Inżynieria wymagań - Scanway

Inżynieria wymagań

Czym jest inżynieria wymagań i dlaczego jest tak ważnym elementem projektów kosmicznych?
Mikołaj Podgórski

COO Scanway

Co by było, gdyby…

Co by się działo, gdyby rzeczy w kosmosie psuły się tak często, jak nasza mikrofalówka, pralka lub robot na linii technologicznej w fabryce?

„Działoby się” nieciekawie i o tym najlepiej opowiedzieć na przykładzie danych. W 2019 roku w USA sprzedano około 13 mln mikrofalówek, wymagających wymiany średnio co 7-10 lat oraz 10 mln pralek wymienianych średnio co 10 lat. Dla porównania — w kosmosie: jeden ze światowych liderów branży Satellogic wysłał w ciągu całej historii tylko (albo aż) 21 sztuk satelitów, a Maxar - 4.
W przypadku awarii się urządzeń domowych tracimy trochę pieniędzy i sporo komfortu bytowego, który wróci do normy wraz z (szybkim i bezproblemowym) zakupem nowego sprzętu. W przypadku produktów kosmicznych tracimy ogromną ilość pieniędzy i danych, a oprócz tego – niedziałające obiekty kosmiczne pozostają w kosmosie (nie ma możliwości wymiany) i przekształcają się w nic innego jak śmieci kosmiczne, stanowiące poważne zagrożenie. Widząc wyraźną różnicę w poziomie straty, warto się zastanowić — jak zapobiegać wielkim, kosmicznym problemom?

Inżynieria wymagań 3

Najtrudniejszy jest lot.

Najbardziej skomplikowaną rzeczą dla kosmicznego sprzętu jest sam lot. Wysłanie czegokolwiek nawet na niską orbitę okołoziemską kojarzy się z latami przygotowań i olbrzymimi pieniędzmi — i tak w zasadzie jest. Drugą i nie mniej skomplikowaną rzeczą jest kosmos sam w sobie. Grawitacja, próżnia, temperatura, promieniowanie – warunki zdecydowanie różniące się od ziemskich. Dla przykładu: wszystkie urządzenia wysyłane w kosmos powinny być dostosowane do pracy w zakresie temperatur od -100 do 100 stopni Celsjusza.

Czy kosmos jest najbardziej wymagającym środowiskiem, dla którego człowiek konstruuje maszyny? Nie. Na Ziemi istnieją miejsca, gdzie warunki są jeszcze mniej przyjazne. Na przykład dno oceanu, gdzie zmagamy się z ciśnieniem wymagającym bardzo zaawansowanych rozwiązań inżynieryjnych. Dlatego to, co najważniejsze w projektach kosmicznych to nowe, otwarte spojrzenie. Na sam projekt, na wymagania, na testy oprzyrządowania, na software oraz nawet na sposób zarządzania projektem. Kosmos podważa każdą oczywistość i działanie „na pamięć”, niezależnie od etapu projektu, jest zazwyczaj szkodliwe.

Testy górą.

Statystycznie najwięcej awarii pojawia się podczas pierwszego roku obecności sprzętu w kosmosie. Przyczyny są różne: elektronika, mechanika, soft. Około 17% przyczyn stanowią awarie określone jako „niezidentyfikowane”. Jako że branża kosmiczna nie jest miejscem, które pozwala na uczenie się na błędach, najważniejszą częścią jakiegokolwiek projektu kosmicznego są (a przynajmniej powinny być) wymagania i testy.

Wymagania (funkcjonalne, wydajnościowe czy projektowe) w dużej mierze są kształtowane warunkami, w których będzie pracować dane urządzenie. Kosmos sam w sobie narzuca nam ich sporo, a dodać należy jeszcze te, które zdefiniowane są przez charakter ładunku. Nietrudno więc wyobrazić sobie kilkudziesięciostronicową listę wymagań do satelity — i to jest m.in.: znak dobrze rozpoznanego środowiska i wyraźnie zdefiniowanych wymagań. Na szczęście, w sferze określania i weryfikowania wymagań możemy liczyć na wsparcie. O nasz projekt w branży kosmicznej zatroszczą się m.in.: zewnętrzni recenzenci, którzy dokonają regularnych przeglądów oraz uszczegółowiają wcześniej określone wymagania.

Spisanie wymagań nie jest jednak kluczem do ich spełnienia. Trzeba je stale weryfikować - w testach, kontrolach, próbach i inspekcjach. Taki „trening” nie tylko pozwala odnotować błędy i uczyć się wraz z postępem projektu — daje również poczucie uporządkowania, niweluje wiele obaw oraz pozwala kompleksowo zarządzać ryzykiem. Testy są niemal najważniejszą częścią tworzenia każdego projektu kosmicznego. Ile razy byśmy nie przetestowali danego elementu – zawsze będzie za mało. Ile scenariuszy byśmy nie rozpatrzyli – zawsze może się wydarzyć coś, czego nie byliśmy w stanie przewidzieć. Kosmos wciąż umie nas zaskoczyć, ale najważniejsze, aby zaskakiwał nas w tym, czego mimo starań nie udało się przewidzieć.

Zapisz się do newslettera

Po zapisaniu będziemy wysyłać informacje o nowych realizacjach.