Leidraad voor Systems Engineering binnen de GWW-sector

Leidraad voor Systems Engineering binnen de GWW-sector

Leidraad voor Systems Engineeringbinnen de GWW-sector

InhoudSopGavEvoorWoord 4

LEESWIjzEr 6

1. SyStEmS EnGInEErInG 81.1 Achtergronden 81.2 Systeemdenken 8

2. SyStEmS EnGInEErInG bInnEn GWW 112.1 Doelen 112.2 Leidendeprincipes 122.3 Groeipad 13

3. dE ESSEntIE van dE WErkWIjzE 153.1 Deklantvraagcentraalstellen 153.2 Levenscyclusoptimaliseren 163.3 Iteratiefspecificeren 163.4 Top-downontwikkelenenbottom-uprealiseren 173.5 Verifiërenenvalideren 18

4. procESStappEn 204.1 Fasering 204.2 Ontwikkelfase 214.3 Realisatiefase 264.4 Verificatie&validatie 26

5. LEvEnScycLuSbEnadErInG 285.1 Delevenscyclusbenaderinginprocessen 285.2 RAMS 295.3 ValueEngineering 305.4 LifeCycleCost 315.5 AssetManagement 32

6. projEctmanaGEmEnt 336.1 Samenhangvandeprocessen 336.2 Interdisciplinaireprojectaanpak 346.3 Risicomanagement 356.4 WorkBreakdownStructure 37

7. rELatIE opdrachtGEvEr - opdrachtnEmEr 397.1 Koppelpunten 397.2 Vraagspecificatie 43

8. handrEIkInG 46

bEGrIppEnLIjSt 48

coLofon 51

3

SamEn dE rIchtInG bEpaLEn April 2007 verscheen de eerste Leidraad Systems Engineering; het resultaat van een krachten-bundelingvanRijkswaterstaat,ProRail,BouwendNederlandenNLingenieurs(voorheenONRI).WatlaterschoofookdeVerenigingvanWaterbouwersaanbijditvier-partijenoverleg.HetverschijnenvandeLeidraadbleefnietonopgemerkt.DeuitgavelegdedebasisvooreengemeenschappelijketaalindeGWW-sector(Grond-,Weg-enWaterbouwsector)enstimuleerdeeennieuwewerkwijzedie het bouwproces efficiënter en doelmatiger laat verlopen. Partijen namen het initiatief omSystemsEngineering te implementeren in hunorganisatieendewerkwijzenbeteropelkaar afte stemmen. Duidelijk is dat de vraagspecificatie op het koppelpunt tussen opdrachtgever enopdrachtnemermeerenmeerwordttoegepasteneenuniformereopzetheeft.Welblijftheteenuitdagingommeeroplossingsvrijheidtecreërenenhetsysteemdenkentebevorderen.

crEatIEvE opLoSSInGEnSystemsEngineeringstaatnietopzichzelfmaarpastbinnendebredevernieuwingdieplaatsvindtbinnendeGWW-sector.Opdrachtgeversconcentrerenzichmeerenmeerophetspecificerenvaneen probleemstelling en het inkopen van producten en diensten. Opdrachtnemers komen metcreatieveoplossingenenpakkensteedsmeerdeintegraleverantwoordelijkheidvoorhetontwerpenenbouwen.Devernieuwingvraagtondermeeromtransparantie,klantgerichtenexplicietwerken.Deprincipes,methodenentechniekenvanSystemsEngineeringdragenhieruitstekendaanbij.

ErvarInGEn En InzIchtEnDeafgelopenjarenisflinkwatervaringopgedaanmethettoepassenvanSystemsEngineeringbinnendeGWW-sector.Daarbijzijnerdiversesuccessenbehaald,maarblijkthettoepassenvanSystemsEngineeringookeenprocesvanontwikkelingenvoortschrijdend inzicht.Deervaringen, inzichtenensuggestiesvandeafgelopenjarenwildenwedelenmetiedereendieaandeslagisofgaatmetSystemsEngineering.Wehebbendanookgoedgeluisterdnaardeopmerkingen,onduidelijkhedenenknelpuntendiezijnaangedragendoorgebruikersvandeLeidraad.Ditallesleiddetotdezenieuweversie.Daarinwerkenweookdeaansluitingophetprojectmanagementverderuit.VerderbestedenweaandachtaandevraaghoeverjemoetgaanmetSystemsEngineering.Hetblijktnamelijkdatterigideinterpretatievanafsprakenkanleidentotbureaucratie.EndatisnujuistníetdebedoelingvanSystemsEngineering.Overigens waren heel wat reacties opbouwend. Zo noemt men de manier waarop we SystemsEngineering binnen de GWW-sector invullen bijzonder. Waar het in het buitenland vaak deopdrachtgeverisdievoorschrijfthoedeaannemermoetwerken,iserhierruimtevooreigeninvullingengevenwealleenderichtingaan.Enzelfsdierichtingbepalenwesamen.SystemsEngineeringisdanookeenzoektochtnaargezamenlijkbelang.

rIchtLIjnEnOok deze tweede versie van de Leidraad wil nadrukkelijk géén ‘kookboek’ zijn. Het biedt geenreceptdat,wanneerhetingrediëntvooringrediëntwordtopgevolgd,eenprojectvolgensSystemsEngineering-standaard oplevert.Wat het danwél is? Een uitgave die een eenduidig beleid biedtenrandvoorwaardencreëertvoortoepassingvanSystemsEngineeringbij infrastructurelewerken.Hetgeeftkaders,zegt ietsoverhoepartijenmetelkaaromgaanenlaatzienwelkestappennodigzijnbinneneenSystemsEngineering-project.DeLeidraadvraagtvandelezerdatdezedeprincipesvan Systems Engineering doorgrondt, omdeze vervolgens op creatievewijze te vertalennaar deeigen bedrijfsprocessen en daarmee naar de aanpak van projecten. Hiervoor bieden we enkelehandreikingen.

voorWoord

4

ImpuLSDeze Leidraad is het resultaat van theorie én praktijk, ideeën én ervaringen.Wie deze Leidraadopenslaat,vindthandvattenomSystemsEngineeringtevertalennaareigenprojectenomzoopsnelleentransparantewijzewerkenterealiserendieaantoonbaaraandeklantvraagvoldoenenminderfaalkostenhebben.Wewillenhiermeeeennieuweimpulsgevenaandecultuuromslagnaarintegraalbouwen.ZodatSystemsEngineering,nogmeerdannuhetgevalis,eengedeeldgedachtegoedwordteneenvanzelfsprekendonderdeelisvandemaniervanwerken.Oftewel:datSystemsEngineeringbijiedereendiebouwtindeGWW-sector‘indegenen’komt!

“Systems Engineering is een werkinstrument voor opdrachtgever en opdrachtnemer. Daarom is het belangrijk de gezamenlijke ervaringen te benutten bij een verdere ontwikkeling naar efficiënte werkprocessen.”

BertKeijts,Rijkswaterstaat

“Systems Engineering toont het belang van een goed ontwerp; dit is bepalend over de gehele levensduur van het systeem. Systems Engineering maakt het mogelijk om hier doelmatig en beheerst invulling aan te geven.”

EdNijpels,NLingenieurs

“Systems Engineering bevordert de samenwerking binnen de bouwketen omdat er gewerkt wordt aan één taal en het zorgt voor een standaardisering van de gehanteerde instrumenten.”

ElcoBrinkman,BouwendNederland

“Het ontwikkelen en realiseren van complexe oplossingen op het snijvlak van infrastructuur, veiligheid en politieke ambities maakt Systems Engineering tot een noodzakelijke ontwikkeling voor ProRail.”

PatrickBuck,ProRail

“De klant geeft ons via Systems Engineering de ruimte om met creatieve en innovatieve oplossingen te komen en tegelijk de faalkosten te reduceren.”

FrankVerhoeven,VerenigingvanWaterbouwers

5

de Leidraad is bestemd voor iedere medewerker die betrokken is bij de voorbereiding en uitvoering van projecten in de GWW-sector. deze Leidraad biedt kaders voor het werken met Systems Engineering. veel begrippen lichten we bij introductie kort toe. voor wie een begrip of afkorting wil nazoeken, biedt de begrippenlijst achter in deze uitgave uitkomst. hierin geven we per begrip weer welke definitie we hanteren in deze Leidraad.

poSItIonErInGBestonddeeersteversie vande Leidraadnoguit eenmanagementdeeleneen technischdeel,de huidige Leidraad is één geheel. Ook zijn er, afgezien van de begrippenlijst, geen bijlagenopgenomenindezeuitgave.DeLeidraadisdoordesamenwerkendepartijengepositioneerdalsrichtinggevend document voor dewerkwijze binnen de GWW-sector. De praktische uitwerkingdaarvanmoetmatchenmetde‘eigen’bedrijfsprocessenvandegebruikerenwordtdanooknietvoorgeschreveninbijlagen.WelbiedenRijkswaterstaat,ProRail,BouwendNederland,NLingenieursendeVerenigingvanWaterbouwerseenhandreikingvoordezetoepassingindeeigenpraktijkinhetafsluitendehoofdstuk.Bovendienplaatsendeorganisatiesopdewebsitewww.leidraadse.nlregelmatigpublicatiesdiemetdeonderwerpen inde Leidraad samenhangen.Opdezewebsitekuntuzichooklateninspirerendoorvoorbeeldprojecten.

DezetweedeversievandeLeidraadiswederomgeenhandboekofwerkinstructie.Hetgeefteenglobaal overzicht van dewerkwijze bij de toepassing van Systems Engineering in de sector. IndetekstzijnDo’senDon’tsopgenomen.DitzijnpraktischeinstructiesvoorprojectteamsbijhettoepassenvanSystemsEngineering.VoorgedetailleerdereinformatieoverSystemsEngineeringingeneriekezinverwijzenwegraagnaarhethandboekvanINCOSE(versie3.0).

Inhoud hoofdStukkEn In hoofdstuk 1 Systems Engineering leest umeer over het ontstaan van Systems Engineering.Ookvindtuhiereendefinitieenlichtenwehetsysteemdenkenverdertoe.Hoofdstuk 2 Systems Engineering binnen GWWbeschrijftkorthethoeenwaaromvanSystemsEngineeringbinnendeGWW-sectorenbeschrijftdebeoogdedoelen.Ookgaanwehierverderinopdenegenleidendeprincipesendeambitiesvandepartijenbijhetimplementerenvandezewerkwijze.Inhoofdstuk 3 De essentie van de werkwijze leest u de uitwerking van enkele essentiële kenmerken bij dewerkwijze volgens Systems Engineering. Onderwerpen die daarbij aan de orde komen zijn: deklantvraagcentraalstellen,delevenscyclusoptimaliseren,iteratiefspecificerenentotslotverifiërenenvalideren.Een systeem doorloopt in de levenscyclus diverse fasen. In hoofdstuk 4 Processtappen leestu alles over de fasering van projecten. Het hoofdstuk gaat in op de processtappen die metSystems Engineeringwordendoorlopen en schenkt hierbij veel aandacht aan deontwikkel- enrealisatiefase. Hoofdstuk 5 Levenscyclusbenadering beschrijft dat Systems Engineering zichricht op de klantbehoeften gedurende de gehele levenscyclus. Dit hoofdstuk gaat over delevenscyclusbenadering en diverse begrippen die bijdragen aan een goede analyse van delevenscyclus:RAMS,ValueEngineering, LifeCycleCost (LCC) enAssetManagement.Hoofdstuk 6 Projectmanagement laat zien dat projectmanagement en Systems Engineering een sterke

LEESWIjzEr

6

samenhang kennen, maar dat er ook duidelijke verschillen zijn. We maken hier duidelijk hoeSystemsEngineeringkanbijdragenaandebeheersingvandeprojectprocessenenprocesrisico´s.Ook laten we zien hoe de werkwijze doorwerkt in het projectteam. Toepassing van SystemsEngineering stelt voorwaarden aan de manier waarop opdrachtgever en opdrachtnemer metelkaaromgaan.Hoofdstuk 7 Relatie opdrachtgever – opdrachtnemergaathieropinentoonthoeditookdoorwerktindecontracten.Daarbijbestedenweextraaandachtaandevraagspecificatie.Inhoofdstuk 8 HandreikingleestutotslotenkeletipsvoorhettoepassenvanSystemsEngineeringbinnenuweigenorganisatie.

7

1.1 achtErGrondEnGESchIEdEnISSystemsEngineeringisvoorheteersttoegepastindetelefoniesectoralsmethodeomoperabiliteittussendeverschillendedelenvanhettelefoonsysteemterealiseren.TijdensdeTweedeWereldoorlogwashetvooralBellLabsdieSystemsEngineeringtoepastebijcomplexetelefoniesystemen.In de jaren vijftig van de twintigste eeuw nam de meer algemene toepassing van SystemsEngineeringeenvlucht.Dewerkwijzewerdparallelverderontwikkeldindelucht-enruimtevaart,in de defensie-industrie (Boeing, Lockheed, Rockwell) en in de commerciële sector (AT&T). ZoontwikkeldeSystemsEngineeringzich toteenmethodeomsteedscomplexerwordende (R&D-)problemenhethoofdtekunnenbieden.

IncoSEIn1990richtteneenaantalbedrijvenenoverheidsinstellingenindeVerenigdeStatenheteersteprofessioneleplatformvoorSystemsEngineeringop:‘theNationalCouncilonSystemsEngineering’(NCOSE).NCOSEhaddetaakomSystemsEngineeringverderteontwikkelenenopgedanekennisuittedragen.DegroeiendeinternationalebelangstellingvoorSystemsEngineeringzorgdeervoordatin1995denaamveranderdein‘theInternationalCouncilonSystemsEngineering’(INCOSE).Inmiddels bevondende afdelingen zich ook in landenbuitendeVS. Sinds 1995wordt SystemsEngineering wereldwijd aan een groot aantal universiteiten gedoceerd. In 1996 ontstond deNederlandseafdeling(INCOSE-NL).

dEfInItIE SyStEmS EnGInEErInGINCOSEhanteertdevolgendedefinitievanSystemsEngineering:‘Aninterdisciplinaryapproachandmeanstoenabletherealizationofsuccessfulsystems.SystemsEngineeringconsidersboththebusinessandthetechnicalneedsofallcustomerswiththegoalofprovidingaqualityproductthatmeetstheuserneeds.’Vrij vertaaldbetreftheteen interdisciplinairebenadering,diebijdraagtaanhetontwikkelenenrealiserenvansuccesvollesystemen.MetSystemsEngineeringwillenwenietalleendetechnische,maarookdebedrijfsdoelenvandeklanten(stakeholders)nastreven.Ditmetalsdoelhetbiedenvaneenkwaliteitsproductdatindegebruikersbehoeftevoorziet.

1.2 SyStEEmdEnkEn‘Eensysteemiseen,afhankelijkvanhetgesteldedoel,binnendetotalewerkelijkheidteonder-scheidenverzamelingelementen,dieonderlingerelatieshebben’ [In ’tVeld,1986: ‘Analysevanorganisatieproblemen’].Eensysteemmaaktaltijddeeluitvaneengrotergeheelenmoetgewenstedoelenrealiserenbinneneenveranderlijkeomgeving.Vanuitdezebenaderingkijkenweooknaarcomplexe problemen enmogelijke oplossingen. Het systeembenaderenwe daarbij van buitennaar binnen. Systeemdenken volgens Systems Engineering biedt een structuurwaarbinnenweeenprojectnavolgbaarenaantoonbaarkunnenontwikkelen,realiserenenbeheren.Wekunnenhetsysteemendeomgevingvanuitverschillendeinvalshoekenbenaderen.Daarbijstaandiverseaandachtspuntencentraal,dieindezeparagraafverderwordenuitgewerkt.

SyStEmS EnGInEErInG

8

mEEr dan tEchnIEkSystemengaannietalleenovertechniek,maarookovermensenenprocedures.Systemenhebbeneenfunctie,zewordengebruikt,moetenbediendwordenenhebbenimpactopmenseninhunomgeving.Eenvoorbeeld:hetventilatiesysteem ineentunnelmoetuiteraardde juistehoeveelkubiekemeters lucht verplaatsen. Daarnaast heeft het systeem echter impact op zaken als devluchtwegenvanreizigers,debedieningvanuiteencentraleendevergunningenproceduresvanbijvoorbeelddebrandweer.Metditallesmoetrekeningwordengehoudenbijhetontwikkelenvanhetventilatiesysteem.

SyStEm of SyStEmSEensysteemstaatnietopzichzelf,maarmaaktdeeluitvaneengrotergeheel.Hoeweeensysteemzienendefiniëren,isafhankelijkvandebelangenenverantwoordelijkhedenvandewaarnemer.Hoedezehetsysteembeschouwt,noemenwehet‘SystemofInterest’.WelksysteemhetSystemofInterestis,kandusperwaarnemerverschillen.Hetgroteregeheelwaarhetsysteemdeelvanuitmaaktnoemenwehet‘SystemofSystems’.Figuur1.1geeftalsvoorbeeldhetmobiliteitsysteem.AlsSystemofInterestishierhetstationsysteemweergegeven. Het stationsysteem maakt deel uit van een groter geheel dat zelfstandig kanfunctioneren, in dit voorbeeld het spoorvervoersysteem (het System of Systems). Op zichzelfbestaathetstationsysteemweeruitverschillendedeelsystemenensysteemelementen.

