システムズエンジニアリングとは? システムを成功させるための複数の専門分野にまたがるアプローチと手段である JCOSE(Japan Council on Systems Engineering) ここでいうシステムはコンピュータシステムにとどまらず機械電気機器人間系 ( 操作者 ) 環境

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さやこやぎ
5 years ago
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1 システムズエンジニアリング事始め ~ 実践事例に見るキーポイント ~ IPA 社会基盤センターエンジニアリンググループグループリーダー中尾昌善

2 システムズエンジニアリングとは? システムを成功させるための複数の専門分野にまたがるアプローチと手段である JCOSE(Japan Council on Systems Engineering) ここでいうシステムはコンピュータシステムにとどまらず機械電気機器人間系 ( 操作者 ) 環境など広い意味を表す以下ではシステムズエンジニアリングを SysE と略記する航空宇宙領域で確立した企画開発のアプローチを汎用的に体系化したもの欧米を中心に発展 SysE を適用しない場合に比べて最適に適用した場合コスト納期凡そ 70% 55% 2

3 SysE はどのような場合に役立つのか? 多様な人の関わり多様な利害関係者や専門家を含んだプロジェクトを実施しようとしている付加価値の高いサービスこれまで単品の製品を開発し一定の成功は収めてきたがその製品を含めたより付加価値の高い総合サービスを実現したい一段高い視点からの分析要件が決まればきっちり作る自信はあるが自らの技術製品を取り巻く環境を一段高い視点から分析しなければならなくなったこれらはまさに IoT 時代のシステム開発アプローチの要件 3

4 SysE の展開ターゲット航空宇宙分野で確立されたシステムズエンジニアリングを近年の IoT システムの様につながって多様化する一般的システムや製品の開発に適用し開発力の底上げに寄与する高度先進システム例 ) 航空宇宙情報やノウハウの入手先として参考につながるシステム例 )IoT システム等単独単純システム例 ) スタンドアロン開発力底上げメインターゲット SysE の対象外 4

5 SysE の 4 つのポイント目的指向と全体俯瞰解決策を考える前に本来の目的を明確に定義し常に目的を意識しながら考える視点と視野を変えながら全体を俯瞰して対象を捉える多様な専門分野を統合多様な専門分野にまたがった知見を統合し全体としての特性や特徴をデザインしつつ目的システムを実現する 5

6 SysE の 4 つのポイント ( 続 ) 抽象化モデル化対象を抽象化モデル化することにより多様な専門分野の関係者の共通理解本質理解の促進を図る反復による発見と進化適切に再評価とフィードバックを反復し新たな解決方法を発見して段階的に明確化進化させる 6

7 全体俯瞰に向けた俯瞰軸時間軸例えば対象システム ( 製品 ) のライフサイクル全般を考える開発時出荷後の初期設定時利用時休止時更改時破棄時空間軸例えば対象システム ( 製品 ) の空間的利用環境を全て洗い出す物 ( 影響のある範囲つながる相手 ) 場所( 国寒冷地交通網 ) 法律の制約等意味軸例えば誰が何の目的で利用するかを洗い出す登場人物各立場からの利用目的利用条件 7

8 空間軸や意味軸を考えるにはコンテキスト図を書いてみよう! 対象システムとそれを取り囲む環境関係性を洗い出す新たに考慮すべき事項への気づき物人対象システム場所法律関係性の例人の行う操作人に表示するメッセージセンサへのデータ取得指示センサからの取得データ送信 8

9 例えばつながる物に変化が生じたらこれまでつながっていた物はスマホセンサ課金システムエンドユーザ端末テレビつながる物が追加されたら + 自動運転車 + 冷蔵庫物対象システム自動運転車が暴走したらどうしよう冷蔵庫が壊れたら何か対象システムに影響が? セキュリティも考えなきゃこのように考えを巡らすことが気づきや考え漏れ防止に 9

10 テクニカルプロセス概観 SysE のプロセスは ISO/IEC/IEEE にて定義解説されている ( 下記はその項番より抜粋 ) 6.4 テクニカルプロセスビジネスあるいはミッションの解析妥当性確認廃棄ステークホールダーニーズと要求の明確化システム要求の明確化システム解析検証 , 維持と運用移行アーキテクチャーの明確化システム結合設計実装 10

11 成功事例に学ぶシステムズエンジニアリングの発刊 (2018 年 3 月 ) 特徴 : 複数の事例分析を通じて SysE のプロセスや重要ポイントを解説成功事例に学ぶシステムズエンジニアリング想定読者 : 製品 / システム / サービスの企画開発に取り組もうとするマネジメント層リーダ担当者入手方法 1 書籍本日のブースプレゼンアンケートの回答と受付で交換( 無料 ) アマゾンで購入(500 円 ) 2PDF IPAの公開ホームページよりダウンロード( 無料 ) 11

12 扱っている事例 12

13 Web スキャンシステム企画開発事例 ~ 概要 ~ 背景競合の激化スキャナー市場の伸び悩み新規参入メーカーと既存メーカーの間での競争ペーパーレス化の動きが加速デジタルネイティブのデータの増加紙を最初から使わないシステムの導入 ( 例 : インフォマートの電子取引 ) 課題他社との差別化新たなスキャナーの使い方の提案潜在的なニーズに対応しマーケットの拡大を図る 13

14 Web スキャンシステム企画開発事例 ~ アプローチ ~ 対策の全体像 ~ ビジネスモデルの転換 ~ ( 旧 ) モデルスキャナーを紙ドキュメントを電子化する機械として位置づけ業務は意識しない ( 新 ) モデルスキャナーを使って Web アプリケーションからワンクリックで使える電子化サービスを提供する業務やワークフローを意識タスクフォースを立ち上げてビジネスを俯瞰あらたなビジネスの機会とステークホルダの発見先進の米国でステークホルダへのヒアリング要求の獲得を実施要求実現の為プロトタイピング開発レビューによる妥当性確認とトレーサビリティの確保 14

