Понятие жизненного цикла
Плодотворная идея жизненного цикла и его стадий (фаз, этапов) была заимствована менеджментом из биологии. Любой организм имеет свой срок и порядок жизни. Органический объект зарождается, взрослеет, проживает продуктивный этап своей жизни, стареет и умирает. По аналогии, также и для бизнес-объекта принято говорить о стадиях его жизненного цикла: рождении, становлении, продуктивном этапе, старении и т.п. Условность здесь состоит в том, что, во-первых, к физическому или организационному объекту понятие жизни не применимо, и, во-вторых, бизнес-объект не продуцирует себе подобные объекты, то есть, это не цикл. Тем не менее, концепция "жизненного цикла" часто используется в менеджменте. Понятие жизненного цикла может применяться к совершенно различным бизнес-объектам (функциональным объектам). Можно говорить о жизненном цикле работника, документа, объекта недвижимости, продукта, оборудования и т.п.
Жизненный цикл бизнес-объекта - это последовательность стадий, через которые проходит любой бизнес-объект (функциональный объект) от момента возникновения идеи до полного прекращения деятельности или трансформации, включая этапы зарождения, роста, зрелости, спада и возможного возрождения.
Фреймворк CoreStream структурирует процессы вокруг шести основных фаз жизненного цикла бизнес-объектов (далее приводится прямое цитирование):
- Инициализация: действия, которые вводят объект в бизнес-систему. Пример: найм новых сотрудников или приобретение и установка оборудования.
- Адаптация/интеграция: действия по подготовке и интеграции объекта для операционного использования. Пример: адаптация и обучение сотрудников или настройка и калибровка нового оборудования.
- Использование/эксплуатация: рутинное использование и эксплуатация объекта в рамках его предполагаемой функции. Пример: использование персонала или оборудования в технологическом процессе.
- Валидация/оценка: оценка для обеспечения соответствия производительности объекта бизнес-целям. Пример: оценка и аттестация сотрудников или оценка технического состояния оборудования.
- Воспроизводство: усилия по восстановлению утраченных характеристик (простое воспроизводство) или улучшению объекта (расширенное воспроизводство). Пример: переподготовка сотрудников или техническое обслуживание оборудования.
- Уничтожение/утилизация: заключительный этап, на котором объект удаляется или выводится из системы. Пример: увольнение сотрудника или вывод из эксплуатации устаревшего оборудования.
Использование концепции жизненного цикла позволяет упорядочить инженерные и оптимизировать управленческие процессы. Для каждой стадии характерны как определенный тип инженерных работ, так и специфический характер действий по управлению. Особое внимание уделяется контрольным (пограничным) точкам: переходам от одной стадии (этапу) к другой. Здесь необходимо осуществить контроль результативного завершения работ предшествующей стадии, санкционировать переход к следующей стадии, обеспечить преемственность и переход управления от одной управленческой команды к другой.
Следуя логике ГОСТ Р 57195-2016 будем предполагать, что контрольная точка, это состояние функционального объекта (Альфы), которое должно быть достигнуто по завершению текущей стадии (этапа) жизненного цикла данного объекта, для чего посредством организации работ реализуются соответствующие функции, составляющие содержание данной стадии (этапа) жизненного цикла.
Например, жизненный цикл альфы "Инженерная группа" может быть представлен как последовательность следующих стадий:
1. Инициализация.
Функции: определить цели, сформировать понимание необходимого состава и модели управления.
Контрольная точка – инженерная группа отобрана.
2. Адаптация.
Функции: сформировать и согласовать перечень задач, укомплектовать инженерную группу работниками, санкционировать выполнение задач, наладить взаимодействие.
Контрольная точка – инженерная группа сформирована.
3. Использование.
Функции: выполнить назначенные задачи, оценить результативность и эффективность работы инженерной группы.
Контрольная точка – деятельность группы характеризуется результативностью и высокой эффективностью.
4. Завершение.
Функции: прекратить существование инженерной группы, распространить полученные знания, закрыть открытые вопросы.
Контрольная точка – инженерная группа распущена.
В зависимости от целей и контекста деятельности жизненный цикл одного и того же функционального объекта может иметь различные варианты.
Жизненный цикл представляется либо графически, либо в виде текстового (табличного) описания. Наименование стадий обыкновенно производится по названию основных реализуемых функций.
Из всех функциональных объектов нас будет интересовать жизненный цикл альфы "продукт проекта".
