Pesquisa e Conceituação de Sistemas - Metodologia

Engenharia
EThICS Tecnologia, Inteligência
ENGINEERING
Consultoria & Sistemas

EThICS 039.CE06.05
PESQUISA, DESENVOLVIMENTO E INOVAÇÃO

PESQUISA E CONCEITUAÇÃO DE SISTEMAS
- Metodologia -
PROPÓSITOS DO MÓDULO ANR - ANÁLISE DE NEC E REQ DCS - DEF CONCEITUAL DO SISTEMA
Propósitos ,Questões Principais e Escopo de ANR Propósitos ,Questões Principais e Escopo de DCS
INTRODUÇÃO ANR1: Visão do Problema Etapas e Tarefas de DCS
Acrônimos de PCS ANR2: Análise das Necessidades DCS1: Seleção do Conceito do Novo Sistema
Conceitos Principais sobre PCS ANR3: Análise Operacional DCS2: Definição do Conceito do Novo Sistema
Destaques do Método de PCS ANR4: Análise Funcional DCS3: Planej para o Desenv do Novo Sistema
Táticas de PCS ANR5: Definições de Exequibilidade
Propósitos de PCS ANR6: Validação das Necessidades ARGS - ANÁLISE RISC E GAR DE SIST
Escopo de PCS ANR7: Definição dos Requisitos Operacionais Propósitos ,Questões Principais e Escopo de ARGS
Benefícios de PCS ARGS1: ARGS durante ANR
Motivações de PCS ECS - EXP CONCEITUAL DE SISTEMAS ARGS2: ARGS durante ECS
Fatores de Influência para PCS Propósitos ,Questões Principais e Escopo de ECS ARGS3: ARGS durante DCS
ECS1: Formulação dos Requisitos de Desempenho
ORGANIZAÇÃO DE PCS ECS2: Arquitetura Básica do Novo Sistema APÊNDICES
Elementos do Método PCS ECS3: Exploração dos Conceitos Alternativos
Referências
Fases Principais de PDI de Sistemas e Produtos ECS4: Avaliação dos Conceitos Alternativos
Etapas Iniciais de PDI de Sistemas e Produtos ECS5: Validação dos Conceitos Alternativos
Acrônimos de PDI
Sequência de Etapas de Eng de Novos Projetos
Tecnologias de PDI
Etapas e Tarefas de PCS
Etapas e Tarefas de PCS: ANR e ECS
Etapas e Tarefas de PCS: DCS e ARGS
Etapas de PCS: Finalidades e Questões Básicas

Antonio Sallum Librelato - Diretor – EThICS Engineering - Dezembro - 2011

9/12/2011 Propriedade Intelectual de EThICS Engineering 1

EThICS
ENGINEERING PCS – PESQUISA E CONCEITUAÇÃO DE SISTEMAS - METODOLOGIA
EThICS 039.CE06.05 Ref.: [LIBR_01]

Propósitos do Módulo
Introduzir a metodologia de PCS - Pesquisa e Conceituação de
Sistemas, como parte da metodologia de PDI.
Descrever as etapas e as tarefas principais de PCS:
ANR Análise de Necessidades e Requisitos.
ECS Exploração Conceitual de Sistemas.
DCS Definição Conceitual do Sistema.
ARGS Análise de Riscos e de Garantias de Sistemas.


EThICS
EThICS 039.CE06.05

INTRODUÇÃO


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EThICS 039.CE06.05 INTRODUÇÃO

Acrônimos de PCS

SIGLA SIGNIFICADO
ANR Análise de Necessidades e Requisitos
ARGS Análise de Riscos e de Garantias de Sistemas
CONOPS Concept of Operations
COTS Commercial Off-The-Shelf
DCS Definição Conceitual do Sistema
ECS Exploração Conceitual de Sistemas
GSP Garantia de Sistemas e Produtos
PCS Pesquisa e Conceituação de Sistemas
PDI Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação
SOS System-Of-Systems
TCO Total Cost of Ownership


EThICS
EThICS 039.CE06.05 INTRODUÇÃO Ref.: [LIBR_01]

Conceitos Principais sobre PCS
A PCS é um complexo organizado de atividades de gestão e de engenharia,
iniciando com as necessidades e os requisitos, para obter a solução
conceitual de sistema mais adequada para atender tais necessidades e
requisitos, considerada toda a extensão do ciclo de vida.
O método PCS é estruturado em etapas e tarefas interativas.
Ele requer a integração das atividades de gerenciamento e de
engenharia, durante a pesquisa, o desenvolvimento e a garantia de
produtos, abrangendo conhecimentos e habilidades
especializadas em sistemas, requisitos, riscos, garantia de
produtos, custos e planejamento de projetos e desenvolvimento de
produtos.
Dependendo das condições específicas de aquisição e fornecimento
de sistemas, o compartilhamento de trabalho entre cliente e
fabricante (ou fornecedores) pode variar. Entretanto, a composição
completa das tarefas é praticamente a mesma.


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Destaques do Método de PCS
A fase, as etapas e as tarefas de Pesquisa e Conceituação de Sistemas
(PCS) devem:
Ocorrer antes da fase de Desenvolvimento de Sistemas e Produtos (DSP).
Permitir o entendimento do problema a ser resolvido e consolidar e validar
as necessidades e os requisitos.
Integrar e executar, simultaneamente, as tarefas especializadas de gestão e
de engenharia de:
Sistemas
Requisitos e
Garantia de Sistemas e Produtos
Explorar múltiplas soluções alternativas ao problema, viáveis, válidas e
garantidas.
Selecionar o conceito de sistema mais apropriado para atender as
necessidades, os requisitos e as restrições.
Questionar se cada solução possível é válida e garantida.
Antecipar, controlar e mitigar os riscos de perigos e incertezas, e o custo-
efetividade.

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Táticas de PCS
Pela ação antecipada ao Desenvolvimento de Sistemas e Produtos, a
PCS cria oportunidades para:
Consolidação dos requisitos, desde o início dos estudos do projeto.
Participação ativa dos principais interessados (stakeholders) no projeto.
Redução dos futuros custos do ciclo de vida do sistema.
Redução dos riscos de perigo e de incertezas.
Melhoria das efetividades das soluções.
Análise e avaliação dos conhecimentos e das tecnologias disponíveis para
a execução do projeto.
Seleção consciente e comparativa da solução mais adequada, dentre
diferentes alternativas.
Redução dos esforços de gestão e engenharia para desenvolver o
sistema.
Direcionamento e recomendações de ações para mitigar e controlar os
riscos, custos, e para assegurar a garantia de sistemas.


