çevre Kısıtları

Sistemin hangi çevresel koşullarda kullanılacağı tasarımı doğrudan etkiler. Sistemin hangi çevresel koşullarda çalışacağı sistemin operasyonel beklentilerini belirlerken açık olarak belirlenmelidir. Farklı çevre koşulları sistem üzerinde farklı etkiler yaratır. Çevre kısıtlarını;

1. sistemin çalışacağı öngörülen çevrenin sisteme etkisi
2. sistemin çalıştığı çevreye etkisi

olmak üzere iki farklı biçimde ele almak gerekir. (kitabın 22. sayfasındaki Şekil 2.3'de gösterildiği gibi).

Sistemin çalışacağı öngörülen çevredeki sıcaklık, nem, iklim, basınç, titreşim, elektromanyetik etkiler, toz, gibi faktörler sistemin çalışmasına doğrudan etki ederler.

Sadece çevre, sisteme etki etmez aynı zamanda ELD kapsamında üretilen sistemler de çevreye zarar verir. Sistemin çalıştığı çevreye etkisi, sistemin tasarımı aşamasında dikkate alınır. ELD kapsamında üretilen kapsamlı ve karmaşık sistemler birçoğunun kayda değer çevre etkilerine neden olurlar. Sistemlerin kullanılması esnasında ortaya çıkan her türlü atığın kontrolü, depolanması ve elden çıkarılmasının maliyeti sistemin toplam maliyetine eklenir. Konu sadece ekonomik boyutlu değildir. Bazı sistemlerin kullanılması esnasında yaydıkları gazlar, dumanlar, tozlar, parçacıklar, kokular hatta ses sadece çevreyi kirletmekle kalmaz aynı zamanda yasal ve idari olarak da sorun yaşanmasına da neden olur.

Kullanım Oranı

Sistemin hangi aralıklar ve hangi sıklıkla kullanılacağı, birçok analiz, test ve tecrübe sonucunda tespit edilir. İlk akla geldiği gibi kullanım oranı sadece zamana dayalı olarak tespit edilmez. Zamana ilave olarak mesafe, hacim, ağırlık, süreç gibi kriterlerle de kullanım oranı tespiti yapılmaktadır. Bu kriterlere başkaları da eklenebilir. Bu kriterlerin bazılarının kullanım biçimlerine örnekler verilerek konu daha da somutlaştırılmıştır. (kitabın 24. sayfasındaki Tablo 2.2'de gösterildiği gibi)

Hangi kriterin kullanılacağının belirlenmesinden daha önemlisi, belirlenen kriterler üzerinde ELD kapsamındaki satın alma veya tedarik sürecindeki tüm aktörlerin uzlaşmış olmasıdır.

Destek Yapısı ve Maliyet

ELD kapsamında üretilen tüm sistemlerin yüksek maliyetli olması nedeniyle sistemin kullanıcıya olan maliyeti oldukça önemli bir bileşendir. Maliyet etkinlik sürecin her aşamasında dikkate alınır. Benzer şekilde sistemin kullanılması esansında destek yapısına bağımlılığı, ELD süreçlerinde önemli yer tutar.

Sistem İhtiyaçlarını Değerleme Analizi

Sistem ihtiyaçlarını değerleme analizi aslında performans, destek ve sistemin sahibine maliyeti üçgeninde şekillendirilir. Bu bölümde detayları verilenler ışığında, genel olarak sistem ihtiyaç çalışmasının ana başlıkları için örnek bir çizelge yapılmıştır. (kitabın 25. sayfasındaki Tablo 2.3'de gösterildiği gibi).

Bu başlıklara yenileri eklenebilir, isimleri değiştirilebilir ancak temelinde hedeflenen ELD ile desteklenecek sistemin daha üretime başlamadan tasarım aşamasında performans, destek ve sistemin sahibine maliyetinin belirlenmesidir.

Sistemin Tasarlanması

ELD ile desteklenecek sistemin tasarımı sistemin fonksiyonel ihtiyacının belirlenmesi ile başlar ve fiziksel dizaynın son hâlini verilmesi ile son bulur.