Жизненный цикл продукта проекта
Понятие жизненного цикла может быть применено только к продукту проекта, который обладает системными свойствами. В этом случае жизненный цикл создаваемого продукта означает последовательность стадий, на каждой из которых инженерной группа производит соответствующие работы. Жизненный цикл продукта обязательно имеет начало и завершение.
Для графического представления полного жизненного цикла продукта используют линейную диаграмму времени. Стадии (этапы) разделяются отметками (засечками), а сама линия охватывает все работы: от первоначального замысла до утилизации.
В соответствии со сложившейся практикой жизненный цикл продукта разбивается на стадии и этапы.
Стадия жизненного цикла (life cycle stage): Часть жизненного цикла, выделяемая по признакам характерных для нее явлений, процессов (работ) и конечных результатов.
Этап жизненного цикла (life cycle milestone): Часть стадии жизненного цикла, выделяемая по признакам моментов контроля (контрольных рубежей, контрольных точек), в которые предусматривается проверка характеристик проектных решений.
Контрольная точка (контрольный рубеж, гейт) этапа жизненного цикла (milestone gate): Момент времени (как правило, момент завершения этапа ЖЦ), в который предусматривается проверка характеристик проектных решений.
Стандарты жизненного цикла
Существует множество стандартов жизненного цикла, отличающихся отраслью применения.
Например, ГОСТ Р 56135-2014 "Управление жизненным циклом продукции военного назначения. Общие положения" устанавливает следующие стадии жизненного цикла:
- Создание научно-технического задела: Определение требований к перспективному образцу продукции военного назначения (далее – ПВН) и путей выполнения этих требований (новых схем, технологий, материалов и т.п.). Идентификация главных рисков, оценка реализуемости замысла в разумные сроки с приемлемыми затратами.
- Формирование концепции образца ПВН (аванпроект): Разработка аванпроекта путем углубленных исследований, экспериментов и инженерных проработок на основе ранее созданного научно-технического задела для обоснования технических решений и подготовки проекта тактико-технического задания на образец ПВН. Демонстрация принципиальной реализуемости и экономической целесообразности предлагаемых научно-технических решений для достижения поставленных целей.
- Разработка: Конструирование, моделирование и технологическая отработка изделия (эскизное, техническое, рабочее проектирование), постройка и испытания опытных образцов.
- Производство: Изготовление необходимого числа серийных экземпляров ПВН принятой конструкции, а также необходимых для производства и эксплуатации продукции военного назначения оснастки и средств обеспечения эксплуатации.
- Эксплуатация: Использование ПВН по назначению, включая ввод в эксплуатацию и целевое применение, кроме того на стадии эксплуатации осуществляют техническое обслуживание и ремонт, а при необходимости выполняют модификацию (модернизацию) ПВН.
- Капитальный ремонт (при необходимости): Для отдельных видов сложной ПВН может быть предусмотрен капитальный ремонт как особый этап эксплуатации или даже отдельная стадия жизненного цикла.
- Утилизация: Вывод из эксплуатации, демилитаризация и применение по иному назначению, либо уничтожение для вторичного использования имеющихся в составе ПВН изделий и материалов, завершение предоставления услуг по послепродажному обеспечению эксплуатации со стороны поставщика продукции.
В свою очередь ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005 "Информационная технология (ИТ). Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем" (заменен на ГОСТ Р 57193-2016), выделяет следующие стадии жизненного цикла продукта:
- Стадия замысла: Выполняется для оценки новых возможностей в деловой сфере, разработки предварительных системных требований и осуществимых проектных решений.
- Стадия разработки: Осуществляется с целью создания такой рассматриваемой системы, которая удовлетворяет требованиям приобретающей стороны и может быть создана, испытана, оценена, применена по назначению, поддержана при применении и списана.
- Стадия производства: Цель стадии производства состоит в производстве или изготовлении продукта, испытании продукта и производстве соответствующих необходимых поддерживающих и обеспечивающих систем.
- Стадия применения: Осуществляется для того, чтобы использовать продукт, предоставлять услуги в заданных условиях функционирования и гарантировать продолжительную результативность.
- Стадия поддержки применения: Осуществляется с целью осуществления материально-технического снабжения, технического обслуживания и текущего ремонта, которые обеспечивают непрерывное функционирование рассматриваемой системы и устойчивое предоставление услуг, поддерживающих ее применение.
- Стадия прекращения применения и списания: Осуществляется с целью обеспечить удаление рассматриваемой системы и связанных с нею обслуживающих и поддерживающих служб из среды применения, непосредственно оперировать самой списываемой системой и поддерживать процесс ее изъятия и списания.