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Propósitos de PCS
Criar uma definição clara sobre qual conceito de sistema deverá ser
desenvolvido e segundo quais planos e condições, de forma a bem
atender necessidades, requisitos e custo-efetividade estabelecidos
para o projeto e o sistema.
Assegurar que há uma necessidade real e válida, com pelo menos
uma solução exequível para atendê-la.
Definir o conjunto válido de requisitos operacionais, funcionais e de
desempenho a serem atendidos pelo conceito.
Explorar as tecnologias e os sistemas possíveis de atendimento das
necessidades e dos requisitos.
Escolher o conceito de sistema que melhor atende as necessidades,
os requisitos, as restrições, as garantias e o equilíbrio de custo-
efetividade estabelecidos.
Planejar as fases de desenvolvimento, produção, suporte, uso e
descarte do conceito escolhido.

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Escopo de PCS
O método de PCS abrange os seguintes assuntos:
Necessidades.
Requisitos operacionais, funcionais e de desempenho.
Sistemas e produtos.
Tecnologias.
Riscos.
Custos.
Efetividade.
Garantias de sistemas e produtos.
Especialidades de gestão e de engenharia de sistemas, requisitos, riscos,
garantias e projetos.
Novos projetos de sistemas e produtos, em especial àqueles de
tecnologia de ponta, sem precedentes, complexos ou críticos.


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EThICS 039.CE06.05 INTRODUÇÃO Ref.: [BLAN_01][KOSS_01][RAHE_01][WASS_01]

Benefícios de PCS
Há um consenso que, pelo uso do método PCS, é possível obter
grandes benefícios em tempo e custo-efetividade. [BLAN_01]
[KOSS_01][RAHE_01][WASS_01]
Poderão ser obtidos benefícios das seguintes naturezas:
A melhor solução operacional, funcional e de desempenho para as
necessidades.
Alto grau de validação de atendimento dos requisitos.
Aumento dos benefícios de garantia de sistemas.
Redução de tempos, em especial no tempo para o mercado.
Redução do custo do ciclo de vida.
Redução dos riscos de perigos e de incertezas.
Melhor satisfação dos clientes, usuários, mantenedores e fabricantes.
Balanço adequado do custo-efetividade.


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EThICS 039.CE06.05 INTRODUÇÃO Ref.: [BLAN_01]

Motivações de PCS
As motivações para PCS são associadas a condições do ambiente
global atual, que exercem influências para as atividades de PDI, em
especial quando aplicadas para sistemas e produtos complexos e
críticos. [BLAN_01]
Os fatores de influência são tendências que representarão os
desafios para a concepção e o desenvolvimento de novos sistemas.
Estão representados no diagrama da Fig. 1.
Esses fatores estão inter-relacionados e devem ser considerados na
sua totalidade, como um conjunto integrado, o qual pode determinar
os requisitos para o projeto e para o sistema.


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EThICS 039.CE06.05 INTRODUÇÃO Ref.: [BLAN_01]

Fig. 1: Fatores de Influência para PCS

Requisitos constantemente
mutáveis

Maior ênfase em sistemas (ao Globalização crescente
invés de componentes)
Maior competitividade
Crescente complexidade dos
internacional
sistemas
(Mudanças evolutivas das
Crescente terceirização
tecnologias) THE CURRENT
(múltiplas associações entre
ENVIRONMENT
Aumento dos ciclos de vida fabricantes e fornecedores)
dos sistemas (menores ciclos
de vida das tecnologias) Redução da base industrial
08/12/11
(recursos concentrados)
Maior utilização de produtos
COTS
Maiores custos totais de
ciclos de vida
9/12/2011 Intellectual Property of EThICS Engineering 12

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EThICS 039.CE06.05

ORGANIZAÇÃO DE PCS


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EThICS 039.CE06.05 ORGANIZAÇÃO DE PCS

Elementos do Método PCS
No contexto das atividades de PDI, a fase e o método de PCS é integrado
com as fases de PTS - Pesquisa Tecnológica e de Sistemas, GPP - Gestão de
Programas de PDI e DSP - Desenvolvimento de Sistemas e Produtos, desde
as necessidades e requisitos até os sistemas e produtos resultantes, como na
Fig. 2 e na Fig. 3.
A PCS aqui descrita abrange as seguintes etapas:
ANR Análise de Necessidades e Requisitos. [BLAN_01][JONE_01]
[KOSS_01][WASS_01]
ECS Exploração Conceitual de Sistemas. [BLAN_01][JONE_01]
[KOSS_01][WASS_01]
DCS Definição Conceitual do Sistema. [BLAN_01][JONE_01][KOSS_01]
[WASS_01]
ARGS Análise de Riscos e de Garantias de Sistemas. [RAHE_01]
A integração e o fluxo de etapas e tarefas de PCS são apresentados
nas Fig. 4, 5, 6, 7, 8 e 9.


EThICS
EThICS 039.CE06.05 ORGANIZAÇÃO DE PCS

Fig. 2: Fases Principais de PDI de Sistemas e Produtos

FONTES DE INFO E
CONHECIMENTO

PTS GPP
PESQUISA GESTÃO DE
TECNOLÓGICA E PROGRAMAS
DE SISTEMAS DE PDI

PCS DSP
Nec PESQUISA E DESENVIMENTO
SIST
& &
CONCEITUAÇÃO DE SISTEMAS PROD
Req DE SISTEMAS E PRODUTOS
27/11/11


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EThICS 039.CE06.05 ORGANIZAÇÃO DE PCS Ref: [EE_039.BE01.08]