Dit betekent ook dat Systems Engineering op verschillende niveaus optimalisaties kent. NuoptimaliserenwenogvaakopprojectniveaubinneneenSystemofInterest(stationsysteem).DatwilnietzeggendatdezeoptimalisatieookoptimaalisgezienvanuithetperspectiefvanhetSystemofSystems(spoorvervoersysteem).

MOBILITEITSYSTEEM

SPOORVERVOERSYSTEEM

Figuur 1.1

SYSTEEM SYSTEEM ELEMENT SYSTEM OF SYSTEMS SYSTEM OF INTEREST

STATIONSYSTEEM

SAMENHANG SYSTEMEN

LUCHTVERVOERSYSTEEM

WATERVERVOERSYSTEEM

WEGVERVOERSYSTEEM

ONDERHOUDSYSTEEM

TREINSYSTEEM

SPOORNETWERKSYSTEEM

ENERGIESYSTEEM

VERKEERREGEL

SYSTEEM

CATERING &SERVICESYSTEEM

PERSONEELREIS

INFORMATIESYSTEEM

PASSAGIERINSTAP

SYSTEEM

KAARTVERKOOPSYSTEEMDEEL-

SYSTEEM ADEEL-

SYSTEEM B

SYSTEEMELEMENT C

9

ItEratIEf procESDecomplexiteitvaneenprobleemstellingendegelaagdheidvansystemenvragenomeeniteratievewerkwijzebijdeontwikkelingvaneensysteem.Hetprobleemismeestalnietinéénkeerineenoplossingtevatten.Ontwerpkeuzesleidentelkensweertoteennadereanalysevanhetprobleemeneendetailuitwerkingvandeoplossing.Dit iteratieveproces leidt tot steedsgedetailleerderespecificatiesvanhetsysteem.

LEvEnScycLuSElk systeem doorloopt een levenscyclus van concept, via ontwikkeling, realisatie, gebruik enonderhoudtotsloop.Tijdenshetontwikkelenvansystemenonderschatmenalsneldebenodigdeinspanning voor onderhoud, vernieuwing en sloop. Een focus op één fase zorgt veelal voorsuboptimalisatie.Zolijkthetsomsgoedkoperomgeverfdeleuningenopeenviaducttebouwen.Maarhetkanoverdegehelelevenscyclusvoordeligerblijkenomroestvrijstaaltegebruiken.Ditis bijvoorbeeld het geval als hiermee onderhoudswerkzaamheden aan de geverfde leuningen,waarbijkostbarewegafsluitingennoodzakelijkzijn,wordenvoorkomen.De levenscyclus van een systeem mag niet verward worden met het begrip levensduur. Delevensduurisgekoppeldaanhetgebruikvanhetsysteem.Daarbijonderscheidenweverschillendelevensdurenzoals:economische,technische,functioneleenmaatschappelijke.Perdeelsysteemofsysteemelementkandelevensduurverschillen.

IntErdIScIpLInaIrOm tot een werkend systeem te komen, is het integreren van civiele, verkeerstechnische,elektrotechnischeenanderevakdisciplinesnoodzakelijk.Vaakwordenprojectennaarvakdisciplinesopgedeeld. Het gevaar daarbij is dat de samenhang van het systeem onderbelicht blijft. Eeninterdisciplinaireaanpakvanprojectenisdusgewenst.Hetishierbijvanbelangomeensysteemnietalleentebeschouwenvanuiteendecompositieindeelsystemenensysteemelementen,maarom op belangrijke eigenschappen ook dwarsdoorsneden van het systeem temaken. Daarmeekomenvanuitéénperspectiefallerelatiestussendedeelsystemenensysteemelementeninbeeld,denkbijvoorbeeldaandeinterneveiligheidvanhetsysteem.Eenuitsnedevanhetsysteemvanuiteen dergelijk perspectief noemen we een aspectsysteem. Aspectsystemen dragen bij aan hetintegralefunctionerenvanhetsysteem.

vaardIGhEdEnTot slot vereist systeemdenken de benodigde vaardigheden. Analytisch vermogen en explicietgestructureerdwerkenzijncruciaal.Daarnaastvraagtsysteemdenkenomdenodigecreativiteitenhetvermogenomhetsysteemvanuitverschillendeinvalshoekeneninsamenhangtebeschouwen.

10

de faalkosten in de bouwsector bedroegen in 2008 11,4 procent van de omzet (bron: uSp marketing consultancy). bij een omzet van € 55 miljard (b&u en GWW) betekent dit dat ongeveer € 6,2 miljard door faalkosten verloren gaat. het imago van infrastructurele projecten is daarbij dat ze twee tot drie keer langer duren, meer kosten dan gepland en vervolgens niet doen waarvoor ze bedoeld waren. de uitdaging voor de sector is dus om op doeltreffende, transparante wijze doelmatige systemen te leveren en daarmee de faalkosten te beperken.de bouwsector staat overigens niet stil. Inmiddels zijn meerdere initiatieven gestart die dit streven onderstrepen. zo zijn er diverse convenanten gesloten over risicobeheersing, duurzaam bouwen en aanbestedingen.

2.1 doELEnHet implementerenvanSystemsEngineeringbinnendeGWW-sector is eengemeenschappelijkinitiatief van Rijkswaterstaat, ProRail, Bouwend Nederland, NLingenieurs en de Vereniging vanWaterbouwers(het‘vier-partijenoverleg’).Departijenintroducerendaarmeeeenwerkwijzevoordetotstandkomingvan infrastructureleprojecten.Nietalseenmaligehype,maaralsstructurelediepgeworteldewerkwijzegerichtopdetebereikendoelstellingenenopnutennoodzaak.

SamengevatzijndedoelendiewemetSystemsEngineeringwillenbereiken:• Doelmatigheid: voorzien in de behoefte van de klant, binnen maatschappelijk

verantwoordekosten.• Doeltreffendheid:efficiënt terugdringenvande faalkostenenbeterbenuttenvande

beschikbareresources.• Transparantie:aantoonbaarenbeheerstleverenwatmetdeklantisafgesproken.

poSItIonErInG LEIdraadDeLeidraadrichtzichopallemedewerkersindeGWW-sector,dieopenigerleiwijzebetrokkenzijnbijinfrastructurelewerkenvoorweg,waterenspoorbijRijkswaterstaatenProRail.Ditzijnzowelopdrachtgeversalsopdrachtnemers.Aanbeidekantengaathetommenseninverschillendefuncties,zoalsprojectmanagers,ontwikkelaars,omgevingsmanagers,contractmanagers,projectingenieurs,werkvoorbereidersencontrollers.DeLeidraadbiedtgeenstandaardsetmethodesentechnieken,enkandanooknietalskookboekgebruiktworden.WelwildeLeidraadeeneenduidigbeleid,kadersenrandvoorwaardencreërenvoor toepassing van Systems Engineering bij infrastructurele werken. De Leidraad geldt voorprojectenvanRijkswaterstaatenProRail,maarkanooksectorbreedgebruiktworden.VandaardatwesprekenvanSystemsEngineeringbinnendeGWW-sector.

SyStEmS EnGInEErInG bInnEn GWW

11

2.2 LEIdEndE prIncIpESVoor het gezamenlijk implementeren van Systems Engineering is een aantal uitgangspuntenvastgesteld door het vier-partijenoverleg. Deze uitgangspunten zijn richtinggevend bij desamenwerkingbinnendeGWW-sector.ZegevenaanwatdebetrokkenpartijenvanelkaarmogenverwachtenbijhetwerkenvolgensSystemsEngineering.

• Klantvraag centraal.Nietdetechniek,maardewerkelijkebehoeftevandeklantstaatcentraal. Waarvoor is het systeem bedoeld? Wat moet het systeem kunnen? Metklanten bedoelen we hierbij nadrukkelijk alle stakeholders die met het systeem temakenkrijgenennietalleendebetalendeklant.AlleprocesstappenbinnenSystemsEngineering moeten gericht zijn op het voorzien in de behoefte van deze klant.RijkswaterstaatenProRailmoetenexplicietborgendatdeuitvraagaanmarktpartijenin deze oorspronkelijke klantvraag voorziet. Een contract dient dan ook door deopdrachtgevertezijngeverifieerdengevalideerdaandeklantvraagvanhetproject.

• Systeemdenken. Het systeemdenken richt zich op de waarde voor de klant enachterhaaltdevraagachterdevraag.Dezedenkwijzekanleidentotandereantwoordenopklantvragendanwegewendwaren.Mottobijhetsysteemdenkenisdathetgeheelmeerisdandesomderdelen.Hetsysteemdenkenbenadrukthetperspectiefvandetotale levenscyclus, van concept tot sloop. Knippen in een systeem leiden altijd totverliezen.Bijknippenwordenrelatiesdoorbrokenenontstaaninterfacesdiebeheerstmoetenworden.Hetisdanookvanbelangdatallepartijenindesectorprojectenvanuithetsysteemdenkenbenaderen.

• Transparantie. We ontwikkelen transparant en traceerbaar. Dat betekent dat wevastleggen welke keuzes, om welke reden zijn gemaakt. Denk daarbij bijvoorbeeldaanontwerpvarianten.Ditbetekentdatexplicietaangetoondwordtdathet systeemvoldoetaandevraag.Hierzijndiversemethodesvoor.Ineencontractsituatiemoetenopdrachtgever en opdrachtnemer overeenstemming bereiken over de te gebruikenmethodes van aantonen en vastleggen. Hierbij hanteren we een risicogestuurdebenadering.

• Efficiency.SystemsEngineeringisnietbedoeldomonnodigpapierwerkteintroducerenen de kosten te vergroten. Integendeel: Systems Engineering maakt het mogelijkspecificaties, bewijsmateriaal, certificaten en standaarden slim te hergebruiken.Systems Engineering omvat een palet aan methodes en technieken die kunnenwordentoegepast.Iederprojectdientdaarbijeenverstandigekeuzetemakenuithetbeschikbarepalet.

• Beste prijs-kwaliteitverhouding.MetSystemsEngineeringkoersenweopdeoplossingmet debesteprijs-kwaliteitverhouding, die het probleemoplost binnende gestelderandvoorwaarden.Prijsduikenenaanbestedenopbasis vanalleende laagsteprijs isdanooknietwenselijk.

• Balans ontwerpvrijheid en contractuele afspraken. Bij elke probleemstellingbehoort een zekere oplossingsruimte. Ontwerpvrijheid is gewenst ommeer van decreativiteit vandemarktpartijen tekunnenprofiteren.Alleen zo zijnwe in staatomdeprijs-prestatieverhoudingvaneensysteemtemaximaliseren.Indepraktijkvarieertde oplossingsruimte in contracten nog aanzienlijk. De ontwerpvrijheid van eenopdrachtnemer moet in balans zijn met de contractuele afspraken. Opdrachtgeveren opdrachtnemer moeten een eenduidig beeld hebben van de beschikbareoplossingsruimte. De opdrachtgever is ervoor verantwoordelijk dat de gegevenoplossingsruimtepast binnende klantvraag.Deopdrachtnemermoet ervoor zorgendatzijnaanbiedingpastbinnendeoplossingsruimte.

12

• Verificatie & validatie.Dezetermenkennenveledefinities,maar internationaal isergeeneenduidigstandpunt.Demeestgangbareinterpretatieisdatverificatiedevraagbeantwoordtofwehetgoedhebbengedaan.Validatiebeantwoordtdevraagofhetgoedegedaan is.Wijwillen indezeLeidraadgeendiscussievoerenoverdepreciezedefinitievanverificatie&validatie.Welwillenwegebruikmakenvandemogelijkhedendiedezebeidemethodesbiedenbijhetaantonenofhetsysteemvoldoet.IndeLeidraadbenaderenweverificatie&validatiedanookalsééngeheel.

• Afstemming met projectmanagement. SystemsEngineeringenprojectmanagement-methodieken als Prince2, Projectmatig Werken en IPM vullen elkaar goed aan.Projectmanagementmethodieken concentreren zich met name op de besturing vaneenproject, terwijlSystemsEngineeringfocustophetontwikkelenenrealiserenvandeinhoudvaneensysteem.Ookzijneroverlappen,zoalsconfiguratiemanagementenrisicomanagement.DeinrichtingvandezeprocessenvereisteenzorgvuldigeafstemmingtussenprojectmanagementenSystemsEngineering.

• Openheid. Vanwege het iteratieve karakter is Systems Engineering gebaat bij opencommunicatie. Opdrachtgever en opdrachtnemer moeten dit voor ogen houdenbij besluiten, achtergrondinformatie, systeemkeuzes en risico’s. De partijen dienenalle informatie te delen die noodzakelijk is voor een goede interpretatie van deprobleemstellingenonderbouwingvandeoplossing.

2.3 GroEIpadcuLtuurvErandErInGDe implementatie van SystemsEngineering is een intensief verandertraject.Het toepassen vandezewerkwijze vraagt om een cultuurverandering. Zomoet de opdrachtgever al in een vroegstadium vertellen wat hij wil, waar hij vroeger alleen het definitieve ontwerp hoefde goed tekeuren.Verificatie&validatie isdaarbijnietalleeneenverantwoordelijkheidvandeaannemer.ProRailofRijkswaterstaatmoetzelfaantonendatdeoplossingsruimtepastbijdedoelstellingenvanhetproject.Hetstrevennaardebesteprijs-prestatieverhoudingvraagtomhetbewusttoepassenvanSystemsEngineeringenhetwerkenmetmethodesen techniekenalsValueEngineeringenvariantenanalyses.Zo’nanalyseisvoordeklanteeninvesteringdiezichuiteindelijkterugbetaalt.Ditgebeurtnietalleenopkortetermijn,maarbinnendegehelelevenscyclus.Datallesvraagtomeencultuurverandering;menmoethetbelangzienvanzakendieindetoekomstgeldbesparen.

De nieuwe aanpak van verificatie & validatie zorgt ervoor dat de aannemer niet meer kanvertrouwenophettoezichtdoordeopdrachtgever,maarzelfmoetaantonendathetgerealiseerdewerkaande specificatiesvoldoet.Datbetekentdathij na contracteringnietdirectaande slaggaatmethetontwerp,maareersteeneigenanalyse start.Ditomdeeisen te checkenopeenjuisteinterpretatieenmeteenslimontwerpendoorbouwfaseringmogelijkvoordeeltebehalen.Hiermeekanbijvoorbeeldmeerwerkineenlaterefasewordenvoorkomen.

13

ambItIEDe afgelopen jaren paste men Systems Engineering vooral toe bij individuele projecten. Hetoptimaliseren van systemen over projecten heen, laat staan in een hele bedrijfsketen, is nognauwelijksaanbodgekomen.De focus ligtvooralsnogophetdoelmatigenbeheerst realiserenvanprojecten.OmdegroeimogelijkhedenweertegevenishetCMMI-model(CapabilityMaturityModelIntegration)geadopteerd,datisontwikkelddoorhetCarnegieMellonSoftwareEngineeringInstitute(www.sei.cmu.edu/cmmi/).Hetmodelbeschrijftvijfniveausenbeweeszichindepraktijkalseennatuurlijkgroeimodelbijdeimplementatievanveranderprocessen,zoalsdetoepassingvanSystemsEngineering.DehierafgebeeldetabeliseenbeknopteweergavevanhetCMMI-model.Perniveauisaangegevenopwelkeprocessendenadrukligt.

Hetverandertempoindebouwsectorblijktnietoveralgelijk.EenkoplopergroepdiebestaatuitRijkswaterstaat,ProRail,enkeleaannemerseningenieursbureausheeftdeambitieombinnentweejaarCMMI-level3 tebereiken.Degehele sector zouzichbinnenvijf jaaropditniveaumoetenbevinden.

Niveau Focus ProcesgebiedeN5 Continue procesverbetering Proces wijzigingsmanagement

Voorkomen van defectsTechnologisch wijzigingsmanagement

4 Kwantitatief management Kwantitatief projectmanagementSysteem kwaliteitsmanagementPerformance van de organisatieprocessen

3 Processtandaardisatie Verificatie & ValidatieRisicomanagementEisenontwikkeling en ontwerpafwegingen

2 Basisprojectmanagement (Sub)contractmanagementConfiguratiemanagementEisenmanagement

1 Initieel

Figuur 2.1

cMMi-Model

14

In dit hoofdstuk behandelen we een aantal essentiële kenmerken van de werkwijze volgens Systems Engineering binnen de GWW-sector. allereerst is dat het centraal stellen van de klantvraag. aansluitend gaan we in op de levenscyclusoptimalisatie. vervolgens staat het iteratief specificatieproces centraal, waarbij we aansluitend het top-down ontwikkelen en bottom-up realiseren verder toelichten. tot slot gaan we verder in op het verifiëren en valideren.

3.1 dE kLantvraaG cEntraaL StELLEnDe systemen die binnen deGWW-sectorworden ontwikkeld kennen doorgaans uiteenlopendestakeholders, zowel betalende als niet-betalende. Deze stakeholders stellen elk hun eigenvoorwaarden aan het te ontwikkelen systeem. Binnen deze Leidraad zien we de klant als deverzamelingvanstakeholders,terwijlwedeklantvraagzienalsdeverzamelingvanbehoeftenenrandvoorwaardenvandezestakeholders(klant).