Стандарты ЖЦ помимо перечисления стадий приводят перечни типовых работ (процессов) на каждой стадии с перечислением выходных рабочих продуктов по каждой работе и стадии в целом и критерии для оценки прохождения контрольных точек.
Модели жизненного цикла
У конкретной организации, например автомобильной компании или поставщика программного обеспечения, часто есть свой уникальный взгляд на жизненный цикл создаваемого продукта. С целью внесения упорядоченности в процесс описания жизненного цикла в возможных его вариантах вводится понятие – "модель жизненного цикла".
Модель жизненного цикла (life cycle model): Структурная основа процессов и действий, относящихся к жизненному циклу, которая также служит в качестве общей ссылки для установления связей, взаимопонимания сторон и принятия решений.
Управление жизненным циклом продукта базируется на его общей модели. Конфигурация модели варьируется в зависимости от принятого в организации подхода к прохождению контрольных точек и выбору решений на них. Модель строится из набора стадий, число которых определяется потребностями, а их последовательность может быть нелинейной (с перекрытием или повторами), что зависит от особенностей продукта.
Каждой стадии должны соответствовать конкретные цели и измеримые результаты. Несмотря на то, что в процессе могут участвовать разные подрядчики, управление каждой стадией централизовано. Организация обязана анализировать наследие предыдущих этапов (планы, решения) и, в свою очередь, формировать чёткую документацию по своим решениям для тех, кто будет работать на следующих стадиях.
Типовые подходы к построению модели жизненного цикла описаны в ГОСТ Р 56923-2016/ISO/IEC TR 24748-3:2011 "Системная и программная инженерия. Управление жизненным циклом. Часть 3. Руководство по применению ИСО/МЭК 12207" п.5.4.5.
Последовательный подход
Последовательная (каскадная) модель жизненного цикла оказывается оптимальной для продуктов с продолжительным циклом разработки, превышающим пять лет до момента первой поставки. Ее высокая эффективность и экономическая целесообразность наиболее проявляются в сфере инженерных систем со стабильными и четко определенными требованиями, а также при модернизации уже существующих решений. Продукты, реализованные в соответствии с этим подходом, нередко эксплуатируются десятилетиями. Их долговечность и расширенный срок полезного использования обеспечиваются за счет плановых технологических обновлений, вносимых для поддержания актуальности системы.
Данный подход также доказал свою действенность для серийного выпуска продукции в больших объемах. Типичными примерами служат: ИТ-инфраструктура, модернизация промышленных линий, автомобилестроение, системы управления и массовые потребительские товары. На этапе производства может быть выпущена как единичная система, так и начато крупносерийное изготовление, которое часто продолжается параллельно с фазами эксплуатации и поддержки. Именно эти две фазы обычно формируют наиболее протяженный временной отрезок в жизненном цикле, длящийся много лет.
Эта классическая модель, известная также как водопадная модель (waterfall). Водопадная модель по праву считается наиболее известным и исторически устоявшимся подходом к организации жизненного цикла. Ее архитектура, сформированная в 70–80-е годы XX века, строится на идее последовательного перехода между стадиями. Модель характеризуется строгой «поэтапностью»: процесс начинается с формирования требований и линейно продвигается через проектирование, разработку, тестирование к внедрению и сопровождению. Фиксированные границы этапов подчеркиваются формальной передачей результатов (комплекта документов) «по цепочке», где выход с предыдущей стадии становится входом для последующей. Подобная методология эффективна в контексте проектов, допускающих исчерпывающее и неизменное формулирование требований на самом раннем этапе.
Возможности подхода:
- подход поэтапного уточнения, посредством чего прогресс в создании продукта тщательно оценивается в каждой контрольной точке, позволяет оценивать качество и риски и подтверждать инвестиционные решения прежде, чем осуществляется переход к следующей стадии реализации, производства или поставки;
- все функциональные возможности продукта поставляются потребителю в одно и то же время.
Главный недостаток водопадной модели проистекает из ее несоответствия динамичному процессу создания сложных продуктов, который редко укладываются в заранее заданную жесткую схему. Модель опирается на достаточно строгие предпосылки: о единоразовом прохождении всех стадий, об идеальности изначальной архитектуры и плана, а также о том, что все ошибки будут планомерно устранены в ходе испытаний. Но наиболее критичный недостаток, – это отсутствие механизмов для быстрого отклика и внесения изменений в ответ на эволюцию пользовательских требований. В современной среде, где продукт является инструментом для выполнения бизнес-задач, такая негибкость серьезно снижает его ценность и увеличивает риски.