Fig. 3: Etapas Iniciais de PDI de Sistemas e Produtos

FONTES DE INFO &
ETAPAS PRINCIPAIS DE PDI
CONHECIMENTO

ITC AET TAT
PTS PESQ TECNOL E DE SIST GPP GESTÃO PROGR DE PDI
DNS ETE ATP GEP GTP GOP

Nec PCS PESQ E CONC DE SIST DSP DESENV DE SIST E PROD
SIST
& ANR ECS DCS PPSP PDSP CISP &
Req
PROD

02/11/11
ARGS ARGP


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Acrônimos de PDI
GPP Gestão de Programas de PDI
GEP Gestão Estratégica de PDI
GTP Gestão Tática de PDI
GOP Gestão Operacional de PDI
PTS Pesquisa Tecnológica e de Sistemas
ITC Inteligência Tecnológica e Competitiva
AET Análise Estratégica de Tecnologias
ETE Estudos Técnicos Especiais
DNS Desenvolvimento de Novos Sistemas
ATP Apresentação Técnica de Projeto
TAT Transferência e Absorção de Tecnologias
PCS Pesquisa e Conceituação de Sistemas
ANR Análise de Necessidades e Requisitos
ECS Exploração Conceitual de Sistemas
DCS Definição Conceitual do Sistema
DSP Desenvolvimento de Sistemas e Produtos
PPSP Projeto Preliminar de Sistemas e Produtos
PDSP Projeto Definitivo de Sistemas e Produtos
CIPS Construção e Integração de Sistemas e Produtos
PISP Projeto de Instalação de Sistemas e Produtos
ARGP Análise de Riscos e de Garantias de Produtos


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Fig. 4: Sequência de Etapas de Engenharia de Novos Projetos

02/11/11 PDI
PESQUISA , DESENV OLVIMENTO & INOVAÇÃO
PCS - PESQ E CONCEITUAÇÃO DE SIST DSP - DESENV DE SIST E PROD
ANR ECS DCS PPSP PDSP CISP
PROJETO PROJETO CONSTRUÇÃO E
ANÁLISE DE EXPLORAÇÃO DEFINIÇÃO PRELIMINAR DE DEFINITIVO DE INTEGRAÇÃO DE
NECESSIDADES E CONCEITUAL DE CONCEITUAL DO SISTEMAS E SISTEMAS E SISTEMAS E
DE REQUISITOS SISTEMAS SISTEMA PRODUTOS PRODUTOS PRODUTOS
ARGS ARGP
ANÁLISE DE RISCOS E DE GARANTIAS DE SISTEMAS ANÁLISE DE RISCOS E DE GARANTIAS DE PRODUTOSS


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Fig. 5: Tecnologias de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação
06/06/11 PESQUISA , DESENVOLVIMENTO & INOVAÇÃO
ENGENHARIA DE ENGENHARIA DE ENGENHARIA DE
REQUISITOS SISTEMAS PRODUTOS
• Pesquisa, Consolidação, • Visão do Problema • Projeto Preliminar e
Validação e Gestão de • Análise de Necessidades Definitivo de Equipamentos,
Requisitos • Exploração Conceitual de Unidades, Módulos e Partes
• Análise do Problema Sistemas • Construção, Integração e
• Definição Conceitual de Teste
Sistemas • Documentação de Produtos
• Projeto de Sistemas e e Sistemas
Subsistemas • Gestão Técnica de Projetos
GESTÃO DE RISCOS E ENGENHARIA DE GARANTIA DE SISTEMAS E PRODUTOS
• Garantia da Qualidade • Sustentabilidade • Gestão de Configuração
• Garantia de Confiabilidade • Verificação e Validação • Gestão de Direitos e
• Segurança • Outros Fatores Penalidades de Garantias
• Proteção • Gestão de Riscos • Gestão de Garantia de
• Fatores Humanos • Gestão de Custo-Efetividade Sistemas e Produtos
• Mantenabilidade • Gestão da Garantia de
• Suportabilidade e Logística Software

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Fig. 6: Etapas e Tarefas de PCS

27/11/11 PCS - PESQUISA E CONCEITUAÇÃO DE SISTEMAS
ANR Análise de Necessidades e ECS Exploração Conceitual de DCS Definição Conceitual do
Requisitos Sistemas Sistema
• Visão do Problema. • Formulação dos Requisitos de • Seleção da Conceituação do Sistema.
• Análise das Necessidades. Desempenho. • Definição da Conceituação do Sistema.
• Análise Operacional. • Arquitetura Básica de Sistemas. • Planejamento do Desenvolvimento do
• Análise Funcional. • Exploração de Alternativas de Sistema.
• Definições de Exequibilidade. Conceitos.
• Validação de Necessidades. • Avaliação de Alternativas de Conceitos.
• Definição dos Requisitos Operacionais. • Validação de Alternativas de Conceitos.

• Gestão de Riscos. • Gestão de Riscos. • Gestão de Riscos.
• Requisitos de Garantia de Sistemas. • Requisitos de Garantia de Sistemas. • Requisitos de Garantia de Sistemas.
• TCO - Total Cost of Ownership • TCO - Total Cost of Ownership • TCO - Total Cost of Ownership
• Decisão sobre Prosseguimento. • Decisão sobre Prosseguimento. • Decisão Final sobre Prosseguimento.


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Fig. 7: Etapas e Tarefas de PCS: ANR e ECS

ANR - ANÁLISE DE NECESSIDADES E REQUISITOS
27/11/11
VISÃO DO
PROBLEMA
VISION
ANÁLISE DAS DEFINIÇÕES DE
NECESSIDADES EXEQUIBILIDADE DEFINIÇÃO DOS
REQUISITOS
ANÁLISE VALIDAÇÃO DAS OPERACIONAIS
OPERACIONAL NECESSIDADES
ANÁLISE
FUNCIONAL

ECS - EXPLORAÇÃO CONCEITUAL DE SISTEMAS
27/11/11
FORMULAÇÃO EXPLORAÇÃO DE
DOS REQUISITOS ALTERNATIVAS DE
DE DESEMPENHO CONCEITOS VALIDAÇÃO DE
ALTERNATIVAS DE
ARQUITETURA AVALIAÇÃO DE CONCEITOS
BÁSICA DE ALTERNATIVAS DE
SISTEMAS CONCEITOS


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Fig. 8: Etapas e Tarefas de PCS: DCS e ARGS

DCS - DEFINIÇÃO CONCEITUAL DO SISTEMA
27/11/11
SELEÇÃO DA DEFINIÇÃO DA PLANEJAMENTO
CONCEITUAÇÃO CONCEITUAÇÃO DO DESENVOLVIM
DO SISTEMA DO SISTEMA DO SISTEMA