Aşağıda sistemin tasarımı aşamasında kullanılan üç farklı kavramın tanımı verilmiştir.

Sistem Mimarlığı: Sistemlerin kapsamını, yapılandırılmasını ve bu yapıyı sertifike etmeyi odak noktası yapan kompleks sistemleri yaratma ve oluşturma sanatıdır.

Sistem Mühendisliği: Hızla gelişmekte olan teknolojiyi öğrenen, kullanan, geliştiren, belirli maliyet ve zaman kısıtları içinde karmaşık sistemleri modelleyen, bu tür sistemlerin iyileştirilmesini, üretimini, kontrolünü ve tasarımını yapan bir bilim dalıdır.

Dizayn Mühendisliği: Talep ve bu talebe uygunluk ve sonuçta fonksiyonellik özellikleri olan fiziksel varlıkların (ELD için sistemlerin) ihtiyaç duyduklarını karşılayan bir bilim dalıdır.

Sistem Mimarlığı

Bir sistemi oluşturmanın ilk adımı, nihayetinde müşteriye teslim edilecek herhangi bir sistemin kabul edilebilir limitlerini belirlemektir. Sistem sürecinde sistem mimarlığının rolü sistemin taşıması gereken özelliklerin oluşturulmasıdır. Sistem mimarlığını bir bilim dalından çok bir sanat olarak kabul etmek gerekir. Analitik değildir. Tüme varım yaklaşımı ile kompleks sistemleri oluşturulmasında kullanılır. Sistem mimarlığının kullandığı yollar, daha çok bütünü kavrama vizyon, sezgi ve duygulardan oluşan usullerle şekillenir. Bir sistemin yenilenmesi veya daha önce olmayan bir sistemin oluşturulması için en etkili yöntemlerden birisi olarak kabul edilir. Yeni bir sistemin tedarikinde sistem mimarlığının tercih edilmesinin nedenleri aşağıda sıralanmıştır;

• Artık kullanılmayan eski sistemden elde edilemeyen veri ve tecrübeler,
• Çok fazla bilinmeyen olması nedeniyle bilimsel yönetmelerin kullanılamaması,
• Çok fazla olasılık,
• Analiz ve veri toplamak için çok kısıtlı zaman.

Birçok yeni sistem, daha önce var olan eski ve demode olmuş bir sistemin yerine geçmek için oluşturulmuştur. Sistem mimarlığı yeni sistemin limitlerini oluşturmakta kullanılır. Çok daha basit bir anlatım ile sistem mimarlığı sistem tasarımının en başında kabaca bir yön belirleme sorununa çözüm olarak kullanılır. ELD süreçlerinde oluşan zaman hassasiyetini en aza indirmeye de fayda sağlar.

Ölçülemeyen Kriterler; Tasarım sürecinde dikkate alınması gereken birçok faktör vardır. Bunların bazılarının bilimsel olarak ölçümlenmesi ve analiz edilmesi neredeyse imkânsızdır. Sistem mimarlığı aşağıda sıralanan bu tip kriterlerin sisteme etkisini belirlemekte oldukça etkilidir;