HetstartpuntvooreenprojectbinnendeGWW-sectoriseenanalysevanproblemenenkansengerelateerd aan de klantvraag. Deze klantvraag is gericht op het door de betalende klantbeschouwdesysteem,zijn‘SystemofInterest’,enophetbeoogdegebruikvandatsysteem,zijninitiëlebehoefte.DeklantvraagstaatcentraalbijhettoepassenvanSystemsEngineering:deklantbepaaltwathetprobleem is,welkeoplossingsruimtewordtgegevenenwanneereenoplossingvoldoet.ZowordtviaSystemsEngineeringdeoptimaleoplossingvoorhetprobleemgecreëerdbinnendegegevenoplossingsruimte.Bepalendvoordeoplossingsruimtezijnbijvoorbeeld:fysiekebegrenzing,normenenrichtlijnenalsmedebeschikbaretijdenbeschikbaarbudget.kLant EISEn SpEcIfIcatIEDeeerstvolgendestapishetspecificerenvandeklanteisen.Hierbijbehoorteenstakeholderanalyse:welkestakeholders zijnerenwatzijnhunbelangenenbehoeften?Dit resulteert ineenhelderen gestructureerd overzicht van de benodigde functionaliteiten, de eisen per stakeholder, debeschikbare oplossingsruimte en een beschrijving van het System of Interest van de klant. DitwordtvastgelegdindeKlantEisenSpecificatie(zieookfiguur3.1).DeKlantEisenSpecificatievormtdeinputvoorhetverdereprocesvansysteemontwikkeling.VanbelangisdatdeKlantEisenSpecificatiecontinubeheerdwordttijdenshetontwikkelenvanhet systeem. Klanteisen kunnen immers wijzigen of worden aangevuld op basis van zaken alsontwerpkeuzes,veranderendewetgevingofeenpolitiekklimaat.Alle stappenbinnen SystemsEngineering zijn er vervolgensop gericht omaan te tonendat ergewerktwordtaandeoptimaleuitwerkingvanhetsysteemopbasisvandegedefinieerdeKlantEisenSpecificatie.

SPECIFICEREN KLANTEISEN

SPECIFICEREN

KLANT EISENSPECIFICATIE

BEHOEFTENSTAKEHOLDERS

Figuur 3.1

dE ESSEntIE van dE WErkWIjzE

15

do! Stimuleer het optimaliseren van het systeem op basis van de klantvraag bij alle partijen in de keten. daarbij helpt het als voor elke partij voordeel te behalen valt bij het centraal stellen van de klantvraag (het ‘what’s in it for me’-principe). Een voorbeeld is het koppelen van beoordelingscriteria voor de kwaliteit van aanbiedingen aan de meest kritische klanteisen in het project.

3.2 LEvEnScycLuS optImaLISErEnEensysteemdoorloopttijdenseenlevenscyclusmeerderefasen.SystemsEngineeringisgerichtophetoptimaliserenvaneensysteemoverdegehelelevenscyclus.Debehoeftevandeklantstaatbijaldezefasencentraal.

Deoptimalisatievandelevenscycluskomtoptweemanierenaanbod. Indeeersteplaats indemanier waarop de levenscyclusafwegingen expliciet in de ontwikkelen realisatiefase wordenmeegenomen.Ditbetekentnietalleenoptimaliserennaarbouwtijdenenbouwkosten,maarookoptimaliseren naar gebruiks-, onderhouds- en sloopkosten. In de tweede plaats komt dit naarvorendoordatwedewerkwijzevanSystemsEngineeringgedurendeallefasenvandelevenscyclustoepassen.Hettransparantentraceerbaaruitvoerenvandeontwikkel-enrealisatiefasemaakthetmogelijkomindegebruiksfasenieuweontwikkelingenbinnenenbuitenhetsysteemteonderkennenenteverwerken.Enalsdatnodigisvoorsysteemaanpassingen,daniseenonderbouwingvandeoorspronkelijkeontwerp-enbouwkeuzesbeschikbaar.

3.3 ItEratIEf SpEcIfIcErEnOm in de klantbehoefte te voorzien,moet het systeemeen aantal functies vervullen.Uit dezefunctiesenderandvoorwaardenvandestakeholdersvolgendesysteemeisen.Binnendegegevenoplossingsruimtezijnmeerdereontwerpkeuzesmogelijkomaandezeeisentevoldoen.De procesgang binnen Systems Engineering gaat uit van een iteratie tussen functies, eisen enoplossingen.Doorhetvastleggenvaneisenbepaaljebinnenwelkeoplossingsruimtehetsysteemmoet functioneren. Ontwerpkeuzes bepalen hoe het systeem die functies vervult en welkeoplossingsruimtebenutwordt.Ditleidtweertotafgeleidefunctiesennadereeisenaandeverdereontwikkelingvanhetsysteem.Infiguur3.2ishetiteratieveprocesvanspecificerenweergegeven.

conSEquEntIES Bijelkestapindesysteemontwikkelingdwingthetsamenspelvanfuncties,eisenenoplossingenertoenatedenkenoverhet‘waarom’vandeontwerpkeuzeendeconsequentiesvoorhetvervolg.Functies,eisenenoplossingenwordenvastgelegdinspecificaties.Ditnoemenwehetspecificerenvanhetsysteem.

Hetspecificatieproceskentaltijdeenspecificatievandevraagendeoplossingsruimtealsinputenresulteertineenspecificatievandeuitgewerkteoplossingalsoutput.Dezeoutputdientvervolgensweeralsinputvoordevolgendestapindeontwikkelfase.Hetaantaliteratiesdatwordtdoorlopeninhetspecificatieproceshangtafvanhetgewenstedetailniveauvandeinputendeoutput.

16

3.4 top-doWn ontWIkkELEn En bottom-up rEaLISErEnIn deGWW-sector hebbenwedoorgaansmet complexe systemen temaken.Daardoor valt detotaleuitwerkingvanhetsysteeminalzijnsysteemelementennietinéénontwikkelslagtevatten.Het iteratieveprocesvanspecificerenherhaaltzichdanookopmeerderedetailniveaus,waarbijhet ontwerp van een systeem wordt ontleed in deelsystemen en systeemelementen waaraannadere, afgeleide eisen worden gesteld. Figuur 3.3 geeft deze top-down benadering weer alseenneergaande lijn indeontwikkelfase vanhet systeem.Hetdetailniveauvaneen specificatiemoetpassenbijhetniveauvandebesluitvormingsfasewaarinhetprojectverkeert.IndeeersteversievandeLeidraadbeschrevenwededeelsystemenensysteemelementenalssubsystemen,componentenenelementen.Datsuggereerdeeenstandaardindelinginvierniveaus,terwijlindepraktijkhetaantalniveausafhankelijkisvandecomplexiteitvanhetsysteem.

IntEGrErEnUiteindelijk dienen alle deelsystemen en systeemelementen in elkaar te passen en worden zegeïntegreerd tot het totale systeem.Met deze integratie dient in de ontwikkelfase al rekeningte worden gehouden; de feitelijke integratie vindt plaats in de realisatiefase. Deze bottom-upbenaderingvanderealisatiefase is infiguur3.3weergegevenalsopgaande lijn.ZoontstaathetintegraleV-modelalsvereenvoudigdeweergavevandetotaletotstandkomingvaneensysteem.HetV-modeliseenvandemogelijkebenaderingen.Daarnaastbestaandiverseanderemodellendietoepasbaarzijn,zoalsprototyping,hetspiraalmodel,enhetwatervalmodel.Welkmodelwekiezen, is inwezenniet zo relevant;hetbelangrijkste isdathet toegepastemodelhelptbijhetbegrijpenenbeheersenvanhetsysteem.

SPECIFICEREN

INPUT

SPECIFICATIE

SPECIFICATIE

OUTPUT

ITERATIEF SPECIFICATIEPROCES 1Figuur 3.2

17

Figuur3.3toontaan:• Top-downontwikkelen:deontwikkelfaseleidttotsteedsgedetailleerderespecificaties.• Bottom-uprealiseren:derealisatiefaseleidttoteensteedsverdergeïntegreerd

systeem.

3.5 vErIfIËrEn En vaLIdErEnDebegrippenverifiërenenvaliderenbeschrijvenalleactiviteitendienodigzijnomobjectiefenexpliciettekunnenaantonendatdeoplossingvoldoetaandeeisenenbehoeftenvandeklantendaarmeepastbinnendeoplossingsruimte.Verificatieiseencheckofhetjuistgebouwdis,validatieiseencheckofhetjuistegebouwdis.Figuur3.4toonthetbelangvanhetregelmatigcontrolerenmethetbeoogdegebruikinhetachterhoofd.

Indehuidigepraktijkishetmoeilijkomeenhardescheidingaantebrengentussendeactiviteitenvoor verificatie en die voor validatie. Bovendien worden resultaten die verkregen zijn doorverificatiesomsookgebruiktvoorvalidatie.Daarombehandelenweverificatie&validatie indeLeidraadalsduo.EengoedetoepassingvanSystemsEngineeringvraagteromdatdeactiviteitenenverantwoordelijkhedenvoorverificatie&validatiepersysteemenperprojectexplicietwordenvastgelegd.Hierbijbehoortookdebenodigdenauwkeurigheidindebewijsvoering.

SPECIFICEREN REALISEREN

V-MODEL: TOP-DOWN VS BOTTOM-UPFiguur 3.3

DETAILLEREN

DETAILLEREN

INTEG

REREN

INTEG

REREN

ONTWIKKELFASE REALISATIEFASE

DE SCHOMMELFiguur 3.4

WAT DE KLANT HAD VERWOORD

HOE DIT WERDGEÏNTERPRETEERD

HOE HET WERDONTWORPEN

WAT WERDUITGEVOERD

HOE DIT WERDGECORRIGEERD DE DOCUMENTATIE DE KLANT-

BEHOEFTE

?

18

op ELk nIvEauVerifiëren en valideren gebeurt in het iteratieve specificatieproces op elk detailniveau en inalle fasenvande levenscyclus (zieookfiguur3.5).Ditmaakthetmogelijk foutievekeuzestijdigte onderkennen enwaarmogelijk te voorkomen. Hierbij mag de doelmatigheid van verifiërenenvaliderennietuithetoogwordenverloren.Daaromis inelkefaseeengedegenverificatie&validatiestrategievanbelang.

do!verifi ëren en valideren behoort al in het vroegste stadium van de systeem-ontwikkeling te worden opgestart. ook als er geen sprake van een contractsituati e is, moeten keuzes geverifi eerd en gevalideerd worden op basis van de klanteisen en de systeemeisen.

VERIFICATIE EN VALIDATIE IN V-MODELFiguur 3.5

VERIFIËREN / VALIDEREN

SPECIFICEREN REALISEREN

ONTWIKKELFASE REALISATIEFASE

19

Een systeem doorloopt in de levenscyclus verschillende fasen. dit hoofdstuk geeft een generieke beschrijving van de fasering van projecten. het gaat verder in op de processtappen die we doorlopen in de ontwikkelfase en realisatiefase. verificatie & validatie is bij alle processtappen van belang; de activiteiten die hiervoor nodig zijn komen aan bod in dit hoofdstuk.

4.1 faSErInG Verschillendenormenbeschrijvendelevenscyclusdieeensysteemdoorloopt,zoalsdeinternationalestandaardvoorSystemsEngineeringISO15288endeSpoorwegnormEN50126.Generiekherkennenwijdevolgendefasen:

• De conceptfase waarin we (nieuwe) behoeften van stakeholders inventariseren enmogelijkheden beoordelen. De eerste klanteisen en oplossingsrichting worden hierbepaald.Deconceptfasekanleidentothetinitiatiefvoorhetontwikkelenenrealiserenvaneensysteem.

• De ontwikkelfasewaarinweeensysteemspecificerendatvoldoetaandeklanteisen.Aan het eind van de ontwikkelfase ligt er een (startklaar) ontwerp voor het gehelesysteem.

• De realisatiefasewaarinwehetsysteemvervaardigenenbeproeven.Systeemelementenendeelsystemenwordengeïntegreerdtotééngeheel.

• De gebruiksfaseisdeperiodewaarinhetsysteemwordtgeëxploiteerd.Hiervindendeactiviteitenplaatsdienodigzijnomhetsysteemtegebruikenzoalsbeoogd.

• De beheer- en onderhoudsfaseisdeperiodewaarinwedeondersteunendeactiviteitenuitvoeren,dienoodzakelijkzijnomhetsysteeminwerkingtehouden.

• De sloopfaseisbedoeldomeensysteemmetbijbehorendeoperationeledienstenenfunctiesbuitenwerkingtestellenenteverwijderen.

Bij hetdoorlopenvande fasenvindenoverdrachtsmomenten tussenbetrokkenpartijenplaats.Het is hierbij van belang transparant de benodigde informatie over te dragen. Omdat opoverdrachtsmomenten informatieverlies kan optreden, is het verstandig om te voorkomen datdefaseringenoverdrachtgelijklopen.Ditomtevoorkomendatsuboptimalisatietelkensbinnende fase plaatsvindt, waarbij de verantwoordelijkheid voor de gehele keten uit het oog wordtverloren(het‘overdeschutting-effect’).HetexplicietekaraktervanSystemsEngineeringvoorkomtinformatieverliesbijoverdracht.

INFORMATIEOVERDRACHT IN LEVENSCYCLUSFiguur 4.1

CONCEPT ONTWIKKELFASE REALISATIEFASE SLOOPGEBRUIKSFASEONDERHOUD / VERNIEUWINGCONCEPTFASE ONTWIKKELFASE REALISATIEFASE SLOOPFASEGEBRUIKSFASEONDERHOUD / VERNIEUWING

procESStappEn

20

do!zorg voor expliciete informati eoverdracht. Een iterati ef proces werkt niet als parti jen in de keten los van elkaar opereren. open communicati e tussen parti jen ti jdens de gehele levenscyclus van een systeem is een voorwaarde voor het succesvol werken met Systems Engineering.

4.2 ontWIkkELfaSEHet ontwikkelen van een systeem kan worden opgevat als een denk-, werken besluitproces,waarbij informatie wordt verzameld en bewerkt. De ontwikkelfase is iteratief, doelgericht enprobleemoplossend, waarbij functies en eisen worden geanalyseerd en de oplossing steedsgedetailleerderwordtgespecificeerd.Eengelaagdetop-downbenadering isnoodzakelijkomdathetontwerpprobleemvaakniet inéénstap isop te lossen.Opeenvolgendekeuzesbrengendeontwerpersteedsdichterbijdeuiteindelijkeoplossing.Debehoeftevandeklantbijdestartvandeontwikkelfasewordtineenaantalstappenomgezetnaareenuitvoeringsgereedontwerp.

dEtaILnIvEauHetprocesvanspecificerenherhaaltzichtotdathetdetailniveauisbereiktdatderisico’svoldoendedektomtotrealisatievanhetsysteemovertegaan.Hetdetailniveauvandeinputendeoutputkanverschillen,afh ankelijkvandebesluitvormingsfasewaarinhetprojectzichbevindt.Hetverdelenvan het specificatieproces in verschillende detailniveaus maakt het overzichtelijker en beterbeheersbaar.IndeGWW-sectorgebruikenweregelmatigonderstaandebegrippencombinatiesomdetailniveauindeontwikkelfaseaanteduiden:

• Schetsontwerp Voorlopigontwerp Definitiefontwerp Uitvoeringsontwerp• Functioneelontwerp Ruimtelijkontwerp Constructiefontwerp

Indepraktijkwordt vaakbottom-upgewerkt;menbegintbij het constructief ontwerpen kijktwelkeeisendaarbijpassen.Dekunstisechteromvangrofnaarfijntewerkenendaarbijcontinudeinteractietussenfuncties,eisenenoplossingengoedtebewaken.Elkdetailniveaukenteenspecificatievandeoplossingsruimteals‘input’eneenspecificatievandeoplossingals‘output’.Dezeoutputkentbepaaldemargesdiedenieuweoplossingsruimtevormen,alsinputvoorhetvolgendedetailniveau.

INPUT

SPECIFICATIE

SPECIFICATIE

OUTPUT

DETAILNIVEAUS SPECIFICERENFiguur 4.2

INPUTSPECIFICATIE

OUTPUT

21

Opelkdetailniveauisduseenzekereoplossingsruimtegedefinieerd.Opelkniveauwordenkeuzesvastgelegd ofwel ontwerpen gemaakt. Op elk detailniveau kent het uitgewerkte ontwerp eenzekeremargediedebegrenzingvanhetontwerpbepaalt.Figuur4.3geeftweerdathetontwerpvandeoplossing enbijbehorendemargebinnende gegevenoplossingsruimtedient tepassen.Ditprincipegeldtopelkdetailniveau,waarbijdeoplossingsruimtetelkensbepaaldwordtdoordemargevanhetontwerpophetbovenliggendeniveau(endussteedskleinerwordt).

do!beschrijf altijd helder en duidelijk de oplossingsruimte in een specificatie en maak daar geen zoekplaatje van. Een set eisen is afgeleid van eerder gemaakte ontwerpkeuzes; maak dit expliciet.

SpEcIfIcErEnHetspecificereniseeniteratiefprocesmeteenaantalgeneriekestappendieonafhankelijkzijnvanhetdetailniveau:

• Analyseren(probleemontledenenoplossingsruimtebenoemen).• Structurerenenalloceren(overzichtcreëren).• Ontwerpen(keuzesvastleggenenoplossinguitwerken).

Bijelkaarvormendezestappenhetspecificatieprocesvandeontwikkelfase.Figuur4.4geeftditgeneriekeprocesweer.Daarbijvindtcontinueverificatie&validatieplaatsomteborgendathetprocesdegewensteoutputoplevert.