ARGS - ANÁLISE DE RISCOS E DE GARANT DE SISTEMAS

ARGS DURANTE ARGS DURANTE ARGS DURANTE
ANR ECS DCS
08/06/11


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Fig. 9: Etapas de PCS: Finalidades e Questões Básicas

ANR ECS DCS
Análise de Necessidades Exploração Conceitual Definição Conceitual do
e Requisitos de Sistemas Sistema
Estabelecer qual é a Explorar quais são as Selecionar a conceituação de
necessidade válida para um conceituações potenciais de sistema mais atraente
novo sistema, e que ele seja sistemas que atendem as (predileta).
técnica e economicamente necessidades. Definir suas características
06/06/11

exequível. Formular e validar um funcionais.
conjunto de requisitos de Desenvolver um plano
desempenho de sistema. detalhado para as etapas
subsequentes de engenharia,
produção e implementação.
• Qual é a necessidade • Qual é o desempenho • Quais são as
válida de um novo requerido para o novo características-chaves da
sistema? sistema no atendimento conceituação de sistema
• Há uma abordagem das necessidades? que trarão o balanço mais
prática para satisfazer • Há pelo menos uma benéfico entre
essa necessidade? abordagem para obter capacidade, vida útil
esse desempenho a um operacional e custos?
custo suportável?


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EThICS 039.CE06.05

ANR
ANÁLISE DE NECESSIDADES E REQUISITOS


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EThICS 039.CE06.05 ANR ANÁLISE DE NECESSIDADES E REQUISITOS Ref.: [KOSS_01][BLAN_01]

Propósitos de ANR
Compreender qual o problema a ser resolvido pelo futuro sistema.
Estabelecer que uma necessidade de um novo sistema realmente
existe e é válida.
Estabelecer que o sistema desejado é tecnicamente e
economicamente exequível.
Elicitar e analisar os requisitos aplicáveis ao projeto e ao sistema.
Definir um conjunto válido de requisitos operacionais, funcionais e de
desempenho a serem atendidos pelo conceito de sistema.


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Questões Principais de ANR
Há necessidades reais por um novo sistema?
Quais são essas reais necessidades?
O que deve ser conseguido para mitigar as deficiências?
Em que grau as necessidades atuais podem ser satisfeitas por
modificações físicas ou funcionais dos meios correntemente usados?
Há deficiências operacionais a serem superadas pelo novo sistema?
As tecnologias ora disponíveis são capazes de atender a demanda
crescente por mais capacidades?
Há uma oportunidade tecnológica para criar um novo sistema?
Há uma abordagem prática para satisfazer essa necessidade?
A solução de sistema oferece uma melhoria de capacidade que
justifica os esforços para criá-la?


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Escopo de ANR
Visão do Problema
Análise de Necessidades
Análise Operacional
Análise Funcional
Análise de Exequibilidade
Validação das Necessidades
Definição dos Requisitos Operacionais


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EThICS 039.CE06.05 ANR ANÁLISE DE NECESSIDADES E REQUISITOS Ref.: [KOSS_01][BLAN_01][BOGU_01]

ANR1: Visão do Problema
Questões Concernentes ao Problema:
Qual é a natureza e a magnitude do problema?
Quais riscos serão derivados se o problema não for resolvido?
Elementos da Visão do Problema:
Descrição das motivações, natureza, magnitude, e contexto do principal
problema a ser resolvido.
O problema do SOS:
Deve-se entender o problema do SOS que se pretende resolver pelo uso do
novo sistema.
Motivação e contexto das operações:
Quais são os objetivos e as metas operacionais a serem considerados?
Quem são os atores e os responsáveis pela operação do novo sistema?
O contexto de operação poderá ser mais complexo que o novo sistema,
isoladamente.
O problema do sistema:
Quais são as expectativas acerca do novo sistema a ser usado no SOS?


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ANR2: Análise das Necessidades
Questões Concernentes às Necessidades:
Há reais necessidades para um novo sistema?
Quais são essas necessidades?
O que deve ser realizado para mitigar as deficiências?
Em que grau as necessidades atuais podem ser satisfeitas por
modificações físicas ou operacionais dos meios atuais?
Há deficiências operacionais a serem superadas pelo novo sistema?
São as novas tecnologias capazes de atender a crescente demanda por
mais capacidades?
Há uma oportunidade tecnológica para criar um novo sistema?
Há uma abordagem prática para satisfazer essas necessidades?
A solução do novo sistema oferece uma melhoria de capacidades que
justifica os esforços para criá-la?


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Elementos da Análise das Necessidades:
Evidências da Necessidades:
Quais são as evidências das necessidades?
Devem ser feitas investigações p-ara definir por que e como um novo sistema
satisfará as necessidades.
Objetivos e metas operacionais:
Quais são os objetivos e as metas operacionais?
Restrições e suposições:
Devem ser conhecidas, desde o começo do projeto, as restrições e as
suposições a serem impostas ao novo sistema, suas características, operações
e projeto.
Custos e prazos:
As estimativas de custos (LCC, custos unitários de vendas, TCO) e os prazos
são usualmente levantados nesse momento.


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Elementos da Análise das Necessidades:
Interessados (stakeholders) no projeto e no sistema:
Em relação à propriedade do SOS e do futuro novo sistema, é necessário
definir que são os proprietários, operadores, usuários, e outras pessoas e
organizações interessadas, para bem definir as responsabilidades e as
autoridades por requisitos, restrições, e suposições, bem como para outras
definições e eventuais modificações.
Aceitação, qualificação e certificação do novo sistema:
Devem ser definidas as instituições que irão aprovar, qualificar ou certificar o
novo sistema.
Devem ser obtidos as normas, os regulamentos e as práticas a serem usadas
para aceitar, qualificar e certificar o novo sistema.