• Politik kabuller, Tasarlanan sistemin özellikle savunma amaçlı askerî bir sistem olması durumunda egemen siyasi yapının desteğini alması gerekir. Aksi takdirde süreç, bir şekilde bir aşamada kesintiye uğrayabilir.
• Çevresel etkiler, Sistemlerin çevreye, çevrenin sisteme etkilerin bu bölümde daha önce bahsedilmişti.
• Kamuoyunun yaklaşımı, Toplumda güvenilir olmadığı algısı taşıyan sistemlerin çoğunlukla başarılı olarak gerçekleştirilemediği veya kullanılmadığı görülmüştür.
• Algılar veya gerçekler, Kullanıcının tasarlanan sistemden beklentileri ile gerçekte sistemin nasıl bir yapıda olacağı arasında fark olmaması gerekir.
• Güvenlik, Tasarlanan sistemin kullanım esnasında hiçbir güvenlik zafiyeti yaratmaması gerekir. Olası tüm güvenlik açıkları tasarım aşamasında ele alınmalıdır.
• Emniyet, Sistemin emniyetli bir yapısı olmalıdır. Sistemin başka maksatlarla kullanılmasının önüne geçilmelidir. Sistemin kullanıcısına hiçbir şekilde tehdit oluşturmaması gerekir.
• Temin edilebilirlik, Değer veya parasal karşılık, Tasarlanan sistemin sahip olunabilecek bir maliyeti olması gerekir. Ulaştırma ihtiyacı olan bir kişi gidip bir otomobil almak yerine en uygun taşıma aracını seçerek maliyet etkin biçimde bu ihtiyacını giderir. Bu örneğe benzer şekilde tasarım aşamasında sistemin tüm süreçleri bu mali kriter dikkate alınarak oluşturulur.

Yukarıda sıralanan bu faktörler tedarik sürecinin ilk aşamalarından itibaren dikkate alınmalıdır.

Sistem Mimarlığı Metodolojileri; Sistem mimarlığı metodolojileri, nitel veya nicel metotlar olabilir. Bunların kullanılması hâlinde sistemin parametrelerini belirlemek mümkün olabilecektir;

• Normatif (kuralcı) metodoloji,
• Rasyonel (analitik teknikler) metodoloji,
• Uzlaşma metodolojisi,
• Deneye dayalı metodoloji,

Normatif metodoloji, ticaret ve sanayi odaları, yetkili organizasyonlar tarafından belirlenmiş veya ISO standartları gibi uluslararası kabul görmüş daha önce belirlenmiş parametrelere ulaşılabildiğinde kullanılır. Bu metodolojinin sistemin mümkün olan süreçlerinde kullanılmasının ardından, analitik tekniklere geçilir. Bu aşamada parametrelerin ölçülebilir noktalarının tespiti için sistem seviye karakteristikleri analiz edilir. Kavramsal modelleme yapılırken uygun faraziyelerden ve kullanım projeksiyonlarından faydalanılır. Modelleme sonuçları, sistem için hem minimum hem de maksimum limitlerin belirlenmesinde kullanılır. Böylece sistemden ne isteniyor sistem neyi karşılıyor belirlenmiş olur. Üçüncü aşamada sistem mimarlığında sistem ile ilgili tüm aktörlerden bilgi toplanır. Tüm aktörlerden kasıt kullanıcılar, mühendisler, uzmanlar, üreticiler, kalite kontrolcüleri ve finansçılardır. Sistem mimarlığı, bu aktörlerden aldığı girdilerle sistem parametreleri seti oluşturur. Sonuçta nitel ve nicel parametrelerin daha somut biçimde oluşturulması ve tüm gurupların bu parametreler üzerinde uzlaşılması aşamasına geçilir. Son adım, sürece kabul edilebilir ortak anlayışın uygulanmasıdır. Bu aşamada gelecekte karşılaşılabilecek sorunların çözümüne katkı sağlayabilecek geçmiş tecrübelerden ve alınan derslerden katkı alınır.

Sistem Mühendisliği

Süreçler ihtiyacın tanımlanması ile başlar. İhtiyacın tam anlamı ile ortaya konulmasının ardından proje kavramsal tasarım aşamasına geçilir. Bu aşama sistem mimarlığı ile başlar, sistem mühendisliği ( En genel hali ile farklı mühendislik dallarının birbirleriyle en uyumlu şekilde çalışmasını ve süreç ihtiyaçlarını optimizme etmeyi hedefleyen çok disiplini içinde barındıran bir bilim dalıdır. Bu çalışmanın içeriği gereği detaya girilemediğinden ‘Sistem Mühendisliği’ ile ilgili yayınlanmış çok sayıda kaynaktan faydalanmak daha doğru olacaktır.) ile devam eder. (kitabın 29. sayfasındaki Tablo 2.'de gösterildiği gibi).