OPLOSSINGSRUIMTE MARGE ONTWERP ONTWERP OPLOSSING

ONTWERP VS OPLOSSINGSRUIMTEFiguur 4.3

OUTPUT

SPECIFICEREN

INPUT

SPECIFICATIE

Probleem +oplossingsruimte

Oplossing +marge

SPECIFICATIE


ITERATIEF SPECIFICATIEPROCES 2Figuur 4.4

ONTWERPEN

STRUCTURERENEN

ALLOCEREN

ANALYSEREN

22

anaLySErEnHetdoelvanhetanalyseprocesisondermeerhetdoorgrondenvandevraagachterdevraag:Welkeinformatieisnodigomeenverdiepingsslagtekunnenmaken?Watzijndekritischeofrisicovolleeisen?Welkeeisenzijnconflicterendofkostenbepalend?(Ziefiguur4.5)De inputdieeenontwerperontvangt is vaakonvolledigenniet gedetailleerdgenoegvooreenverdiepingsslagindeuitwerkingvandeoplossing.Ditkomtdoordatdezeinputhetresultaatbeschrijftvankeuzesineeneerderefaseopeenhogerdetailniveau.Datmaakteenverdereanalysevanhetprobleemendeoplossingsruimtenoodzakelijk.Hetanalyserenrichtzichineersteinstantieopdevraagofdevereisteinformatieookbeschikbaaris.Alsvereistegegevensontbreken,vraagtditomhetformulerenvanuitgangspunten.Deverkregeninformatievormtvervolgenshetstartpuntvoorhetuitvoerenvaneensysteemanalyseenhetopstellenvannaderesysteemeisen.Voorbeeldenvanmethodiekenvooreensysteemanalysezijneenprocesanalyse,functie-analyseoflifecycleanalyse.HetdoelvandesysteemanalyseishetvertalenvandebehoefteenoplossingsruimtenaarSMART-geformuleerdevereistenvoordeverdereontwikkelingvanhetsysteem.Hierbijwordeneisenwaarnodigdoorvertaaldnaargedetailleerdereeisen.Tijdensdezeanalysekomenookbeperkingenaanbod;dezevormensamenmetde systeemeisendegrenzenvandeoplossingsruimte.De relatietussendeeisenwordtvaakweergegeven ineenRequirementsBreakdownStructure (RBS),ookweleisenboomgenoemd.DeRBStoontdesamenhangtussendeeisen,gestructureerdnaardeverschillendedetailniveaus.Eeneisisaltijdtraceerbaartoteeneisopeenhogerdetailniveau.

StructurErEn En aLLocErEnNaarmate het probleem in complexiteit toeneemt, wordt het moeilijker voor de individueleontwerperhetgeheleontwerpveldaf tedekken.Vaakmoetenmeerderedisciplinesofpartijeneenbijdrageleverenaanhettotalesysteem.Eengecoördineerdebijdragevanallepartijenvraagtomhetdecomponerenvanhetsysteem.Hierbijdeeltmenhetsysteemopindeobjectenwaaruithet totale systeem is opgebouwd: de deelsystemen en systeemelementen. Het decomponerenkan plaatsvinden volgens verschillende dimensies, bijvoorbeeld: functioneel, constructief ofgeografisch.Daarbijkunnenwegebruikmakenvandiversestructuren,zoalsdeSystemBreakdownStructure(SBS,ookwelobjectenboomgenoemd).DeSBSiseenstructuurdiealleteontwerpen,bouwen,onderhoudenenslopenobjectenineenhiërarchischeindelingweergeeft(ziefiguur4.6).

KRITISCHE EIS

CONFLICTERENDE EISEN

KOSTENBEPALENDE EISEN

EISEN ANALYSEFiguur 4.5

KLANTEISEN

STAKEH

OLD

ER A

EIS A1

EIS A2

EIS A3

STAKEH

OLD

ER BSTA

KEHO

LDER C

STAKEH

OLD

ER n

EIS B1

EIS B2

EIS C1

EIS C2

EIS n1

EIS n2

23

We kunnen de eisen en informatie vanuit de eerdergenoemde analyse koppelen aan dedeelsystemenindeSBS.Jekuntzoweleisenalsfunctiesallocerenaanobjecten.Figuur4.7geeftweer dat door het alloceren van eisen er per deelsysteem of systeemelement een specificatieontstaatvandebehoefteendeoplossingsruimte.

DEC

OM

POSI

TIE

INTEG

RATIE

SYSTEM BREAKDOWN STRUCTUREFiguur 4.6

1SYSTEEM

1.2SYSTEEMELEMENT

1.1.1SYSTEEMELEMENT

1.1.2SYSTEEMELEMENT

1.3.1SYSTEEMELEMENT

1.3.2SYSTEEMELEMENT

1.3DEELSYSTEEM

1.1DEELSYSTEEM

SPECIFICATIE SYSTEEMELEMENT 1.1.1

SPECIFICATIE SYSTEEMELEMENT 1.2

SYST

EEM

EISE

N

FUNCTIE A

FUNCTIE C

ASPECT X

RAAKVLAK 1

FUNCTIE B

EIS A2

EIS A1

EIS A3

EIS C1

EIS B1

EIS C2

EIS X1

EIS R1.1

EIS R1.2

1SYSTEEM

1.2SYSTEEMELEMENT

1.1.1SYSTEEMELEMENT

1.1.2SYSTEEMELEMENT

1.3.1SYSTEEMELEMENT

1.3.2SYSTEEMELEMENT

1.3DEELSYSTEEM

1.1DEELSYSTEEM

ALLOCATIEFiguur 4.7

24

bEhEErSEn van compLExItEItVoor het managen van taken en activiteiten wordt ook vaak gebruikgemaakt van de WorkBreakdownStructure(WBS).Dezebiedteenstructuurvooralleactiviteitendiewevooreenprojectmoetendoorlopen.De genoemde structuren ondersteunen de top-down benadering van complexe systemen. Zehelpenbijhetbeheersenvandecomplexiteitvaneensysteem.Hoewelhetdecomponerenvanhet systeem zorgt voor betere beheersbaarheid, leidt de opdeling tot raakvlakken tussen deobjectenen/ofprocessendieophunbeurtweerbeheerstmoetenworden.Hetisbelangrijkomdesamenhangvanhetsysteemzorgvuldigtebewakenendeintegraliteitnietuithetoogteverliezen.Metaspectsystemenbeschouwenwedeintrinsiekeeigenschappenvanhetsysteem,dwarsdooralle deelsystemen en systeemelementen heen. Het werken met aspectsystemen helpt om teborgendathetsysteemalsintegraalgeheelgoedfunctioneert.

don’t!het is niet de bedoeling om kleine projecten nodeloos ingewikkeld te maken of om eindeloos door te decomponeren terwijl dit de beheersbaarheid niet ten goede komt. decomposities zijn bedoeld om overzicht te creëren en complexiteit te beheersen.

ontWErpEnOntwerpen beschouwenwe als het creatieve proces om tot de optimale oplossing te komen.Bekijkenwehetontwerpproces,danzienwedatheteengroteverscheidenheidaanactiviteitenomvat:vanideevormingtotschetsen,vanberekenentottekenenenvanbegrotentotbesluiten.Alswehetontwerpprocesverdelenineenaantallogischgeordende,iteratievestappen,wordthetoverzichtelijker.IndezeLeidraadonderscheidenwedaarbijdevolgendestappen:

• Hetgenererenvanhaalbarevarianten.• Hetkiezenvandeoptimalevariant.• Hetverderuitwerkenvandegekozenvariant.

Methetgenererenvanoptiesenvariantenwillenwedeverschillendeoplossingsmogelijkhedenvooreensysteembepalen.Ditkanbijvoorbeelddoorhetorganiserenvanbrainstormsessies.Omvanuitdemogelijkevariantendeoptimaleoplossingvanhetbeschouwdeobject tekiezen,beoordelenwedevariantenopbasisvandeeisen.Daarnaastkunnenookanderecriteriaeenrolspelenbijdebeoordeling,zoalskosten,planningenrisico’s.Deeffectenvandevariantenwordentenopzichte vandeeisenende vastgesteldebeoordelingscriteriaberekenden vergelekenmetbehulpvanbijvoorbeeldeenscoringsmatrixof trade-offmatrix.Daarbijkrijgendeverschillendebeoordelingscriteriaeenwegingsfactor.Devariantdiehetbestescoort,wordtuiteindelijkgekozenalsoplossingvoorhetsysteem.Bij het verder uitwerken van de gekozen variant wordt de oplossing nader gespecificeerd engedimensioneerd.Ditresulteertineenuiteindelijkespecificatievandeoplossing.Dezespecificatiekanbestaanuiteensetvantekeningen,systeemspecificaties,onderbouwingenvandeafwegingenenmargesopontwerpkeuzes.Opbasishiervankanwordenaangetoonddatinvullingisgegevenaandefunctiesengesteldeeisenbinnendegegevenoplossingsruimte.

25

4.3 rEaLISatIEfaSEbottom-up rEaLISErEnNadeontwikkelfase,waarindeterealiserenoplossingisgespecificeerd,volgtderealisatiefase.Indezefasewordthetsysteemdaadwerkelijkgebouwd.Hetrealiserenvancomplexesystemenvindt,net als de ontwikkelfase, gelaagd plaats. Waar we het specificatieproces top-down doorlopen(decomponeren),doorlopenwehetrealisatieprocesbottom-up(integreren).Eerstfabricerenweobjecten,omdezevervolgenssamentevoegentoteenwerkendsysteem.Het realisatieproces bestaat uit een aantal deelprocessen of activiteiten: het fabriceren en hetbouwen,hetsamenvoegenenintegrerenalsmedehetkeurenentesten.Hetkeurenentesteniseengebruikelijketermvoorhetverifiërenenvalidereninderealisatiefase.BijhetgestructureerdmanagenvandezeactiviteitenwordtookgebruikgemaaktvandeWBS.

SyStEEmIntEGratIEHet gerealiseerde systeem maakt vaak deel uit van een groter systeem. De afzonderlijkedeelsystemenwordengeïntegreerdtotzeeenintegraalsysteemvormen.Hetbeheersenvandegemeenschappelijkefunctiesenaspectenishierbijeenvereiste.Debasishiervoorwordtgelegdtijdensdesysteemanalyseindeontwikkelingsfase.OmhetfunctionerenvanhetintegralesysteemteverifiërenenvaliderenwordenbijvoorbeeldSystemsIntegrationTesten(SIT)uitgevoerd.Omdathierbij verschillendepartijen (gebruikers, exploitanten,onderhoud,etc.)betrokkenkunnen zijn,wordendezetestenmeestalgeïnitieerddoordebeheerder/eigenaarvanhettotalesysteem.

4.4 vErIfIcatIE & vaLIdatIEHet doel van verificatie & validatie (V&V) is expliciet en objectief aantonen of het resultaatin overeenstemming ismet de specificaties en het beoogde gebruik. Dit om vast te stellen ofde oplossing past bij de vraag en de gegevenoplossingsruimte. Enkel eendirecte check op desysteemeisen isdanooknietgenoeg;het isessentieelom tebewakenofhet systeemnogwelvoorzietindeinitiëlebehoeftevandeklant.Verificatie&validatiebrengtafwijkingenvroegtijdigaan het licht. Corrigerende maatregelen kunnen zowel betrekking hebben op de ontwerp- ofrealisatiekeuzesalsopdeeisenformuleringenenmogelijkzelfsophetambitieniveauvandeklant.

Hetnadenkenover verificatie&validatiebegint albij het formulerenvandeeisen.Bij elkeeishoortineenV&V-plantewordenvastgesteldwathierbijopwelkewijzeenwanneermoetwordenaangetoond. In de ontwikkelen realisatiefasewordt dit V&V-plan uitgevoerdmet behulp vancontroles en toetsen. De resultaten hiervanworden in V&V-rapporten vastgelegd.Mochten despecificatieswordenaangepastennadergedetailleerd,danwijzigtopbasisdaarvanookhetV&V-plan.Ditiseencontinuencyclischproces.HetisgebruikelijkomhetV&V-planuittewerkenopbasisvandeeisenstructuurvanhetsysteem.

SyStEEmnIvEauSHetuitvoerenvanV&V-activiteitengebeurtopdeverschillendesysteemniveausindeontwikkelfase,derealisatiefaseendegebruiksfase.Hetverdientaanbevelingomhiervoorstandaardmethodestegebruiken.Naarmatedecomplexiteitvanprojectentoeneemt,isermeermaatwerknodigomdefunctionaliteit aan te tonen.Voorbeelden van veelgebruikteV&V-methodes in de verschillendefasenzijn:

26

Verificatie&validatieinontwikkelfase:• Analyse(o.a.haalbaarheidsanalyse,kosten-batenanalyse)• Berekening(o.a.sterkteberekeningen)• Audit van bestaande kwaliteitssystemen en -processen (o.a. Technical Inspection

Services)• Demonstratie(o.a.presentatievandefunctionaliteitenvaneenbestaandsysteem)• Documentbeoordelingen(o.a.documentinspecties,reviews,toetsen,ontwerpateliers)• Modellering(o.a.prestatiemodellenvanbeschikbaarheid,verkeersmodellen)• Simulaties(o.a.dienstregelingsimulatie)• Referentie(o.a.gebruikvangecertificeerdeproducten)

Verificatie&validatieinrealisatiefaseengebruiksfase:• Keuren(o.a.bouwstoffenkeuring,ingangs-enuitgangscontroles)• Testen(o.a.haalbaarheidstesten,FIT,FAT,SIT,SAT)

o FactoryIntegrationTest(o.a.hydraulischeenmechanischeinstallatiesintegraal testen)o FactoryAcceptanceTest(o.a.cameratesteninfabrieksopstelling)o SiteIntegrationTest(o.a.interactietestentusseninstallatie-enbesturingssystemen)o SiteAcceptanceTest(o.a.calamiteitenoefeningeninbijzijnvanhulpdiensten)

• Meting(o.a.luchtsnelheidmetingenintunnels,kalenderenvanheipalen)• Monitoring(o.a.zettingen,monitoringvandraaiurent.b.v.optimalevervanging)• Schouw(o.a.visueleopnamevanprojectlocatie)• Inspecties(o.a.Arbo-inspecties,pompkelderinspecties)

Alle genoemde V&V-methodes kunnen alleen gebruikt worden als duidelijk is volgens welkecriteriageverifieerdengevalideerdmoetworden.Ditisnodigvoordejuistenauwkeurigheidvandebewijsvoering.HetdetailniveauvandebenodigdeV&V-methodeisrisicogestuurd.

do!beperk je niet enkel tot v&v-activiteiten die puur gericht zijn op het voldoen aan specifieke eisen. Een verzameling goede deelsystemen maakt nog geen werkend systeem. bouw ook v&v-activeiten in die borgen dat het complete systeem gaat werken zoals dit door de klant bedoeld was.

concrEtE afSprakEnOm overzicht te houden op de V&V-activiteiten worden de V&V-plannen en -rapportensamengevoegd in een V&V-dossier. Dit dossier groeit tijdens het vorderen van de levenscyclusvanhet systeem.Aanheteindevanelke levenscyclusfase ishetV&V-dossieronderdeel vandeoverdrachtsinformatie. Het is voor alle betrokkenen belangrijk dat vanaf het begin concreteafsprakenbestaanoverdeactiviteitendiebehorenbijverificatie&validatie.Opdrachtgever en opdrachtnemer moeten het eens zijn over de manier waarop wordtaangetoonddataanhetcontractwordtvoldaanenoverdeV&V-documentendieteracceptatieworden aangeboden. De bijbehorende inspanning hoort in verhouding te staan tot het niveauvan de overgedragen verantwoordelijkheden. Kostenbepalende V&V-activiteiten moeten vóóropdrachtverleningzijnafgesproken.

Tijdenshetproceskanopbasisvanrisico’sgeconcludeerdwordendatuitgebreiderbewijsmateriaalnodigisdanineersteinstantiewerdgedacht.Deresultatenvaneenrisicoanalysekunnenhiertoeaanleiding geven. Een voorbeeld is de verborgen-gebrekenverzekering, waarbij de verzekeraarextrainspanningvereistindevormvanV&V-activiteiten.Ditomdekansopverborgengebrekenteverkleinenenhiermeehetrisicoprofielteverlagen.

27

Systems Engineering richt zich op de klantbehoeft en gedurende de gehele levenscyclus. daarom sturen alle processen op opti malisati e over de levenscyclus van een systeem: de levenscyclus-benadering. zekerheid over wat er gedurende de gehele levenscyclus gaat gebeuren is uiteraard onmogelijk. voor een gedegen analyse zijn echter verschillende methodes en technieken beschikbaar. In dit hoofdstuk gaan we in op een aantal begrippen die van belang zijn voor een goede analyse van de levenscyclus van een systeem. dit zijn achtereenvolgens: ramS, value Engineering, Life cycle cost en asset management.

5.1 dE LEvEnScycLuSbEnadErInG In procESSEnInprojectenligtvaakdenadrukopprocessenindeontwikkelfaseenderealisatiefase.Bijsystemenmet een lange gebruiksduur doorlooptmen deze processen tijdens de gebruiksfasemeerderemalen.Dit is in figuur 5.1 schematisch weergegeven met kleine V’s in de gebruiksfase. Het opnieuwdoorlopenvanhetspecificatieprocestijdensdegebruiksfasebetekentdusnietdatdeontwikkelfaseweerblancoaanvangt.Wanneerindegebruiksfaseaanpassingenaanhetsysteemnodigzijn,biedthetvoordelenalsindeontwikkel-enrealisatiefasealvolgensSystemsEngineeringisgewerkt.Deaanpassingblijftdanbeperkttoteenwijzigingopdeoorspronkelijkespecificatie.