EThICS
EThICS 039.CE06.05 ANR ANÁLISE DE NECESSIDADES E REQUISITOSRef.: [KOSS_01][BLAN_01] [NASA_01]

ANR3: Análise Operacional
Questões Concernentes à Análise Operacional:
Para iniciar e dirigir o método PCS, é de grande ajuda obter o escopo do
sistema. A Fig. 10, baseada em [NASA_01], apresenta as dimensões do
escopo e a influência do conceito operacional e dos demais elementos do
escopo no futuro sistema.
Os elementos operacionais do escopo do sistema e do projeto são:
Missão
ConOps - Conceito de Operações
Ambientes Operacionais
Conceituação Arquitetônica do Sistema e dos Sub-Sistemas
Interfaces e Interoperações
Conceituação Funcional
Resultados Requeridos


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EThICS 039.CE06.05 ANR ANÁLISE DE NECESSIDADES E REQUISITOS Ref.: [NASA_01]

Fig. 10: Dimensões do Escopo do Sistema e do Projeto
Metas
Necessidades Resultados amplos, Objetivos
Explicam por que o fundamentais, que Iniciativas que implementam
projeto deverá se espera conseguir as metas.
desenvolver o sistema, para atender a Qual é o mínimo que os
sob o ponto de vista dos necessidade. interessados esperam do
interessados. sistema para considerá-lo um
sucesso?
Suposições
Missão
Exemplos: ESCOPO Definindo e restringindo
Nível de tecnologia É a definição do que é a missão ajudará na
Parcerias determinante para seu identificação de
Extensões para outras projeto! requisitos.
missões

Autoridade e 27/11/11 Restrições
Responsabilidade Itens externos que não podem
Quem tem autoridade sobre os ser controlados e que devem
aspectos de desenvolvimento ser alcançados, identificados
Conceitos Operacionais
do sistema? durante a definição do escopo.
Imagine as operações do futuro
sistema e documente as etapas de Orçamentos
como o sistema será usado em Prazos
toda a sua extensão.


EThICS

Dimensões do Escopo do Sistema e do Projeto
Necessidade:
Dirige todo o resto...
Relacionada com o plano estratégico ou plano de negócios.
NÃO é uma definição do sistema ou da solução.
Explica por que o projeto deverá desenvolver o sistema, sob o ponto de
vista dos interessados (stakeholders).
Não muda muito durante o vida do projeto.
Metas:
Uma meta é um resultado amplo e fundamental que se espera conseguir
para atender a necessidade.
Objetivos:
Se estende no como as metas serão alcançadas.
São as iniciativas que implementam as metas.
Especificam também os critérios de sucesso – qual é o mínimo que os
interessados esperam do sistema para considerá-lo um sucesso.


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Missão:
É o caso de negócio que trata por que o sistema é necessário.
Definindo e restringindo a missão ajudará na identificação de requisitos.
Restrições:
Itens externos que não podem ser controlados e que devem ser
alcançados ou atendidos, identificados durante a definição do escopo.
Frequentemente estabelecidos por meio de orçamentos e prazos.
Autoridades e Responsabilidades:
Quem tem autoridade sobre os aspectos de desenvolvimento do
sistema?
Por ex.: órgão governamental, contratante, cliente.
Suposições:
Como identificadas pelos interessados, como parte dos elementos do
escopo listados acima.


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Conceitos Operacionais:
São uma descrição, etapa por etapa, de como o sistema proposto deverá
operar e interagir com os seus usuários e suas interfaces externas (por
exemplo, outros sistemas).
Não esquecer de incluir as perspectivas dos interessados!
Imagine as operações do futuro sistema e documente as etapas de como
o sistema, em toda a sua extensão, será usado.
Descreva, em níveis superiores, os cenários nominais e outros.
Efetividade Operacional:
É o amplo grau de cumprimento de uma missão por um sistema quando
usado em seu ambiente operacional.
Análise de Efetividade:
É um enfoque analítico usado para determinar quão bem um sistema
desempenha em seu pretendido ambiente de uso.


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Ambiente Operacional:
São as condições ambientais naturais ou induzidas, as interfaces
previstas entre sistema e ambiente, e as interações dos usuários por
meios das quais o sistema é previsto ser operado.
Requisitos Operacionais:
São as afirmações que identificam as capacidades essenciais, os
requisitos associados, as medidas de desempenho, e o processo ou série
de ações a serem tomadas para a efetivação dos resultados que são
desejados, para a solução das deficiências de missão, as aplicações ou
ameaças adicionais, as tecnologias emergentes, ou as melhorias de
custos do sistema.


EThICS

Elementos da Análise Operacional:
Missão, perfis e cenários:
Obter uma declaração descritiva e quantitativa da missão do novo sistema:
Fronteiras e limites operacionais.
Propósitos e aplicações do novo sistema.
Requisitos das funções primárias do novo sistema.
Funções adicionais do novo sistema.
Multifunções e dedicação eventual a mais que um tipo de missão.
Perfis e cenários distintos para cada tipo de missão, associados aos modos de
operação.
Funções adicionais relacionadas, tais como auto-teste, treinamento, e outras
tarefas especiais.
Requisitos de alto nível dos estados do novo sistema, abrangendo transporte,
armazenagem, desmontagem, remontagem, e outros estados.


EThICS

Condições para disposição e o uso:
Determine as condições para a disposição e o uso operacional do novo
sistema:
Instalação fixa permanente.
Instalação fixa temporária, sendo transportada (por ferrovia, rodovia, hidrovia ou
aerovia) de um sítio para outro.
Instalação móvel (em veículos terrestres, aéreos, aquáticos ou espaciais).
Determine o tipo e a aplicação do sistema.
Conceito operacional:
Indique os tipos e etapas das futuras operações do novo sistema, em toda a
sua extensão e detalhes.
Defina a repartição e o relacionamento dos parâmetros e estados
operacionais do novo sistema em relação aos elementos do SOS.
Ambientes operacionais:
Descreva e quantifique as condições ambientais, em espaço e em tempo,
preponderantes durante a fabricação, o transporte, a operação, a
manutenção do novo sistema, considerando as fontes naturais e as
antropogênicas.

EThICS

Arquitetura do novo sistema:
Apresente a composição e a arquitetura de alto nível do SOS, bem como a
composição e a arquitetura do novo sistema como parte do SOS.
Descreva a identificação básica dos elementos do novo sistema e dos
subsistemas e a especificação dos requisitos de desempenho e suas relações
com as funções do novo sistema.
Apresente a caracterização dos requisitos físicos principais do novo sistema.
Interfaces e inter-operação:
Especifique os requisitos das interfaces internas e externas e as condições de
interoperabilidade para os elementos do sistema e dos subsistemas.
Examine e descreva as interfaces especiais dos elementos do novo sistema
com as condições ambientais operacionais.
Cobertura operacional:
Defina as dimensões de cobertura de espaço e tempo para as operações do
novo sistema.