事業者が提供するクラウド上のサービスを活用しているケースが多くみられることに着目

15 Web スキャンシステム企画開発事例 ~ 対策詳細 ~ 1 ビジネスの俯瞰事業横断のタスクフォースの立ち上げ視点を一段上げてスキャナーが使われるビジネスシーンを想定して検討ビジネスシーンでの対象と想定する業務に ASP 事業者が提供するクラウド上のサービスを活用しているケースが多くみられることに着目新たなステークホルダの発見市場規模が大きくかつ ASP 事業の先進である米国での調査を実施 SysE のポイント : 目的指向と全体俯瞰関連プロセス : ビジネスあるいはミッションの分析 15

16 Web スキャンシステム企画開発事例 ~ 対策詳細 ~ 2 プロトタイピングによる反復 ASP 事業者から聴取した内容をベースにプロトタイプを作成プレゼンテーション評価により詳細なニーズを発掘プロトタイプモデルに反映するというルーチンを繰り返し合意形成早い段階から齟齬を解消し信頼を獲得ニーズヒアリング (ASP 事業者 ) プロトタイピング作成 / 更新詳細ニーズ検証 (ASP 事業者 ) 完成 SysE のポイント : 反復による発見と進化関連プロセス : 利害関係者ニーズと要求事項の定義 16

エンドユーザーのニーズの中で最大の関心事項がコストの削減作業レベルに分解して効果を確認

17 Web スキャンシステム企画開発事例 ~ 対策詳細 ~ 3 ユーザーニーズを踏まえた機能提供エンドユーザーニーズを定義するにあたり ASP 事業者の背後には不特定多数の企業ユーザーが存在することを考慮エンドユーザーのニーズの中で最大の関心事項がコストの削減作業レベルに分解して効果を確認作業工数を削減することでユーザニーズ ( 運用コストの削減 ) を実現 SysE のポイント : 目的指向と全体俯瞰抽象化モデル化関連プロセス : システム要求事項の定義 17

18 Web スキャンシステム企画開発事例 ~ 対策詳細 ~ 4 情報セキュリティの作り込みアーキテクチャを検討する中で ASP 事業者にとって特に重要な関心事が情報セキュリティであることが判明要求段階から検討して情報セキュリティの作り込み既存の部門に加えて Web 技術者やセキュリティ技術者などの知見を結集既存開発部門新しいリーダー Web 技術者セキュリティ技術者 ASP 事業者 SysE のポイント : 目的指向と全体俯瞰多様な専門分野を統合関連プロセス : システム要求事項の定義 18

19 Web スキャンシステム企画開発事例 ~ 対策詳細 ~ 5 トレーサビリティの確保ビジネス要求を実現するということを念頭に随時レビューを実施し方向性やリスクの確認決定事項には常に決定に至る理由を明記双方向 ( ビジネス要求システム要求 ) のトレーサビリティを確保 Because 新たなニーズを喚起し販売台数増 / 売上利益増 Why Because Why 新たなスキャナーの使い方提案 SDK 提供による Web アプリへの機能付加 SysE のポイント : 目的指向と全体俯瞰関連プロセス : 妥当性確認 19

20 まとめ以下を行うことが SysE 実践に有効であるコンテキスト図を作成し全体俯瞰をするプロセス軸と SysE のポイント軸の交点で対策を練るテクニカルプロセス (6.4.1) ビジネスあるいはミッションの分析 (6.4.2) ステークホルダーニーズと要求の定義 (6.4.3) システム要求の定義 (6.4.11) 妥当性確認その他目的指向と全体俯瞰多様な専門分野を統合抽象化モデル化反復による発見と進化その他スキャナーが使われるビジネスシーンを見直し市場規模が大きい ASP 事業に着目した ASP 業者の最大の関心はセキュリティであることが判明 ASP ユーザーの最大の関心はコスト削減であることが判明 ASP 事業者の最大の関心であるセキュリティに対応するために事前にリスク評価を実施した上でプロトタイプの製作に着手したビジネス要求を実現するということを念頭に随時レビューを実施した決定事項には常に理由を明記した理由を明記することでビジネス要求側からシステム要求側へのトレース逆にシステム要求側からビジネス要求側へのトレースを確保した他部門から決定権限者を招聘し従来の発想にとらわれない視点でビジネスシーンを観察することにした ASP 事業者という新しいステークホルダを設定した新たなマネジメントのもとに既存の開発部門に加えて Web 技術者やセキュリティ技術者などの知見を集め合意形成活動を進めたポイントユーザー業務を作業レベルに分解して Before/After の形で整理した作業自体を減らす又は負荷軽減することができるかを明らかにした ASP 事業者から聴取した内容をベースにプロトタイプを作成しプレゼンテーション評価により詳細なニーズを発掘したプロトタイプ開発で合意形成を図ることにより両者の祖語の解消と信頼の獲得を目指した米国のみに特化したニーズについてはフィルタリングすることでシンプルな仕組みとした例 :Web スキャンシステム企画開発 20

21 ITSS+( プラス ) のお知らせ第 4 次産業革命に向けたスキル変革の羅針盤 ITSS+ ITSS+ IoTソリューション領域アジャイル領域データサイエンス領域セキュリティ領域学び直し IT スキル標準 (ITSS) スキル強化情報システムユーザースキル標準 (UISS) 詳しくはこちら! ITSS+

22 ご清聴ありがとうございました 22

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