Toelichtingopfiguur5.1:• Bijdeaanlegvanhetsysteemdoorlopenwedeprocessenvanspecificerenenrealiseren

voor de eerste maal. Dit betreft de levenscyclusfasen: concept, ontwikkeling enrealisatie.

• Alshetsysteemingebruikis,isonderhoudnodig.Hiervoormoetenwedeprocessenvanspecificerenenrealiserendeelsopnieuwdoorlopenomtebeoordelenofhetsysteemnogaandeeisenvoldoetenomeventueleafwijkingentecorrigeren.

V-MODEL EN LEVENSCYCLUSFiguur 5.1

CONCEPTFASE ONTWIKKELFASE REALISATIEFASE SLOOPFASEGEBRUIKSFASEONDERHOUD / VERNIEUWING

LEvEnScycLuSbEnadErInG

28

• Gedurendedelevensduurverandertdebehoeftevandeklant,watbijvoorbeeldinvloedheeftopdegevraagdeprestatiesvanhet systeem.Dit leidt totaanpassingenophetsysteem, zoals het vervangen van systeemelementen of het toevoegen van nieuwefunctionaliteiten. We doorlopen opnieuw, maar dit keer gedeeltelijk, de ontwikkel-en realisatiefase om de aanpassingen te specificeren en tot stand te brengen. Ditvernieuwenofverbeterenkanmeerderemalenvoorkomenindelevenscyclusvaneensysteem.

• De levenscyclus van een systeem eindigt met de sloop. Bij complexe systemenkan nadere specificatie van de sloopactiviteiten noodzakelijk zijn. Bij een gedegenlevenscyclusbenadering zijn bij de oorspronkelijke specificaties de eisen voor desloopfasealzogoedmogelijkmeegenomen.

confIGuratIEmanaGEmEntBelangrijkelementbijdelevenscyclusbenaderingishetintegraalbeheersenvandescopeinalleprojectfasen,ookwelconfiguratiemanagementgenoemd.Configuratiemanagementmaaktgebruikvanmijlpalenenbaselines.Elkemijlpaalindetotstandkomingvanhetsysteemwordtafgeslotenmeteengedefinieerdesetspecificaties.Dezevormeneenmomentopnameofwelbaselinevanhetsysteem.Ookindegebruiksfaseishetgestructureerdentijdigbijhoudenvanwijzigingenessentieelvoorhetblijvendmonitorenvanhetfunctionerenvanhetsysteem.

5.2 ramS RAMSstaatvoordesamenhangtussendeaspecten:betrouwbaarheid(reliability),beschikbaarheid(availability), onderhoudbaarheid (maintainability) en veiligheid (safety). Aandehand vandezevieraspectenisvoorelksysteemdegewenstekwaliteitvandeprimaireprestatietebeschrijven,te bepalen en temonitoren. Het beschrijven van RAMS-prestaties in eisen is gebruikelijk voorinfrastructuursystemen.BijhetspoorvervoersysteemzijnzevolgensdeEN50126zelfsverplicht.VerschillendeanalysemethodiekenzijngeschiktomdeprestatiesopdeRAMS-aspectentebepalenofaantetonen.Ditzijnbijvoorbeeldeenfaalkansanalyse,eenfoutenboomofeenhazard-analyse.RAMS-analysesmakeninzichtelijkbinnenwelkebeperkingendefunctie(s)vanhetsysteemvervuldmoet(en)wordengedurendedelevenscyclus.

Figuur5.2toontdesamenhangtussendeRAMS-aspecten.Elkafzonderlijkaspectzegt ietsoverdeprestatiesvaneensysteem,maaralleeninonderlingesamenhangbepalenzedaadwerkelijkdekwaliteitvanhetfunctionerenvanhetsysteem.HetwerkenmeteisenopRAMS-aspectendwingtertoeomnatedenkenoverhoeeensysteemindegebruiksfasezogoedmogelijkkanfunctioneren.

BESCHIKBAARHEID

VEILIGHEID

ONDERHOUDBAARHEIDBETROUWBAARHEID

RAMSFiguur 5.2

29

faLEnHetfalenvaneensysteemwordtdoortweezakengekenmerkt:defrequentiewaarmeestoringenoptredenendeduurvandestoring.Overigensbetekenteenstoringnietaltijddathetsysteemfaalt.Mogelijkkunnenandereonderdelendefunctievanhetkapotteonderdeel(tijdelijk)overnemen.De faalfrequentie bepaalt de betrouwbaarheid van het systeem; de faalfrequentie en faalduursamenbepalendebeschikbaarheid.Onderhoudswerkzaamhedenbeïnvloedenzowelfaalduuralsfaalfrequentie.Onderhoudswerkzaamhedenkunnenstoringenwegnemenofdekansopstoringenverminderen.Onderhoudkanophetmomentvandewerkzaamhedenechterdebeschikbaarheidvanhetsysteemverminderen.

vEILIGhEIdHetaspectveiligheidstaatinnauwerelatietotallebovengenoemdeRAMS-aspecten.Storingen,al dan niet door externe oorzaak, kunnen veiligheidsrisico’s opleveren voor gebruikers van hetsysteemenvoorpersoneeldatmethetsysteemwerkt.Maarookhetuitvoerenvanonderhoudterwijlhetsysteeminbedrijfis,kanveiligheidsrisico’sveroorzaken.Bijtegroteveiligheidsrisico’smoethetsysteemtijdelijkwordenafgeslotenvoorgebruikersofpersoneel.

normEnVoorveelsystemenzijnRAMS-eisenvastgelegdinwet-enregelgeving.Voorbeeldenhiervanzijn:deWet op de waterkering, deMachinerichtlijn, de Tunnelwet en de service level agreements(SLA’s)voornetwerken.Voor het toepassen van RAMS zijn internationale normen beschikbaar. Voor mechanischeen technische veiligheidssystemen is er de IEC 61508, voor spoorvervoersystemen wordtgebruikgemaaktvandeEN50126.Dehand-outRAMS/LCCanalysevanProRaillichtdetoepassingvanRAMSbijspoorvervoersystemenverdertoe.DeLeidraadRAMSvanRijkswaterstaatgaatinopdetoepassingvanRAMSbijsystemenbinnenhethoofdwegennet,hethoofdvaarwegennetenhethoofdwatersysteem.

5.3 vaLuE EnGInEErInG Value Engineering is een systematische, multidisciplinaire benadering om de waarde van eensysteem over de gehele levenscyclus te optimaliseren. Dit met behulp van functieanalyse encreatievetechnieken.Methetbegrip‘waarde’bedoelenwedehoeveelheidfunctionaliteit,afgezettegendelifecycle-kosten.ValueEngineeringwildezewaardevoordeklantzogrootmogelijkmaken.

DemethodiekvanValueEngineeringondersteuntSystemsEngineeringopdevolgendegebieden:• Het verhelderen en aanscherpen van eisen. Bijhetopstellenvaneisenishetnietdirect

mogelijkomvasttestellenwatdeconsequentieszijnvoordewaarde.Alseenoplossinginbeeld is,wordtdewaardevoordeklanttastbaarder.Pasdanwordtzichtbaarwatdeconsequentieszijnvoordekostenendeprestatievanhetsysteem,overdegehelelevenscyclusbezien.Vervolgenskandevraaggesteldwordenofeenfunctiewelzoveelgeldwaardis,oferfunctiesontbrekenenofdeprestatiesvoldoendezijn.Aanvullendeeisenkunnenbijvoorbeeldbetrekkinghebbenopflexibiliteitenuitbreidbaarheid.

• De communicatie met en tussen stakeholders.BijValueEngineeringwordenactiviteitenmet verschillende disciplines en stakeholders doorlopen. Zo ontstaat een beterbegrip van elkaars eisen en behoeften, de samenhang hiertussen en de onderlingeafhankelijkheden.Ditmaakthettoteennuttiginstrumentomdeklantvraaginkaarttebrengen.

30

• Het onderbouwen van formele besluitvorming.ValueEngineeringondersteuntdebesluitvormingdoor:o Eenbevestigingvanhetfeitdatdebelangrijkstealternatievennaderzijnbekekeno Eengoedeafwegingindekeuzevanoptiesenvarianteno Explicieteonderbouwingvanontwerpkeuzesdoordeafwegingopbasisvande prijs-prestatieverhouding

• Als drijfveer voor innovatie. De gezamenlijke en multidisciplinaire aanpak levertoplossingenopdieandersnietinbeeldzoudenkomen.

ValueEngineering is toepasbaarop iederdetailniveau indeontwikkel-en realisatiefase.Hierbijheeftdeinzetvanhetinstrumentelkekeereenanderefocusentoepassing.Aanhetbeginvanhetontwerpzaldezemeergerichtzijnophetvormgevenvaneisen;ineenlaterstadiumwordtmeergefocustopoptimalisatieenbeheersing.

5.4 LIfE cycLE coStEenLifeCycleCost-analyse(LCC-analyse)iseenmethodeomdetotalelevenscycluskostentebepalendoordeverschillendegeldstromen inzichtelijk temaken.Eennettocontantewaardeberekeningis een bekendmiddel omde levenscycluskosten in beeld te brengen. Bij LCCworden naast deontwerp- en uitvoeringskosten ook berekend: onderhoudskosten (preventief en correctief),operationelekosten(bediening,procesbewaking,kostenvoorenergieetc.),kostenvoorinspectiesenkostenvoorsloopofvervanging.Desgewenstkunnendelevenscycluskostenperfunctionaliteitofdeelsysteemwordenbepaald.

EenLCC-analyseisalvanbelangbijdeafwegingomwelofnieteenprojectoptestartenvóórdeaanleg,vervangingofaanpassingvaneensysteem.ZokandeLCCbijdragenaaneenmaatschappelijkekosten-batenanalyse(MKBA).

contInu EenLCC-analysehelptomindeontwikkelfasedejuisteafwegingentemakenvooroptimalisatievanhetsysteemoverdegehele levenscyclus.Zokandebehoeftepersaldoopdegoedkoopstewijzewordeningevuld.EenLCC-analyseisechtergeeneenmaligeexercitie.NetalsRAMSenValueEngineeringmoetenweLCCcontinumeenemenbijhetdoorlopenvandeprocesstappenvolgensdeSystemsEngineering-werkwijze.EenLCC-analysekannodigzijnbij:

• De beginfase van een project.Omdeverwachtelevenscycluskostentebepalenentevoorkomendatprojectenwordenuitgevoerdwaarvandeonderhoudskostenuiteindelijknietbetaaldkunnenworden.

• Ter ondersteuning van de besluitvorming in een project.Omheldertekrijgenwatdeinvloedvantoegevoegdefunctionaliteiteneneisenisopdelevenscycluskostenenteontdekkenwelke varianten – vanuit de levenscycluskosten beschouwd – interessantzijn.

• De verdere uitwerking van het ontwerp. Omgreeptehoudenopdelevenscycluskostenvanontwerpkeuzes.

• De beheer- en onderhoudsfase.Omdeoptimaleonderhoudsstrategietebepalen.• Een contractsituatie.Voordeopdrachtgever:omeenafwegingvanlevenscycluskosten

meetenemenindekwaliteitsbeoordelingvanaanbiedingen.

BinnenRijkswaterstaatenProRailwordtgewerktaanhetverderprofessionaliserenenuniformerenvandetoepassingvanLCC-analyses.BinnenRijkswaterstaatishiervooronlangseenprojectgroepopgericht.ProRailheeftdituitgewerktindehand-outRAMS/LCCanalyse.

31

5.5 aSSEt manaGEmEnt ‘AssetManagementstaatvoordeactiviteitenwaarmeeeenorganisatieuitvoeringgeeftaanhetoptimaal beheren vande assets endedaarmee verbondenprestaties, risico’s en investeringengedurendedegehelelevenscyclus,metalsdoelhetrealiserenvanhetstrategischebedrijfsplanendedoelstellingenvandeorganisatie.’DitstaattelezenindeinternationaalerkendenormPAS55vanhetBritishStandardsInstitution(BSI).

aSSEtSDebetekenisvandeterm‘asset’iskapitaalofbezit.VoordeGWW-sectorzijnassetsdemiddelenwaarmeede infrastructuur inNederlandwordt vormgegeven. In de PAS 55wordt onderscheidgemaaktnaar fysiekeennon-fysieke assets. Fysieke assets zijn deprimaireproductiemiddelen,zoals objecten en machines. Non-fysieke assets zijn medewerkers, informatie, financiën enmaatschappelijkefactoren.

zorGvuLdIGE afWEGInGHetoptimaalbeherenvandeassetsofsystemeniscomplexenvraagteenzorgvuldigeafwegingtussen prestaties, risico’s en investeringen gedurende de levenscyclus van systemen. Daarbijbestaan er soms tegenstrijdige belangen in de afwegingen, bijvoorbeeld bij korte versus langetermijn, kostenversusprestaties,preventiefonderhoudversusongepland falenenbouwkostenversusonderhoudskosten.DoorAssetManagementsystematischenintegraaltoetepassen,wordendezeafwegingentransparanteninzichtelijk.AssetManagementfocustvooralopdegebruiks-enonderhoudsfasevansystemen,terwijlhetzwaartepuntbijSystemsEngineeringligtindeontwikkel-enrealisatiefase.Beidehebbenechterhetzelfdedoel:hetoptimaliserenvansystemengedurendedelevenscyclusdoorhetsturenopdewaardevandesystemenenhunfunctiesvoordeklant.

ErvarInG En kEnnISBijAssetManagementbinnendeGWW-sectordraaithetomhetafwegenvankostenenrisico’stegendedoordenetwerkenenobjecten (assets) te leverenprestaties (service) zoalsdie indebeleidsdoelstellingenzijnverwoord.AlsdeassetsmetbehulpvanSystemsEngineeringtotstandzijngebracht,versterktdithetAssetManagement.OmgekeerdlevertAssetManagementervaringenkenniswaarmeewedeklanteisenvoorhetsysteembeterkunnenbepalen.

32

de processen vanuit Systems Engineering en die vanuit projectmanagement kennen een sterke samenhang en soms overlap met elkaar. toch zijn er ook duidelijke verschillen. In dit hoofdstuk gaan we hierop in. verder lichten we toe hoe Systems Engineering kan bijdragen aan de beheersing van de projectprocessen en de projectrisico’s.

6.1 SamEnhanG van dE procESSEnEenprojectmanagerstuurtophetevenwichttussentijd,geldenkwaliteitmetderisicobeheersingalsbepalendefactor.Zokanhijverantwoordingafleggenaanzijnopdrachtgeverenstakeholders.Voor projectmanagement zijn diversemodellenontwikkeld, zoals Prince2, IPMenProjectmatigWerken.DezemodellenfunctionerenprimaincombinatiemetSystemsEngineering.

tooLSSystems Engineering en projectmanagement overlappen elkaar deels, maar zijn zeker niethetzelfde.SystemsEngineeringrichtzichopdedoelmatigheidvanhetteontwikkelensysteemenalledaarvoorbenodigdeactiviteitenenhulpmiddelen.DewerkwijzevolgensSystemsEngineeringbiedtdenodigetools(methodesentechnieken)omhetprojectmanagementteondersteunenbijeenrisicogestuurdeaanpakbinnendekadersvantijd,geldenkwaliteit.EenprojectmanagerheeftdanookbelangbijhetwerkenvolgensSystemsEngineeringenmoetaansturenopdetoepassingvan de juiste tools. Een voorbeeld van een geschikte tool is een contextdiagram. Zo’n diagramwordttoegepastopdeomgevingvanhetsysteemenbrengtdeexterneraakvlakkengestructureerdinbeeld.Ditisnoodzakelijkomdejuistesysteemeisenboventafeltekrijgenenhetondersteuntde afstemming die plaatsvindt tussen projectteam en stakeholders over de projectscope enkostenconsequentiesvanomgevingsinvloeden.

ISo 15288: IntErnatIonaLE norm voor SyStEmS EnGInEErInGDeuitwerkingvandewerkwijzevolgensSystemsEngineeringbinnendeGWW-sectorsluitaanbijdetechnischeprocessenuitdeISO15288.NaastdetechnischeprocessenbeschrijftdeISO15288ook andere processen, waaronder de projectprocessen: projectplanning, projectbeoordeling,projectbeheersing, besluitvorming, risicobeheersing, configuratiebeheer en informatiebeheer.VolgensdeISO15288wordendezeprojectprocessenindelevenscyclusgebruiktomprojectplannenoptezettenentebeheren,detotdantoebehaalderesultatenendevoortgangtenopzichtevandeplannentebeoordelen,endeuitvoeringvanhetprojecttotaandevoltooiingtebewaken.Deze projectprocessen hebben een directe relatie en interactie met de technische processen,oftewelmetdeinhoudvanhetproject.Degevraagdekwaliteitwordtuitgedruktinfuncties,eisenenontwerp. Keuzes daarin hebbendirecte invloedopdeprojectactiviteiten, -kosten, -planningen -risico’s. Andersom zijn projectbesluiten bepalend voor de oplossingsruimte binnen hetspecificatieproces.