EThICS

Ameaças:
Classifique e caracterize o ambiente esperado de ameaças, “jammers” e
outros tipos de interferências antropogênicas para a operação do novo
sistema, de acordo com suas naturezas e origens.
Recursos de processamento:
Descreva as características dos tipos e os requisitos dos recursos de
processamento de sinais e de dados do novo sistema.
Elementos do ciclo de vida e de custos:
Os elementos do ciclo de vida do sistema devem ser estabelecidos:
Data desejada para o início do uso do sistema.
Duração esperada para a vida útil.
Ciclos de operação, manutenção, revisão e melhoria do sistema.
As estimativas dos elementos de custo principais devem ser estabelecidos:
Custo total de propriedade (custo total de aquisição mais custo total de operação).
Número de sistemas a serem implementados.
Organização e infraestrutura de suporte logístico.
Organização e infraestrutura para a operação.


EThICS
EThICS 039.CE06.05 ANR ANÁLISE DE NECESSIDADES E REQUISITOS Ref.: [RAHE_01]

Requisitos de garantia de sistema:
Considere, quantifique e aloque aos elementos do sistema, cada um dos
requisitos de garantia de sistemas e produtos, considerando todo o ciclo de
vida do novo sistema:
Riscos e Custo-Efetividade.
Gestão de Configuração.
Direitos e Penalidades de Garantias.
Garantias de Software.
Garantia da Qualidade, Garantia de Confiabilidade.
Mantenabilidade.
Segurança, Proteção.
Fatores Humanos.
Suportabilidade e Logística.
Sustentabilidade.
Outros, similares.
Verificação e Validação.
As condições e os procedimentos para a aceitação, qualificação e certificação
do novo sistema devem também ser incluídas.

EThICS
EThICS 039.CE06.05 ANR ANÁLISE DE NECESSIDADES E REQUISITOS

ANR4: Análise Funcional
Elementos da Análise Funcional:
Conceito funcional do novo sistema:
Defina os modos funcionais e os parâmetros, sua repartição e relacionamento
dentre os elementos do SOS.
Estabeleça o papel funcional do novo sistema no contexto do SOS.
Requisitos de desempenho funcional:
Descreva as funções do novo sistema e dos subsistemas.
Estabeleça os critérios para a medição da qualidade de desempenho do novo
sistema, em ambientes adversos.
Aloque os requisitos de desempenho funcional ao novo sistema e
subsistemas.
Simulação funcional:
Crie um modelo funcional do novo sistema e subsistemas.
Crie um modelo realista de erro de medidas.
Analise os funcionamentos através do modelo.
Introduza as características de desempenho no modelo e analise as suas
efetividades.


EThICS

ANR5: Definições de Exequibilidade
Elementos das Definições de Exequibilidade:
Avaliação das soluções de sistemas disponíveis atualmente:
Colete dados sobre os sistemas atuais, similares ao novo sistema sob análise.
Avalie os detalhes sobre as tecnologias utilizadas.
Obtenha dados sobre suas limitações operacionais, funcionais e de custo-
efetividade.
Comparação das soluções de sistemas existentes e os requisitos do novo
sistema:
Analise e compare as especificações e os dados das soluções existentes com
os requisitos do novo sistema.
Avaliação de exequibilidade dos conceitos funcionais do sistema:
Avalie se as tecnologias dos sistemas das soluções atuais permitirão obter as
funções e os desempenhos requeridos.
Descreva e justifique as necessidades de outras tecnologias para realizar os
conceitos funcionais.


EThICS

ANR6: Validação das Necessidades
Elementos da Validação das Necessidades:
Verificação das evidências das necessidades:
Obtenha evidências sólidas sobre a existência e a caracterização das
necessidades declaradas.
Análise da viabilidade do atendimento das necessidades:
Verifique, para cada característica das necessidades, se e como será viável
serem atendidas.
Validação das necessidades e da relação dos conceitos de sistemas:
Descreva os possíveis conceitos de sistemas que validarão as características
das necessidades.
Valide as características das necessidades a serem usadas.


EThICS

ANR7: Definição dos Requisitos Operacionais
Elementos da Definição dos Requisitos Operacionais:
Elicitação dos requisitos operacionais:
Elicite e organize os requisitos operacionais e as restrições do novo sistema.
Análise dos requisitos operacionais:
Analise criticamente e revise os objetivos operacionais do novo sistema.
Revise e analise detalhadamente e os conceitos e os requisitos operacionais
do novo sistema:
Com diagramas e modelos.
Consolidando-os em uma lista completa e não-ambígua e consistente, usando, se
possível, ferramentas apropriadas.
Síntese dos requisitos operacionais:
Analise a exequibilidade dos requisitos operacionais do novo sistema:
Verifique como cada um dos requisitos operacionais do novo sistema poderão ser
executados, considerando os modos, restrições e funções.
Se alguma inconsistência ocorrer, volte à etapa inicial do ANR para melhor
entendimento dos conceitos e requisitos e para remover a inconsistência.
Valide e sintetize todos os requisitos e restrições operacionais do novo
sistema.

EThICS
EThICS 039.CE06.05

ECS
EXPLORAÇÃO CONCEITUAL DE SISTEMAS


EThICS
EThICS 039.CE06.05 ECS EXPLORAÇÃO CONCEITUAL DE SISTEMAS Ref.: [KOSS_01][BLAN_01]

Propósitos de ECS
Apresentar uma variedade de alternativas de soluções de conceitos
de sistemas, que atendam os requisitos e restrições estabelecidos.
Explorar quais são os conceitos potenciais de sistema que podem
atender as necessidades.
Formular e validar um conjunto de requisitos de desempenho de
sistemas para cada um dos conceitos de sistema.


EThICS

Questões Principais de ECS
Qual é o desempenho requerido ao novo sistema para que atenda as
necessidades?
Há pelo menos uma abordagem para obter esse desempenho, a um
custo suportável?


EThICS

Escopo de ECS
Formulação dos Requisitos de Desempenho.
Arquitetura Básica do Novo Sistema.
Exploração dos Conceitos Alternativos.
Avaliação dos Conceitos Alternativos.
Validação dos Conceitos Alternativos.