Риски подхода:
- за годы реализации могут измениться ожидания и требования потребителя, связанные с продуктом;
- из инженерной группы могут уйти знающие работники;
- может измениться персонал, принимающий решения в организации;
- может измениться персонал потребителя в организации приобретающей стороны;
- могут уйти из бизнеса поставщики системных элементов и связанных услуг или измениться технологии;
- за время длительной реализации может возникнуть техническое устаревание.
Каскадная модель не исключает возможность возвращения на предшествующую стадию (этап), то есть по существу является итеративной. Итеративная модель жизненного цикла более гибкая в сравнении с классической каскадной моделью – есть возможность межэтапных корректировок. Однако, почти всегда такой возможностью пренебрегают –доработка может растянуться на все время создания продукта. Кроме того, существует постоянное давление со стороны менеджмента, обязывающее добиваться строгости перевода серьезного дела от одной стадии к другой. Конечно, без пересмотра ранних решений и доработок в сложных инженерных проектах не обойтись, но в реальности это будут "неучтенные работы", на которые потребуются непредусмотренные средства.
Также в проектах разработки с использованием государственного финансирования каскадная модель в настоящее время считается единственно возможной для организации выделения и контроля использования финансовых средств.
Инкрементный подход
Примечание: Инкремент – это приращение, количественное увеличение чего-либо. В контексте продуктовой разработки инкремент обозначает добавочную функциональность или качественное улучшение продукта.
Инкрементный подход относится к органзиациям, которые регулярно или в запланированных интервалах поставляют потребителям новые версии продукта.
Решение, реализованное как результат стадии замысла, может оказаться первой версией продукта. Функционирование и поддержка каждой версии продукта осуществляются параллельно с реализацией, эксплуатацией и поддержкой последующих версий.
Инкрементный подход предполагает разбиение жизненного цикла продукта на последовательность итераций, каждая из которых является отдельным минипроектом, включающим все фазы жизненного цикла. Цель каждой итерации – получение работающей версии продукта, включающей функциональность, которая определена интегрированным содержанием всех предыдущих и текущей итерации. Результат финальной итерации содержит всю требуемую функциональность продукта.
Возможности подхода:
- требования потребителя могут быть удовлетворены для ранних возможностей, реализованных в продукте;
- у разработанных прототипов для каждой ранней контрольной точки может быть место на рынке;
- в условиях конкуренции раннее выведение продукта на рынок даже с ограниченными возможностями может позволить получить долю на рынке.
Риски подхода:
- у начальных версий продукта может быть такое ограниченное множество возможностей, что потребители могут быть не удовлетворены и не заинтересоваться закупкой следующей версии;
- версии, переданные со слишком коротким интервалом, могут привести к неудовлетворенности потребителя с учетом затрат на модернизацию или переобучение;
- затраты для обучения, чтобы перейти от одной версии к следующей, могут оказаться недопустимо большими;
- могут быть получены неадекватные результаты, если требования также непонятны, как и в самом начале;
- незапланированные технологические изменения или конкурентные способности продукта могут оказать существенное воздействие на затраты и сроки для последующих версий;
- потребитель может изменить требования при реализации.
Эволюционный подход
Эволюционный подход применим к организациям, которые регулярно или в запланированных интервалах поставляют на рынок новые версии продукта. Главное различие этого подхода с инкрементным подходом то, что, когда предпринимается эволюционная реализация, полное множество способностей последней версии продукта неизвестно. Первоначально требования для продукта частично определены и затем уточняются с каждой последовательной версией, поскольку уроки, изученные из опыта использования ранней версии, учтены в новых востребованных возможностях продукта.
Этот подход применяется главным образом к сложным системам, для которых требования до конца не ясны даже при том, что потребность в продукте понята и очевидна. Примерами могут выступать военная техника, системы информационных технологий и специальные системы безопасности информационных технологий.
Возможности подхода:
- обратная связь с потребителем может быть использована для увеличения возможностей будущей версии продукта;
- прототипы, разработанные для удовлетворения ранних контрольных точек, могут найти использование на рынке;
- использование преимуществ появляющихся технологий.
Риски подхода:
- может оказаться предпочтительным одновременная готовность полного множества функций;
- затраты на обучение могут оказаться недопустимыми для продвижения следующей версии;
- может иметь место неопределенность, связанная с определением будущих требований;
- может иметь место неопределенность относительно планирования сроков выпуска следующей версии;
- управление конфигурацией может быть проблематичным.
Альтернативно может быть разработана приемлемая комбинация этих трех подходов.