SystemsEngineeringhelptonsookomprojectprocessenopeensystematischeenexplicietewijzeinsamenhangtebeheersen.Bijhet toepassenvanwerkpakketmanagementenWBS’enwordenbijvoorbeeld alle projectactiviteiten gestructureerd opgedeeld inwerkpakkettenwaartussen deraakvlakkenexplicietwordenbeheerst.

projEctmanaGEmEnt

33

doELmatIGE InzEtSystemsEngineeringkanbeschouwdwordenalseen ‘gereedschapskist’vooreensystematischeaanpak van een project. Met Systems Engineering wordt op een zeker abstractieniveau inelk project dezelfde taal gesproken en worden dezelfde generieke processtappen doorlopen.Daaronderzienweechterdeprojectspecifiekeverschillen.SystemsEngineeringterondersteuningvanprojectmanagementwerktalleenalsaanhettoepassenvandemethodesentechniekeneenzorgvuldigeafwegingvoorafgaat.Dematewaarinhet‘gereedschap’opeennuttigeenefficiëntemanieringezetkanwordenisnietaltijdhetzelfde.Alsvoorbeeld:eenprocesmodelvoorhetbepalenvandefunctionaliteitenkomtbetertotzijnrechtbijhetontwikkelenvandynamischesystemendanbijhetontwikkelenvanstatischesystemen.DewerkwijzevolgensSystemsEngineeringkanindebasisdusopelkprojectbinnendeGWW-sectorwordentoegepast;methodesentechniekenmoetenechterweldoelmatigwordeningezet.

do!voorkom een kloof tussen de projectmanager en de specialisten. zet bij projecten procesmanagers in die de brug slaan tussen projectmanagement en techniek, en voorkomen dat er kennisverlies optreedt doordat men soms elkaars taal niet helemaal spreekt.

6.2 IntErdIScIpLInaIrE projEctaanpakHetwerkenvolgensSystemsEngineeringleidttoteeninterdisciplinaireaanpakvanhetproject.Deharmonietussendetechnischeprocessenendeprojectprocesseniseenbepalendesuccesfactoroveralleprojectfasenheen,ongeachtdestructuurvandeprojectorganisatieenhet toegepasteprojectmanagementmodel.Het systematische, integraleen levenscyclusgeoriënteerddenkenenhetexplicietentransparantwerkendringtdoorinallelagenvaneenprojectteam.Elkprojectteamlidstuurtopdezelfdedoelenvanuitzijneigenperspectief.Hetopdelenvaneenprojectinvakdisciplinesgaatvaaktenkostevandeintegraliteitvaneenproject.Vanuithetprojectmanagementisdaaromspecifiekaandachtnodigvoordebelangrijksteaspectsystemen,bijvoorbeelddoorhetaanstellenvaneenveiligheidsmanager.

IntEGraaL projEct manaGEmEntAls voorbeeld voor een interdisciplinaire projectaanpak wordt hier het model van IntegraalProjectManagement(IPM)gebruikt,zoalsdatbinnenRijkswaterstaatwordtgehanteerdvoordeaansturingvaneenprojectorganisatie.Ditmodelisnaderuitgewerktinde‘WerkwijzerAanleg’vanRijkswaterstaat.Inhetmodelonderkennenwedevolgendeprojectonderdelen:

• Projectmanagement• Omgevingsmanagement• TechnischManagement• Contractmanagement• Projectbeheersing

Figuur6.1geeftweerhoeSystemsEngineeringgepositioneerdkanwordenbinnenIPM.

34

InvLoEdFiguur6.1laatziendatSystemsEngineeringinvloedheeftopallegenoemdeprojectonderdelen.De processtappen van Systems Engineering kunnen we niet los zien van bijvoorbeeld deafstemmingsprocessenmetomgevingspartijen,deafwegingsprocessenvoormarktbenaderingende verantwoordingsprocessennaar de opdrachtgever. Voor het efficiënt kunnen toepassen vanSystemsEngineeringishetsturenopdeintegraliteitvanaldezeprocessen,meteeneenduidige‘mindset’ vanallebetrokkenen,essentieel.Hiermeevoorkomenwesuboptimalisatiebinnendelevenscyclusvanhetsysteem.DeprojectmanagerisverantwoordelijkvoordeoptimalisatiebinnendelevenscyclusvanzijnSystemofInterestenmoetdusaansturenopdejuistetoepassingvanSystemsEngineeringbinnenzijnteam.Ditprincipeistoepasbaarvooriederprojectmanagementmodel.

don’t!het is niet de bedoeling dat we Systems Engineering-acti viteiten organiseren uitsluitend door het benoemen van Systems Engineering-specialisten. Systems Engineering is een integraal traject en iedereen moet hieraan bijdragen; de werkwijze moet verankerd zijn in de totale projectaanpak.

6.3 rISIcomanaGEmEntSturenoprisico’siseenbelangrijkonderdeelvanelkprojectmanagementmodel.SystemsEngineeringhelptomrisico’sgestructureerdaanhetlichttebrengenentebeheersen.Ondankseengestructureerdewerkwijze is niet alles vooraf vast te leggen.We hebben altijd te maken met onzekerheden; deomstandighedenzijnnooitvoorhonderdprocentbekendenkunnengaandewegveranderen.Naarmateeenprojecteenlangeredoorlooptijden/ofeencomplexereomgevingkentisdekansopveranderingengroter.Onzekerhedenwordenbinneneenprojecttastbaargemaaktdoorzetevertalennaarrisico’s.Hetomgaanmetrisico’siseenessentieelonderdeelvanSystemsEngineering.Onzekerhedenwordenvaakgeassocieerdmetongewenstegevolgenenveiligheidsrisico’s,maarkunnenookpositievegevolgenhebben.Denkdaarbijbijvoorbeeldaaneendalendeprijsvangrondstoffen.

OMGEVING MARKT

OPDRACHTGEVER

RELATIE SYSTEMS ENGENEERING EN INTEGRAAL PROJECT MANAGEMENTFiguur 6.1

SYSTEMS ENGENEERING

PROJECTMANAGEMENT

PROJECTBEHEERSING

TECHNISCHMANAGEMENT

CONTRACT-MANAGEMENT

OMGEVINGS-MANAGEMENT

35

Bijrisicomanagementzijndiversezakenvanbelang:• Inwelkematekanikonzekerhedenvertalennaarexplicieterisico’s?• Watzijndegevolgenvoordeprojectbeheersing:tijd,geld,kwaliteit?• Welkerisico’szijnacceptabel?• Hoe maak ik gebruik van de oplossingsruimte tussen kans en gevolg (preventieve

beheersmaatregelenversuscorrectievebeheersmaatregelen)?• Hoevermoetikdoorgaanmetspecificerenomvoldoendezekerheidtecreërenvoorde

volgendefaseinhetproject?• Welkerisico’sbehorenbijdeopdrachtgever,welkerisico’sbehorenbijdeopdrachtnemer?

Welkerisico’swordengedeeld?

Hetomgaanmetrisico’svraagtomeenwerkwijzedieverankerdisinalleprojectactiviteitenoverde gehele levenscyclus. Risicomanagement staat centraal in de projectsturing en beheerst hetspanningsveldtussenkwaliteit,tijdengeld.Ditisweergegeveninfiguur6.2.

Risicomanagement hoort onderdeel te zijn van het dagelijks handelen in een project. Bij hettoepassen van Systems Engineering is dit niet anders. Oftewel: risicomanagement en SystemsEngineering kunnenwe niet los van elkaar zien. Bij alle processtappen in deze Leidraad speeltde risicobenaderingeenbepalende rol. Risico’s kunnenbijvoorbeeldbepalenhoe gedetailleerdspecificatieswordenuitgewerkt,welke verificatie&validatiemethodesworden toegepast enofeenRAMS-analysemoetwordenuitgevoerd.

vaStLEGGEn bIj rISIcomanaGEmEntBijfaseovergangeninprojectenwordenspecifiekerisicoanalysestoegepast.Ditterondersteuningvan de besluitvorming. Is een fase afgerond, danwordt vastgelegdwelke risico’s nog niet zijnafgedektenhoedeze–eventueelineenvolgendefase–wel(gedeeltelijk)zijnaftedekken.Erzijnmeerderemethodesomrisicomanagementtoetepassen.EenveelgebruiktemethodebinnendeGWW-sectorisRISMAN.Vanrisico’sleggenweminimaalvast:

• Degewenste/ongewenstegebeurtenis• Dekansvanoptreden• Degevolgen(voor-/nadelen)vandegebeurtenis

o Uitgedruktingeldo Uitgedruktinkwaliteit

• Debeheersmaatregel• Derelatiemetdeeisen

STAKEHOLDERS OPDRACHTNEMERSOPDRACHTGEVER

RISICOMANAGEMENTFiguur 6.2

GELD

KWALITEIT

TIJD

RISICOMANAGEMENT

36

Bij het toepassen van SystemsEngineering is het zaakde relatie zichtbaar temaken tussendeprojectrisico’s en de Systems Engineering-activiteiten. Maak bijvoorbeeld expliciet op basisvanwelkerisico’seenspecificatienaderwordtgedetailleerd,welkerisico’seenrol spelen indewerkpakkettenuitdeWBSenwelkeSE-methodiekenfungerenalsrisicobeheersingsmaatregel.

do!houding en gedrag van partijen in de keten moeten gericht zijn op het opbouwen van langdurige vertrouwensrelaties. Wees daarom altijd open over de onzekerheden in een project. de risico’s moeten voor alle partijen helder zijn.

6.4 Work brEakdoWn StructurEDeWork Breakdown Structure (WBS), ookwel activiteitenboom genoemd, geeft een structuurvoor het managen van een project. De WBS wordt hier gedefinieerd als de hiërarchischeopdeling vanhetproject inwerkpakketten.DeWBSbeschrijftallewerkzaamhedendieverrichtmoetenwordenomhetbeoogdeprojectresultaattebehalen.HetdoelvaneenWBSishetwerkverdeleninbeheersbarewerkpakketten(WP),dieapartingepland,begrootofuitbesteedkunnenworden. Dewerkpakkettenworden toegewezen aan een verantwoordelijke persoon, disciplineoforganisatie.DedecompositievandeWBSbestaatuitwerkpakkettenmeteensetgerelateerdewerkpakketactiviteiten.Dewerkpakkettenzijndaarbijeenclusteringvanwerkpakketactiviteitendiesameneenlogischgeheelvormenopbasisvanbijvoorbeeld:

• Deprojectfasering(concept-,ontwikkel-,realisatie-ofgebruiksfase)• Hetsysteemontwerp(bepaaltdebenodigdewerkzaamhedenvooreenobject)• Degeografischeindeling(opbasisvanplaats)• De(project)planning(opbasisvantijd)• Deaansturingvaneenorganisatie(disciplinesenafdelingen)

WErkpakkEtactIvItEItEenwerkpakketactiviteitiseensamenvoegingvaneenobjectuitdeSystemBreakdownStructure(SBS)eneenactiviteit.Voorbeeldenhiervanzijn:hetontwerpenvaneen landhoofd,het testenvan installaties of het fabriceren van een sluisdeur. Verderworden de relevante systeemeisen,benodigdeinformatieenrisico’sgekoppeldaandewerkpakketactiviteit.Ditgeheelvormtdebasisvoordewerkpakketbeschrijving.Omdateenwerkpakketeenclusteringvanlogischsamenhangendeactiviteiten bevat, vinden betalingen of vergoedingen in een contractsituatie dikwijls plaats opbasisvandewerkpakketten.DeindelingvandeWBSisafhankelijkvanhetSystemofInterestvandebetreffendeorganisatieenkandusperopdrachtgeverenopdrachtnemerverschillen.

37

don’t!het is niet de bedoeling om als opdrachtgever in een WbS interne processen van een opdrachtnemer te definiëren. Schrijf alleen processen voor waar dat nodig is voor het beheersen van raakvlakken tussen de processen en daar waar risico’s worden onderkend.

WERKPAKKETBESCHRIJVING

ONDERHOUDBAARHEID WERKPAKKET 1.2WERKPAKKET 1.1

ONDERHOUDBAARHEIDOBJECTEN (uit de SBS)ONDERHOUDBAARHEIDEISEN, INFORMATIE,RISICO’S ETC. ONDERHOUDBAARHEIDACTIVITEIT (t.b.v. project)

WORK BREAKDOWN STRUCTUREFiguur 6.3

WERKPAKKETACTIVITEIT 1.1.1 WERKPAKKETACTIVITEIT 1.1.2

ONDERHOUDBAARHEIDWERKPAKKET 1

38

Gedurende de levenscyclus van een systeem dragen prorail en rijkswaterstaat op diverse momenten een deel van de benodigde werkzaamheden over aan de markt. de toepassing van Systems Engineering op zich is onafhankelijk van het gekozen moment voor marktbenadering en de gehanteerde contractvorm. Systems Engineering stelt echter wel de nodige voorwaarden aan de wijze waarop partijen met elkaar omgaan in contractsituaties. het iteratieve en levenscyclusgeoriënteerde karakter van Systems Engineering vereist een gedegen samenwerking tussen betrokken partijen. dit hoofdstuk laat zien hoe het werken met Systems Engineering de relatie tussen opdrachtgever en opdrachtnemer kenmerkt en hoe dit doorwerkt naar de contracten van prorail en rijkswaterstaat.Demomentenwaarop het proces over enweer gaat tussen opdrachtgever en opdrachtnemernoemenwehierde‘koppelpunten’.Koppelpuntenwordensomsook‘ontkoppelpunten’genoemd.Wijgevendevoorkeuraan‘koppelpunten’omdatditdegewenstesamenwerkingbenadrukt.

7.1 koppELpuntEn Bij projecten zijn doorgaans meerdere partijen betrokken die elk verantwoordelijk zijnvoor het doorlopen van een fase of processtap in de levenscyclus. Dit kunnen verschillendeorganisatieonderdelenzijn,zoalsdebeleidsafdelingtijdensdeplanvormingeneenwegendistrictvanRijkswaterstaattijdensdegebruiksfase.Vaakwordenookexternepartijen ingezetvoorhetuitvoerenvanprojectwerkzaamheden,bijvoorbeeldaannemers,onderaannemers,ingenieurs-enadviesbureausenleveranciers.HetwerkenmetSystemsEngineeringstelteisenaandesamenwerkingtussendebetrokkenpartijentijdenshetdoorlopenvandelevenscyclus.Ditgeldtspecifiekbijdekoppelpunteninhetproces.Eenkoppelpuntmoetgezienwordenalseenoverdrachtsmomenttijdenseen interactiefprocesmet gedeelde verantwoordelijkheden.Opde koppelpuntenmoetenoverdracht, terugkoppelingen afstemming tussen de partijen goed geregeld worden. Koppelpunten worden gekenmerktdooreentijdsspannewaarbinnendeoverdrachtplaatsvindt,eenproductwaarindeinhoudelijkeoverdrachtsgegevenswordenvastgelegdeneenafstemmingsprocestussendepartijen.

koppELpuntEn In contractSItuatIESDezeparagraafrichtzichopdekoppelpuntentussenverschillendeorganisatiesincontractsituaties,ofteweltussenopdrachtgeverenopdrachtnemer.Eenkoppelpuntkangevisualiseerdwordenmetbehulpvaneenzogenaamde‘knip’inhetV-model;figuur7.1.Met‘knip’wordthierbedoelddescheidslijntussenverantwoordelijkheidvanopdrachtgeverenopdrachtnemer.DaarwaardeknipdeproceslijnenuithetV-modelkruist,iseenkoppelpuntvantoepassing.

rELatIE opdrachtGEvEr - opdrachtnEmEr

39

Het verloop van de knip kan per project verschillen, afh ankelijk van de inkoopstrategie van deopdrachtgevendepartij. Inhetweergegeven voorbeeld is sprake vaneenopdrachtnemer indevorm van een aannemer aan wie een deel van de ontwikkelfase en de totale realisatiefase isuitbesteed(oftewelDesign&Construct).Inhetgevalvaneeningenieursbureaukanerbijvoorbeeldvoorgekozenwordenoméénlaagindeontwikkelfaseuittebesteden.

afStEmmInG noodzakELIjkHetkoppelpuntuithetvoorbeeldvanfiguur7.2wordtgemarkeerddooreenvraagspecificatievandeopdrachtgevereneenaanbodspecificatievandeopdrachtnemer.Het iteratievekaraktervanSystems Engineeringmaakt afstemming tussen de specificatieprocessen van opdrachtgever enopdrachtnemernoodzakelijk.Ditbetekentdatdeopdrachtgeverdevraagspecificatieniet‘overdeschutting’kangooien,endatdeopdrachtnemerhetiteratievespecificatieprocesvoortmoetzetten.Deaanbodspecificatiemoetvoldoenaandegevraagdekwaliteitengebodenoplossingsruimteuitdevraagspecificatie.