EThICS
EThICS 039.CE06.05 ECS EXPLORAÇÃO CONCEITUAL DE SISTEMAS

ECS1: Formulação dos Requisitos de Desempenho
Elementos da Formulação dos Requisitos de Desempenho:
Derivação dos requisitos de desempenho:
Descreva os requisitos de desempenho consistentemente com cada função e
modo de operação do novo sistema.
Formule as características de desempenho do novo sistema e subsistemas:
Desenvolva modelos funcionais e de desempenho do novo sistema para a
avaliação teórica e prática da viabilidade de consecução do desempenho funcional,
por meio de:
Uso de equações e outras relações entre as características já estabelecidas.
Exploração de diferentes parâmetros e feições do novo sistema.
Derive e formule as características de desempenho do novo sistema e subsistema.


EThICS

ECS2: Arquitetura Básica do Novo Sistema
Elementos da Arquitetura Básica do Novo Sistema:
Arquitetura geral do novo sistema:
Antes de explorar as soluções completas do novo sistema, é recomendável
explorar os elementos arquitetônicos que exercerão grande influência na
definição dos outros elementos do sistema.
Avalie o estado-da-arte das tecnologias mais adequadas ao novo sistema.
Crie diagramas arquitetônicos completos com os elementos.
Análise técnica dos principais elementos arquitetônicos:
Avalie os parâmetros técnicos e crie modelos matemáticos para a analisar as
funções e o desempenho do novo sistema e subsistemas.
Avalie as possibilidades e extensões do funcionamento dos elementos.
Avalie e analise as possibilidades de tecnologias e sistemas:
Antes de descrever sistemas específicos completos, as tecnologias de hardware e
software disponíveis usuais para tais tipos de sistemas devem ser levantadas e
avaliadas. Isso trará uma visão atualizada das possibilidades, poderá inspirar
inovações e reforçará o conhecimento de arquiteturas dos sistemas.


EThICS

ECS3: Exploração dos Conceitos Alternativos
Elementos da Exploração dos Conceitos Alternativos:
Formulação de alternativas:
Considerando as tecnologias e as análises funcionais e de desempenho, crie
alternativas de conceitos de sistemas possíveis de serem implementados.
Provas de conceito e testes:
Quando necessário, construa modelos ou elementos físicos a serem
submetidos a experimentos e avaliações de testes e provas de conceito.


EThICS

ECS4: Avaliação dos Conceitos Alternativos
Elementos da Avaliação dos Conceitos Alternativos:
Avaliação de exequibilidade:
Avalie as condições de execução de cada alternativa de novo sistema.
Avaliação de desempenho:
Avalie as características de desempenho de cada alternativa de novo sistema.
Avaliação de custo-efetividade:
Avalie as características de custo-efetividade de cada alternativa de novo
sistema.


EThICS

ECS5: Validação dos Conceitos Alternativos
Elementos da Validação dos Conceitos Alternativos:
Refinamento dos requisitos de desempenho e funcionais:
Revise os detalhes dos requisitos de desempenho e funcionais para cada
elemento das arquiteturas de cada alternativa do novo sistema.
Simulação funcional das alternativas:
Usando simulação, verifique a capacidade de cada alternativa do novo
sistema para executar os requisitos funcionais.
Modelamento e demonstrações das alternativas:
Crie modelos para cada alternativa do novo sistema e subsistemas.
Verifique e demonstre as funcionalidades de cada alternativa.
Us protótipos sempre que necessário.
Síntese dos requisitos de desempenho das alternativas do novo sistema:
Verifique e demonstre os desempenhos de cada alternativa.


EThICS

ECS5: Validação dos Conceitos Alternativos
Elementos da Validação dos Conceitos Alternativos:
Classificação e validação das alternativas:
Classifique e valide as alternativas.
Descarte as alternativas inválidas e menos adequadas.
Proposição de alternativas:
Documente e apresente as alternativas mais adequadas.
Proponha uma ordenação para a seleção da solução preferida.


EThICS
EThICS 039.CE06.05

DCS
DEFINIÇÃO CONCEITUAL DO SISTEMA


EThICS
EThICS 039.CE06.05 DCS DEFINIÇÃO CONCEITUAL DO SISTEMA Ref.: [KOSS_01][BLAN_01]

Propósitos de DCS
Selecionar a melhor solução de conceito de sistema para atender os
requisitos e restrições estabelecidos.
Selecionar um conceito de sistema preferencial (mais atrativo).
Definir as características de sua arquitetura básica e funcional.
Desenvolver um plano detalhado para as fases subsequentes de
desenvolvimento, fabricação, implementação e uso de sistema e
produto.


EThICS

Questão Principal de DCS
Quais são as características chaves do conceito de sistema
selecionado que trarão o balanço mais benéfico entre capacidades,
vida útil e custos?


EThICS

Escopo de DCS
Seleção do Conceito do Novo Sistema.
Definição do Conceito do Novo Sistema.
Planejamento para o Desenvolvimento do Novo Sistema.


EThICS
EThICS 039.CE06.05 DCS DEFINIÇÃO CONCEITUAL DO SISTEMA

DCS1: Seleção do Conceito do Novo Sistema
Elementos da Seleção do Conceito do Novo Sistema:
Seleção do conceito preferido para o novo sistema:
Analise e confirme as alternativas propostas.
Crie critérios para a seleção da solução preferida.
Selecione a solução mais adequada para o conceito do sistema.


EThICS

DCS2: Definição do Conceito do Novo Sistema
Elementos da Definição do Conceito do Novo Sistema:
Modelamento do conceito do sistema selecionado:
Crie um modelo para do conceito do sistema selecionado e de seu ambiente.
Demonstre as capacidades funcionais e de desempenho do conceito do
sistema selecionado.
Especificações funcionais e arquitetônicas:
Documente as especificações operacionais, funcionais, de desempenho e
arquitetônicas do conceito do sistema selecionado.
Validação do conceito do sistema selecionado:
Valide o conceito do sistema selecionado comparado com os requisitos
operacionais, funcionais e de desempenho.
Relatório e documentação:
Crie um relatório com os resultados obtidos durante as atividades de PCS.
Documente o conceito do sistema selecionado.