V-MODEL MET KNIP OPDRACHTGEVER - OPDRACHTNEMERFiguur 7.1

ONTWIKKELEN

VERNIEUWEN

= MOGELIJKE KNIP

REALIS

ERENVERIFIËREN / VALIDEREN OPDRACHTG

EVER

OPDRACHTNEMER

CONCEPT ONTWIKKELFASE REALISATIEFASE SLOOPGEBRUIKSFASEONDERHOUD / VERNIEUWING

SPECIFICERENVRAAG

SPECIFICATIEAANBOD

SPECIFICATIE


VRAAGSPECIFICATIE VS AANBODSPECIFICATIE 1Figuur 7.2

ONTWERPEN

STRUCTURERENEN

ALLOCEREN

ANALYSEREN

OPD

RACH

TGEV

ERO

PDRA

CHTN

EMER

40

opEn communIcatIEDeontwikkelingvaneensysteemiseeninteractiefprocesmetgedeeldeverantwoordelijkheden.Datvergteenopencommunicatietussencontractpartners.BijhetwerkenmetSystemsEngineeringishetbelangrijkdatelkepartijbijtijdsdíeinformatiebeschikbaarsteltdievanbelangisvoorhetkoppelpunt. Tijdens de aanbestedingsprocedure van contracten kan hiervoor bijvoorbeeld eendialoogfasewordeningericht.

Productendiedemogelijkekoppelpuntentussenopdrachtgeverenopdrachtnemermarkerenzijnbijvoorbeeld:

• De vraagspecificatieDevraagspecificatieiseenbelangrijkonderdeelvanhetcontracttussenopdrachtgeverenopdrachtnemer.Devraagspecificatiebeschrijftde‘uitvraag’vandeopdrachtgever.Hetdocumentlegtdeverantwoordelijkheden,scope,oplossingsruimteeneisenvast.

• De aanbodspecificatieDeaanbodspecificatiebeschrijftde‘aanbieding’vandeopdrachtnemer.Ditdocumentlegt de geboden oplossing (het ontwerp inclusief de marge) en bijbehorendespecificatiesvast.Deaanbodspecificatietoontaandatdegebodenoplossingvoldoetaandegevraagdekwaliteitenpastbinnendegebodenoplossingsruimte.

• Op- en afleverdossierIn het open afleverdossier wordt de relevante informatie over het gerealiseerdesysteemopgenomen.Ditbetreftookinformatievoordevolgendefasevanhetsysteemvanuit de levenscyclusbenadering. Denk daarbij aan de planning van beheer- enonderhoudswerkzaamheden.

• V&V-dossier opdrachtnemerHetV&V-dossierbevatalle resultatenvanverificatie&validatie-activiteitendiedoorde opdrachtnemer zijn uitgevoerd. Daarmee toont de opdrachtnemer aan conformvraagénaanbodtehebbengewerkt.Overdemomentenenmethodesvanverificatie&validatiemoetendepartijenheteenszijn.Opbasisvanrisico’skandeopdrachtgeverV&V-methodes voorschrijven in de vraagspecificatie of kan de opdrachtnemer V&V-methodes opnemen in de aanbodspecificatie. Vóór gunningmoet helder zijn welkeinspanning nodig is voor verificatie & validatie. Voor onderdelen die niet risicovollijkenenquainspanningnietbepalendzijnvoordeopdrachtsom,kunnennagunninggezamenlijkdeV&V-methodeswordenvastgesteld.

• Integrale planningDeopdrachtnemerneemttijdelijk(eendeelvan)hetsysteemovervandeopdrachtgever.Degeplandeactiviteitenvandeopdrachtnemerdienenindeplanningvanhettotalesysteem van de opdrachtgever te passen. De opdrachtgever kan hiermee andereactiviteiten,gerelateerdaanhetsysteem,plannenenuitzetten.

• RisicodossierAanhetsysteem(ofproject) zijn risico’sgekoppeld.Eenduidelijkencompleetbeeldvanderisico’sisvangrootbelangophetmomentvancontracteren.Kennisrondomderisico’shoortdaarommetelkaargedeeldteworden.

• BaselinesDebaselineszijnmomentopnameswaarbijdestatusvaneenprojectopeenbepaaldmoment wordt vastgelegd. Deze baseline is de referentie voor het vervolg van hetproject. De betrokken partijen maken samen afspraken over de momenten en deinhoudvandebaselines.

41

• AchtergrondinformatieDit is de documentatie van het voorgaande proces van de opdrachtgever, zoalsbijvoorbeeld de Klant Eisen Specificatie of het V&V-dossier van de opdrachtgever.Vrijgavehiervanbiedtdeopdrachtnemerdemogelijkheidomeenbeterbeeldtekrijgenvandekeuzesdiegemaaktzijndoordeopdrachtgever.Dithelptomdevraagspecificatiejuistteinterpreterenenvoorkomtinefficiëntediscussies.

Deopdrachtgeverkandeopdrachtnemerineencontractvoorschrijvenhoeenwattedoenmetdezeproducten.Ookkandeopdrachtnemervoorstellendoenineeninlichtingen-ofdialoogfase.Iniedergevalmoetmensamenovereenstemmingbereikenoverinhoudenvormvanhetproductperkoppelpunt.

do!op de koppelpunten moeten opdrachtgever en opdrachtnemer samen keuzes durven maken en de bijbehorende risico’s accepteren. Leg samen expliciet uitgangspunten vast op het moment dat onduidelijkheden nog niet zijn opgelost maar er wel besluiten nodig zijn om verder te komen.

GEïntEGrEErdE contractEnProRailenRijkswaterstaatgebruikenbijvoorkeurgeïntegreerdecontractenomdevragenaandemarkt te formuleren en de interactie tussen opdrachtgever en opdrachtnemer vorm te geven.DitzijncontractenwaaropdeUAV-GCvantoepassing isenwaarbijdeopdrachtnemer,naastdeuitvoering,eendeelvandeontwikkelfasevoorzijnrekeningneemt.Welkdeeldatis,hangtafvande specifieke situatie rondhet project en de inkoopstrategie. In de basisovereenkomst kunnenafsprakenoverdekoppelpuntenwordenopgenomen.Deopdrachtgeverbepaaltineersteinstantiewelkekoppelpuntenopwelkewijzeindecontractdocumentenwordenondergebracht.Intweedeinstantie kunnen de betrokken partijentijdens de contracteringmet elkaar vaststellen hoe hetafstemmingprocesrondomkoppelpuntenwordtingericht.

dE dIaLooGTijdensdeaanbestedingsprocedurevaneencontractkantussenopdrachtgeverenopdrachtnemereen dialoog ontstaan. Deze gaat onder andere over de eisen, interpretatie van eisen,ontwerpuitgangspunten,ontwerpkeuzesenV&V-methodes.Vanuithetiteratieveprocesgezienisdezedialooggewenst,zonieteenvoorwaardeomSystemsEngineeringgoedtekunnentoepassen.Deze dialoog biedt de opdrachtnemer input voor de aanbodspecificatie. Na contractering kandedialoogwordenvoortgezetdoordeprojectteamsvanopdrachtgeverenopdrachtnemer.Eenvoorbeeldhiervanishet(technisch)overlegtussendeprojectteams.Hierinstaanzakencentraalals:deinterpretatievaneisen,hettoepassenvanV&V-methodesenmogelijkebeheersmaatregelenvoorrisico’s.

don’t!het is niet de bedoeling dat juridische discussies de doelmatigheid in de weg staan. uiteraard zijn deze discussies nodig; het is echter belangrijk om de nadruk te leggen op de inhoudelijke dialoog tussen opdrachtgever en opdrachtnemer.

42

7.2 vraaGSpEcIfIcatIE IndeUAV-GCgebruikenwede term ‘vraagsprecificatie’omdeuitvraagvaneenopdrachtgeveraaneenopdrachtnemerteduiden.Deopdrachtnemersteltzijnaanbiedingop,opbasisvandevraagspecificatie. In termen van Systems Engineering vormt de vraagspecificatiede output vanhet specificatieproces van de opdrachtgever en de input voor het specificatieproces van deopdrachtnemer. Figuur 7.2 geeftweer hoe de vraagspecificatie de scheidslijn beschrijft tussende verantwoordelijkheden van een opdrachtgever en een opdrachtnemer. De vraagspecificatiebeschrijftdegevraagdekwaliteitendeoplossingsruimteinhetkadervaneencontractengeeftaanhoedeverantwoordelijkhedenomtrentdekoppelpuntenzijngeregeld.

vErzamELInG SpEcIfIcatIESHet System of Interest van een opdrachtnemer wordt bepaald door de vraagspecificatie. Devraagspecificatiebeschrijftdiedeelsystemenensysteemelementendiedeopdrachtgeveraandebetreffendeopdrachtnemeruitbesteedt.HetisduseenverzamelingspecificatiesdieindemeestegevallennietgelijkisaanhettotaleSystemofInterestvandeopdrachtgever.Hetspecificatieprocesvandeopdrachtnemerleidtdanooktoteen‘eigen’specificatievanhetsysteem,diedebasisisvoorzijnaanbieding.Ditnoemenwedeaanbodspecificatie.Deaanbodspecificatiebevatonderanderehetontwerpvandeopdrachtnemermetbijbehorendemarges.Eengedegenverificatie&validatievandeaanbodspecificatievandeopdrachtnemeraandevraagspecificatievandeopdrachtgeverisnoodzakelijk.Ditomzekertewetendataandevraagvandeopdrachtgeverwordtvoldaanendatdemargeophetontwerpvandeopdrachtnemerpastbinnendeoplossingsruimte.Figuur7.3geeftditprincipeweer.

Hetismogelijkdathetspecificatieprocesvandeopdrachtnemer,nasluitencontract,leidttotnieuweinzichtenenwijzigingsvoorstellen.Wordendezevoorstellengeaccepteerddoordeopdrachtgever,danleidtdittoteencontractwijzigingendustoteenaangepastevraagspecificatie.IndeUAV-GCisnamelijkgeregelddatdevraagspecificatiealtijdvóórdeaanbiedinggaat.

Figuur 7.3

VRAAGSPECIFICATIE

OPLOSSINGSRUIMTE

AANBODSPECIFICATIE

MARGE ONTWERP

VRAAGSPECIFICATIE VS AANBODSPECIFICATIE 2

OPD

RACH

TGEV

ER

OPD

RACH

TNEM

ER


43

Nagunningvervolgtdeopdrachtnemerhet specificatieproces totaanhetdetailniveauvaneenuitvoeringsgereed ontwerp. Door het detailleren van zijn specificaties kan hij ervoor kiezengedecomponeerde deelsystemen en systeemelementen op dezelfde wijze uit te besteden aanonderliggendeopdrachtnemers.

do!beschouw het minimaal en maximaal budget ook als een kader voor de oplossingsruimte. Geef een opdrachtnemer de mogelijkheid om binnen het beschikbare budget de optimale oplossing aan te bieden. beoordeel vervolgens op de beste prijs-kwaliteitverhouding binnen de gestelde kaders.

StandaardEnRijkswaterstaat enProRail kennendenodige formats en instructies voorhet opstellen vaneenvraagspecificatiebijeenUAV-GC-contract.Hierinwordtdevraagspecificatiegesplitstintweedelen,teweten:deel1‘eisen’endeel2‘proces’.Deze opsplitsing in twee delen kunnenwe zien als een indeling in hetwat (eisendeel) en hoe(procesdeel).Hiernaastishetvoordehelderheidvandeuitvraagbelangrijkomookhet‘waarom’,ofteweldeprojectdoelstellingen,goedtebeschrijveninhetcontract.Hetinleidendehoofdstukinheteisendeelbiedthierhetbesteruimtevoor.

vraaGSpEcIfIcatIE EISEndEELDevraagspecificatieeisendeelwordtopgebouwdopbasisvandesysteemeisendievantoepassingzijnopdescopevanhetcontract.Eenvraagspecificatieomvatmeestalmeerderesystemenen/ofdeelsystemen.

Eenvraagspecificatieeisendeelbevattenminstedevolgendeinformatie:• Systeembeschrijving(doelstelling,systeemdefinitieenafbakeningscope/

systeembegrenzing)• Bindendeeninformatievedocumenten• Functioneleeisen• Aspecteisen• Raakvlakeisen• Informatiebijdeeisen(waaronderdevoorgeschrevenverificatie&validatiemethodes)• Begrippen-endefinitielijsten

normEn En rIchtLIjnEnDe ervaring leert dat de mate waarin Normen en Richtlijnen in de eisen moeten wordenvoorgeschreveneenveelvoorkomenddiscussiepunt isbinnenprojecten.Wehebbenhethierbijoverdezogenaamdebindendeeninformatievedocumenten.Opgemerktdienttewordendatookdeinformatievedocumentennietvrijblijvendzijn.Opdrachtgeverdienterdaaromvoortezorgendatdeinformatievedocumentenjuistenconsistentzijn.Devraagspecificatieeisendeelbevateenopsommingvandebindendeen informatievedocumenten.Dezeopsomming isprojectspecifiekenwordtbepaalddoordeobjecten,eisenenV&V-methodesuitdevraagspecificatie.NormenenRichtlijnenkunneneenbelangrijkerolvervullenbijhetafdekkenvanV&V-methoden.Daarnaastkunnenookmeergeneriekeproductstandaardenvantoepassingzijnbijdeontwikkelingvanhetsysteem.DitzijnbijvoorbeeldNormenenRichtlijnendiepasbijnaderedetailleringvanhetontwerpinbeeldkomen.HetisnietdebedoelingallemogelijkvantoepassingzijndeNormenenRichtlijnenalsbindendofinformatiefoptenemenindevraagspecificatie.

44

OpdezewijzevervullendeNormenenRichtlijneneenbelangrijke rolbijhetdefiniërenvandescopeenhetbeheersenvanrisico’s.HetjuisttoepassenvanNormenenRichtlijnenleidttoteengedefinieerdekwaliteitvanbetreffendeobjecten.

vraaGSpEcIfIcatIE procESdEELIn het procesdeel van de vraagspecificatie staan de eisen beschreven die worden gesteld aandeprocessen voorde verdereontwikkeling en realisatie vanhet systeem (dehoe-eisen). Indevraagspecificatieprocesdeelwordendeproceseisengegroepeerd inwerkpakketten,opgebouwdopbasisvandeWBSvandeopdrachtgever.ProRailenRijkswaterstaatdelenhetprocesdeelinopbasisvanhetIntegraalProjectManagementmodel(IPM),bestaandeuitdevolgendeprocessen:

• Projectmanagement• Omgevingsmanagement• Technischmanagement• Contractmanagement• Projectbeheersing(risico-,plannings-enfinancieelmanagement)

WErkpakkEttEnVooriedervandezewerkpakkettenuitdevraagspecificatieprocesdeelbeschrijftdeopdrachtgeverdedoelstellingen enwelke input/output in termen van informatie enproducten vanbelang is.Daarnaastkandeopdrachtgeveraangevenwelkeactiviteitenminimaalverwachtworden.Deindelingvanwerkpakkettenindevraagspecificatieprocesdeelkananderszijndandeindelingvandewerkpakkettenzoalsdeopdrachtnemerdiegebruiktvoordeaansturingvanzijnproject.Debetalingenofvergoedingenvaneenprojectzijnvaakgebaseerdopdewerkpakkettenvandeopdrachtnemer.

WErkWIjzEbESchrIjvInGEnProRailenRijkswaterstaathantereninstructies,diewerkwijzebeschrijvingenwordengenoemd.DezebevattendegangbareregelsvoorhetopstellenvaneenvraagspecificatievolgensdemethodiekvanSystemsEngineering,gebaseerdoppraktijkervaringen.HetdoeldaarvanisommeereenduidigheidtecreërenindevraagspecificatiesdiebinnendeGWW-sectoropdemarktwordengebracht.Dezewerkwijzebeschrijvingenzijntevindenopwww.leidraadse.nl.

do!Wees consistent, zowel binnen een contract als in verschillende contracten. Wees consequent met de structuur in de verschillende contractstukken en vind daarnaast niet bij elk contract opnieuw het ‘specificatiewiel’ uit. hergebruik de goede voorbeelden en pas standaarden toe. dit voorkomt dubbel werk bij zowel opdrachtgever als opdrachtnemer.

45

deze vernieuwde Leidraad Systems Engineering creëert de randvoorwaarden voor de toepassing van Systems Engineering binnen de GWW-sector. het schetst kaders en beschrijft de negen leidende principes. voor een gedegen uitvoering van deze werkwijze in de eigen organisatie is echter een vertaalslag nodig van dit beleid naar concrete toepassing. deze slag is afhankelijk van de bedrijfsprocessen van een organisatie en deze moet elke organisatie daarom individueel maken. hoewel de concrete praktijk niet de insteek van deze Leidraad is, doen we hier enkele suggesties voor het invoeren of toepassen van Systems Engineering in uw organisatie.

zorG voor draaGvLak In dE orGanISatIE. Invoerenvandewerkwijzevraagtomdraagvlakenbetrokkenheidindeorganisatie.WehebbenhetdanzowelovercommitmentbijhethogermanagementalsdeovertuigingbijmedewerkersdatSystemsEngineeringergenstoebijdraagt.Voorwaardebijhetinrichtenvandewerkwijzeisdatdezewordtgedragendoordedirectievaneenorganisatie.Debetrokkenheidvanhetmanagementkanvergrootwordendooruitte leggenhoeSystemsEngineeringgeldkanopleveren.Toonmetsuccesvollepraktijkvoorbeeldenaanhoeveelerbespaardkanwordenopprojecten.Eéntreffendvoorbeeldisvaakovertuigenderdaneenuitgebreidrapport.LegbijdeoverigemedewerkersdenadrukopdeproblematiekdiemetSystemsEngineeringvaltoptelossen.DaarbijgaathetnietomdetermSystemsEngineering,hetgaateromdatulaatzienwatdetoepassingvandezewerkwijzekanoplossenenopleveren.

zorG voor ondErLEGdE mEdEWErkErS. MedewerkersdiemetSystemsEngineeringaandeslaggaan,behorenookdaadwerkelijktewetenwatervanzewordtverwacht.Zorgdusdatmensenbeslagentenijskomen.BijvoorbeelddoorzecursussentelatenvolgendiedetheorieenpraktijkvanSystemsEngineeringbelichten.Daarbijishetgoedomzowelsuccesvollealsmindersuccesvollevoorbeeldenaantehalen,zodatzoweldesuccesmogelijkhedenalsvalkuilenvandewerkwijzewordenbelicht.Overigensverzorgendemeestebrancheorganisatiesvoorlichtingenopleidingsprogramma’svoordeaangeslotenorganisaties.HethandboekSystemsEngineeringvanINCOSE:‘SystemsEngineeringHandbook’(versie3.0,juni2006)biedtinformatievoortoepassingvandewerkwijzeoppraktischniveau.Ookzijnopwww.leidraadse.nlpublicatiestevindendiemeerinzichtbiedeninonderdelenvanSystemsEngineering.Verder vindt uhier informatieover SystemsEngineering-cursussen, voorbeeldprojecteneneengeneriekstappenplanvoorpartijendiemetSystemsEngineeringaandeslagwillen.

rIcht EEn ondErStEunEnd tEam In.Systems Engineering gaat effectiever met gedegen begeleiding. Een ondersteunend team kaneen grote rol spelenbij het begeleiden vanprojectendie SystemsEngineering toepassen.Veelorganisatieshebbenditoverigensalingericht.ProRailheeftbijvoorbeeldhetsupportteam;ditteamcoachtmedewerkersomSystemsEngineeringtevertalennaarhunprojecten.BijRijkswaterstaatbestaathetKennisveldSystemsEngineering;ditorganisatieonderdeelbegeleidtprojectenbijeenjuistevertalingvanSystemsEngineeringnaarhetproject.NLingenieursheefthetexpertnetwerkSystemsEngineering.Ookdemeestebouwbedrijvenkennenondersteunendeteams.

handrEIkInG

46

DaarbijishetgoedalsindeuiteenlopendeoverlegsituatiesaltijdiemandaanwezigisdieeenSystemsEngineering-insteekheeft.Hetverdientaanbevelingeenextrapersoonaanhetprojectteamtoetevoegen,bijvoorbeeldeenbouwprocesmanager,dieSystemsEngineering telkensexplicietopdeagendazet.

Start mEt EEn pILotprojEct. NatuurlijkkanhetgeenkwaadomelementenvanSystemsEngineeringstapsgewijs inmeerdereofalleprojectenteintegreren.Maarwieéchtdevoordelenwilondervinden,doetergoedaanerinminimaaléénprojectvolledigvoortegaan.ZorgvooreenpilotprojectwaarinvolledigvolgensdeSystemsEngineering-aanpakwordtgewerkt.Zorgdathiermedewerkersaandeslaggaandieovertuigdzijnvandemogelijkhedenvandewerkwijze.Enzorgdathetondersteunendeteamhetprojectbegeleidt.DeinditprojectopgedaneervaringkanwordenmeegenomeninoverigeSystemsEngineering-projectenindeorganisatie.

zorG dat advIEzEn nIEt vrIjbLIjvEnd zIjn. WanneereenorganisatieSystemsEngineeringserieusneemteneenondersteunendteamofeenwerkgroephiermeeaandeslaggaat,ishetzaakdatditteamookzeggenschapheeft.Datbetekentdatadviezenvandezepartijinmeerofminderematebindendzijn.HetteammoetkunneningrijpenincontractenendeplanningalsdatvanuithetoogpuntvanSystemsEngineeringnoodzakelijkis.

InvEntarISEEr procESSEn En procEdurES En StEm dEzE af op dE SyStEmS EnGInEErInG-SyStEmatIEk. Bij het toepassen van Systems Engineering is het raadzaam eerst te inventariseren welkebedrijfsprocessenen-procedureswordenbeïnvloeddoorSystemsEngineering.KijkvervolgenshoedezeafgestemdkunnenwordenopdeprocesstappenbinnenSystemsEngineering.UiteraardkanterondersteuningvandittrajectICTwordeningezet.ICT-programma’smogenechternietleidendworden,maarmoetendeSystemsEngineering-gedachteondersteunen.

pak dE mEESt krItISchE procESSEn aLS EErStE aan. DitzijnprocessenwaarvanduidelijkisdatSystemsEngineeringveelmeerwaardekanhebben.Pakdaarbijineersteinstantiedíeprocessenopwaarbijudekansvanslagenookgrootacht.Hetverschiltvanorganisatietotorganisatiewelkeprocessenditzijn;voordeeenkanditdeplanvormingzijn,voordeanderhettenderprocesofbijvoorbeeldhetcontracterenvanonderaannemers.

LEEr van ELkaar. Voorkom dat iedere organisatie opnieuw het wiel moet uitvinden. Binnen branches en overdebranchegrenzenheen kan van elkaar geleerdworden. Bijvoorbeeld door best practicesmetelkaartedelen,maarookdoordeleerpuntentedelenvanhoehetjuistníetmoet.Ditkanbinnenbrancheorganisatiesmaarookverticaal,binneneenproject,waarbijdeverschillendepartijendeopgedaneSystemsEngineering-kennismetelkaardelen.

47

Hierondereenoverzichtvan indeuitgavegebruiktebegrippen,metdedefinitievanhetbegripzoalsdievoordezeLeidraadgeldt.

• Aanbodspecificatie Aanbiedingsdocument dat de geboden oplossing met deoplossingsmargeenbijbehorendeeisenvastlegt.

• Activiteitenboom (= Work Breakdown Structure),zieWBS.• AspectSpecifiekeeigenschapvanhetteontwikkelensysteem.• Aspecteis De beschrijving van de gevraagde prestatie van een product of dienst

aangaandeeenaspect.• AspectsysteemEendwarsdoorsnedevanhetsysteemvanuitéénperspectief.• Asset Management De activiteiten waarmee een organisatie uitvoering geeft aan

hetoptimaalbeherenvandeassetsendedaarmeeverbondenprestaties,risico’seninvesteringengedurendedegehele levenscyclus,metalsdoelhet realiserenvanhetstrategische bedrijfsplan en de doelstellingen van de organisatie. [PAS 55 – BritishStandardsInstitution(BSI)]

• BaselineFormeel‘bevroren’statusvaneenproductdiedientalsreferentievoorverderewerkzaamheden.

• BeheerHetgeplandenfinancieelverantwoordtreffenvanmaatregelenenactiviteitenwaarmeedefunctievaneensysteembeschikbaarblijft.

• Beschikbaarheid (= Availability)Dewaarschijnlijkheiddatdevereistefunctieopeengegevenwillekeurigmomentkanwordenuitgevoerdondergegevenomstandigheden.

• Betrouwbaarheid (= Reliability) Dewaarschijnlijkheid dat de vereiste functiewordtuitgevoerdondergegevenomstandighedengedurendeeenbepaaldtijdsinterval.

• BoomstructuurEenhiërarchischgestructureerdeverzamelinggelijksoortigegroothedenvolgensderegel‘isonderdeelvan’of‘isafgeleidvan’.

• Configuratie Functionele en materiële eigenschappen van een product, zoalsomschrevenintechnischedocumentatieengerealiseerdinhetproduct.[ISO10007]

• Configuratiemanagement De technische en organisatorische activiteiten voor hetidentificeren,beheersen,verantwoordenvandestatusenhetauditenvanconfiguraties.[ISO10007]

• DecomponerenHetproceswaarinhethogergelegendetailniveauwordtopgedeeldinmeergedetailleerdeafgeleideeisen,functiesenbijbehorendeobjecten.

• EisBeschrijvingvandegevraagdeeigenschapvanhetteleverenproductofdeteleverendienst.

• Eisenboom (= Requirements Breakdown Structure),zieRBS.• FaalkostenAllekostendievoorheteindproductzijngemaakt,ontstaandoorvermijdbaar

tekortschieten.[SBR]• FunctieBeoogdewerkingenverrichtingvaneenproductofdienst.[VanDale]• FunctieanalyseProcesdatopcompletewijzedefunctiesenhunrelatiesidentificeert

enbeschrijft,endeze functiessystematischkarakteriseert, classificeertenevalueert.[gebaseerdop:ISO/DIS21351-2001]

• Functionele eisDebeschrijvingvaneengevraagdeprestatieofconditieaangaandedeprimairefunctievaneenproduct.

• GebruiksfaseTijdsbestektussenopleveringensloopwaarineensysteemzijn functievervult.

bEGrIppEnLIjSt

48

• Integraal Project Management Projectmanagementmodel dat de besturing vanprocessenbinneneenprojectbeschrijft,desamenhangdaartussenenderelatiesmetdeprojectomgeving.

• Klant Verzameling van stakeholders die een belang hebben in de ontwikkeling vaneensysteem.Hierbijwordtonderscheidgemaakttussenbetalendeenniet-betalendestakeholders.

• Klantvraag Verzameling van behoeften en randvoorwaarden van de stakeholders(klant).

• Klant Eisen SpecificatieDocumentdatdeklanteisenspecificeertineenoverzichtvandebenodigdefunctionaliteiten,deeisenperstakeholder,debeschikbareoplossingsruimteeneenbeschrijvingvanhetSystemofInterestvandeklant.(InEngelseliteratuurCRS,CustomerRequirementsSpecification,genoemd)

• KoppelpuntMoment inde levenscyclusvaneensysteemwaarophetprocesoverenweergaattussenopdrachtgeverenopdrachtnemer.

• Levenscyclus(=LifeCycle)Deevolutieindetijdvaneensysteemvanprobleemtotsloop.• ObjectEenafzonderlijkidentificeerbaaronderdeelvaneenfysiekgeheel.• Objectenboom(=SystemBreakdownStructure),zieSBS.• OnderhoudActiviteitendiewordenuitgevoerdmethetdoeldefunctiesvaneensysteem

gedurendedegebruiksduurophetvereistekwaliteitsniveauinstandtehouden.• Onderhoudbaarheid Dewaarschijnlijkheid dat de activiteiten voor actief onderhoud

kunnen worden uitgevoerd binnen de hiervoor vastgestelde tijden onder gegevenomstandighedenteneindedevereistefunctietekunnen(blijven)uitvoeren.

• OntwerpDeindocumentenvastgelegdeuitwerkingvandeoplossingvaneensysteem.• OntwerpenHet creatieveprocesomtotdeoptimaleuitwerkingvandeoplossing te

komen.• OntwerpprocesDeverzamelingvanactiviteitenomtekomentotdeoptimaleuitwerking

vandeoplossing.• Ontwerpvrijheid Dematewaarin verschillende keuzes nogmogelijk zijn binnen het

procesvanontwerpen.• OptiesMogelijkeoplossingsrichtingen.• PAS 55 Publicly Available Specification 55, normatief van het British Standards

Institution(BSI)diehandvattenaanreiktvooroptimaalmanagementvanfysiekeassetseninfrastructuur.

• ProcesVerzamelingvanonderlinggerelateerdeofopelkaarinwerkendeactiviteitendieinputvertalennaaroutput.[gebaseerdop:EN-ISO9000:2005]

• ProjectmanagementHetop zo’nmanierorganiserenenmanagenvanmiddelendateenprojectwordtvoltooidbinnendegedefinieerdescopeenafgesprokenplanningenbudget.

• ProjectscopeHet totaalvanproductenendienstendat inhetkadervaneenprojectdienttewordengeleverd.

• RaakvlakDefunctioneleenfysiekeeigenschappendiedienentebestaanvoorhetinsamenhangfunctionerenvandelenopeengemeenschappelijkegrens.

• RBS RequirementsBreakdownStructure,hiërarchischeeisenstructuurvanhetsysteem,ook‘eisenboom’genoemd.

• RisicoNiet-geplandeongewensteofgewenstegebeurtenismeteenbepaaldekansvanoptreden.

• SMARTAcroniemvanSpecifiek,Meetbaar,Acceptabel,RealistischenTijdsgebonden.• SBSSystemBreakdownStructure,hiërarchischeobjectstructuurvanhetsysteem,ook

‘objectenboom’genoemd.

49

• ScopeZieprojectscope.• Sloop Activiteiten gericht op het ontmantelen van een systeemdat zijn functie niet

meerhoefttevervullenofkanvervullen.• SpecificatieEendocumentmetdaarindeverzamelinggeordendeeisenenbeschrijving

van de beschikbare oplossingsruimte dan wel de gekozen oplossing met deoplossingsmargediegeldenvooreensysteem(productofdienst).

• Specificeren Het proces om middels interactie tussen analyseren, structureren &allocerenenontwerpentekomentotdevastleggingvandeeisenendebeschikbareoplossingsruimtedanweldegekozenoplossingmetdeoplossingsmarge.

• Stakeholder Een partij die een recht heeft in of belang heeft bij een systeem(belanghebbende).

• Systeem Een, afhankelijk van het gestelde doel, binnen de totale werkelijkheid teonderscheiden verzameling elementen, die onderlinge relaties hebben. [In ’t Veld,1986:‘Analysevanorganisatieproblemen’]

• Systeemdenken Benadering of denkwijzewaarbij complexe problemen enmogelijkeoplossingenvanuithetgrotergeheelengestructureerdwordenbeschouwd.

• SysteemelementDekleinsteeenhedenvaneensysteem,waarbijdeinterneopbouwenrelatiesnietmeerbeschouwdworden.

• System of InterestSysteemvanuithetperspectiefvanéénwaarnemer.• System of Systems Het grotere geheel van systemen dat weer zelfstandig kan

functioneren.• Systems EngineeringDeinterdisciplinaireaanpakendemiddelendienodigzijnomde

realisatievansuccesvollesystemenmogelijktemaken.(gebaseerdop:INCOSE)• Trade-off matrixTabelomvariantenonderlingtevergelijkenophoogstewaarde.• UAV-GCUniformeAdministratieveVoorwaardenvoorgeïntegreerdecontractvormen.• UitvoeringHetprocesvanrealisatievanhetontwerp.• Value Engineering Systematische,multidisciplinaire benadering ommet behulp van

functieanalyse-encreatieve techniekendewaardevaneensysteem,overdegehelelevensduur,teoptimaliseren.

• VariantenUitgewerktemogelijkeoplossingen.• Veiligheid De mate waarin iemand (of iets) is gevrijwaard van (de effecten van)

gevaarlijkesituaties.• Verificatie & validatiemethodeMiddelvoorhetaantonendatdeoplossingvoldoetaan

deeisenenbehoeftenvandeklantendaarmeepastbinnendeoplossingsruimtemetbehulpvanobjectiefbewijs.

• Verifiëren en valideren Alle activiteiten die nodig zijn om objectief en expliciet tekunnenaantonendatdeoplossingvoldoetaandeeisenenbehoeftenvandeklantendaarmeepastbinnendeoplossingsruimte.

• Vier-partijen-overleg Stuurgroep van vertegenwoordigers van Bouwend Nederland,NLingenieurs (voorheen ONRI), Vereniging van Waterbouwers, Rijkswaterstaat enProRail die de implementatie van Systems Engineering binnen de GWW-sectorstimulerenenafstemmen.

• Vraagspecificatie Contractdocumentwaarin de uitvraag van een opdrachtgever aaneenopdrachtnemerwordtgeuit.Devraagspecificatiebestaatuiteendeel1Eisendeeleneendeel2Procesdeel.

• WaardeDehoeveelheidfunctionaliteit,afgezettegendelifecycle-kosten.• WbS Work Breakdown Structure, hiërarchische opdeling van een project in

werkpakketten,ook‘activiteitenboom’genoemd.• Werkpakket Setvansamenhangendeactiviteitenvooreenofmeerdereobjectenmet

gedefinieerdeinputenoutput.

50

Deze vernieuwde Leidraad voor SystemsEngineeringbinnendeGWW-Sector is opgesteld doorProRail en Rijkswaterstaat in nauwe samenwerking met de brancheverenigingen BouwendNederland, NLingenieurs (voorheen ONRI) en de Vereniging van Waterbouwers (voorheenVBKO).DeeersteversievandeLeidraadSystemsEngineeringwerdgepubliceerdinapril2007;deEngelstaligeversie,metenkeleaanpassingenophetorigineel,volgdeinmei2008.Devoorliggendeversie2.0isofficieelgedateerdop27november2009.

WERKGROEPLEIDRAADSySTEMSENGINEERINGGoosdeBoer(Boskalis;VerenigingvanWaterbouwers)HansBruinsma(Grontmij;NLingenieurs)ErikElich(ProRail)BartvanLuling(Rijkswaterstaat)GerritWemeijer(Mobilis;BouwendNederland)

Met dank aan alle workshopdeelnemers: ‘Strategische workshop verificatie & validatie’,‘WorkshopdagLeidraadSystemsEngineering’en‘WorkshopDo’senDon’ts’.

METDANKVOORDEKRITISCHEBLIKVANTufailGhauharali(namensINCOSE-NL)HennesdeRidder(namensTUDelft)KarelVeenvliet(namensUniversiteitTwente)ArjanVisser(namensCROW)

REDACTIEMirandavanArk,MVACommunicatie,DenHaag

VORMGEVINGGOforDesign,DenHaag

coLofon

51

Leidraad voor Systems Engineering binnen de GWW-sector

Documents

Transcript of Leidraad voor Systems Engineering binnen de GWW-sector