EThICS

DCS3: Planejamento para o Desenvolvimento do Novo Sistema
Elementos do Planejamento para o Desenvolvimento do
Novo Sistema:
Planejamento para o ciclo de vida:
Planejamento para o desenvolvimento.
Planejamento para a produção.
Planejamento para o suporte e a logística.
Planejamento para o uso.
Planejamento para o descarte e a substituição.


EThICS
EThICS 039.CE06.05

ARGS
ANÁLISE DE RISCOS E DE GARANTIAS DE SISTEMAS


EThICS
EThICS 039.CE06.05 ARGS ANÁLISE DE RISCOS E DE GARANTIAS DE SISTEMAS Ref.: [RAHE_01]

Propósitos de ARGS
Assegurar e validar que os requisitos e restrições de garantia de
sistemas e de custo-efetividade poderão ser atendidos pelo conceito
de sistema selecionado.
Avaliação de riscos e custo-efetividade.
Validação dos requisitos de garantia de sistemas.
Recomendações para a mitigação e controle de riscos, custos e
garantia de sistemas, para cada alternativa de conceitos de sistemas.
Executar esta etapa em paralelo e simultaneamente com as outras
três etapas de PCS.


EThICS

Questão Principais de ARGS
Os níveis dos riscos de perigo e de incerteza estão sob controle?
Os requisitos de garantia de sistemas e produtos estão estabelecidos
total e claramente?
O equilíbrio de custo-efetividade será atendido pelo conceito de
sistema selecionado?


EThICS

Escopo de ARGS
Tecnologias e disciplinas de gestão:
GSP, Riscos de GSP, Custo-Efetividade, Configuração, Garantia de
Software, Direitos e Penalidades de Garantias
Tecnologias e disciplinas de engenharia:
Garantia da Qualidade, Garantia de Confiabilidade, Mantenabilidade de
Sistemas e Produtos, Segurança de Sistemas, Proteção de Sistemas,
Fatores Humanos, Suportabilidade e Logística, Sustentabilidade de
Sistemas e Produtos, Verificação e Validação, Outras análogas.


EThICS

ARGS1: ARGS durante ANR
Elementos para ARGS durante ANR:
Gestão de risco:
Defina os critérios para análise.
Classifique os riscos de perigos e de incertezas.
Avalie os riscos potenciais do projeto, do sistema, e das operações.
Avalie os riscos derivados se o problema não for resolvido.
Requisitos de garantia de sistemas:
Avalie e caracterize os limites dos principais requisitos de garantia de
sistemas, abrangendo:
Gestão de: garantia de produtos, riscos, custo-efetividade, configuração, garantia
de software, e direitos e penalidades de garantias.
Engenharia de: qualidade, confiabilidade, mantenabilidade, segurança, proteção,
fatores humanos, suportabilidade e logística, sustentabilidade, verificação e
validação, e outras análogas.


EThICS

ARGS1: ARGS durante ANR
Elementos para ARGS durante ANR:
Custo Total de Propriedade:
Avalie e analise o TCO preliminar, conforme percebido pelo mercado.
Decisão de Prosseguir-Ou-Parar:
Considere a adequação e a conveniência para continuar o projeto.
Justifique a decisão.


EThICS

ARGS2: ARGS durante ECS
Elementos para ARGS durante ECS:
Gestão de risco:
Caracterize, avalie e compare os riscos e os parâmetros de garantia de
sistemas de cada alternativa de conceitos de sistema.
Avalie a disponibilidade e a liberação de partes e tecnologias de fornecedores
estrangeiros.
Analise e avalie cada solução de compromisso.
Recomende a mitigação e o controle dos riscos.
Analise a viabilidade de consecução dos requisitos de garantias e de custo-
efetividade.
Recomende providências para a garantia de sistemas e de custo-efetividade.
Revise e analise o TCO preliminar, para cada alternativa.
Decisão de Prosseguir-Ou-Parar:

EThICS

ARGS3: ARGS durante DCS
Elementos para ARGS durante DCS:
Gestão de risco:
Emita recomendações detalhadas para a mitigação e o controle dos riscos
para o desenvolvimento do conceito do sistema selecionado.
Analise e revise os detalhes dos termos de garantia e custo-efetividade.
Emita recomendações detalhadas para a consecução dos elementos de
garantia de sistemas e de custo-efetividade para o desenvolvimento do
conceito do sistema selecionado.
Revise e analise o TCO para a conceito do sistema selecionado.
Decisão Final de Prosseguir-Ou-Parar:


EThICS
EThICS 039.CE06.05

APÊNDICES


EThICS
EThICS 039.CE06.05 APÊNDICES

Referências
[BLAN_01] BLANCHARD, B. S. System engineering management. 4th ed. Hoboken NJ:
John Wiley, 2008. 539 p.
[BOGU_01] BOGUSH Jr., Alfred J. Radar and the atmosphere. Norwood, MA: Artech
House, 1989. 452 p.
[EE_039.BE01.08] LIBRELATO, A. S. EThICS 039.BE01.08: Pesquisa, Desenvolvimento e
Inovação - Visão Geral. Dezembro, 2011. 42 p.
[JONE_01] JONES, J. V. Supportability engineering handbook: implementation,
measurement and management. USA: McGraw-Hill, 2007.
[KOSS_01] KOSSIAKOFF, A.; SWEET, W. N. Systems engineering: principles and
practices. Hoboken, NJ: John Wiley, 2003. 463 p.
[LIBR_01] LIBRELATO, A. S.; SAOTOME, O. A methodology proposal to design radars -
systems approach. XIII Simpósio de Aplicações Operacionais em Áreas de Defesa - ISSN
1983-7402. São José dos Campos, SP: 2011. 4 p.
[NASA_01] NASA. “Scoping & concept of operations (ConOps) module”. Space Systems
Engineering Version 1.0. 2010. Available at
http://spacese.spacegrant.org/index.php?page=scope-conops. Accessed in 22/11/2011.


EThICS
EThICS 039.CE06.05 APÊNDICES

Referências
[RAHE_01] RAHEJA, D. G.; ALLOCO, M. Assurance technologies principles and practices
- a product, process, and system safety perspective. 2nd ed. Hoboken, NJ: John Wiley,
2006. 472 p.
[WASS_01] WASSON, C. S. System analysis, design and development: concepts,
principles and practices.. Hoboken, NJ: John Wiley, 2006. 818 p.


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