Навигатор лидера

Когда мы обсуждаем интеграцию, мы обычно думаем о конструкции. Детали оборудования должны соответствовать другим частям системы. Например, внутренние планы самолета представляют собой сложные лабиринты переплетенных линий, кабелей, оборудования и опорных структур, которые помещаются в эргономичные модули, оптимальные объемы, окружающую среду, обеспечив требуемое положение общего центра тяжести изделия. Но мы должны отметить, что интеграция распространяется не только на размещение и соединение деталей в заданных объемах. Обычно главный конструктор должен обеспечить интеграцию требований к компонентам. Базовый набор требований к системе в процессе разработки декомпозируют для формирования требований к подсистемам и компонентам. Для контроля их прослеживают по цепочкам сверху вниз и снизу вверх по уровням системы. В итоге полный набор системных требований для гражданского самолета может включать в себя несколько тысяч отдельных требований, и весьма вероятно, что между ними возникнут некоторые несовместимости, которые необходимо устранить. При завершении процесса разработки, после того как система будет произведена и начнется проверка требований, вероятно, потребуется интегрировать сотни отдельных действий, начиная с проверки на уровне компонентов и заканчивая уровнем интегрированной системы. Обеспечение комплексной серии проверочных тестов также возлагается на главного конструктора.

2. Знание интерфейсов системы

Части, составляющие систему, должны каким-то образом взаимодействовать с другими частями. Им необходимо стыковаться, передавать усилия или сигналы и взаимодействовать любым другим способом. Такие компоненты конструкции (механические, электрические, электронные, потоковые и др.) мы называем интерфейсами. Не все компоненты будет легко соединить. Некоторые части будут взаимодействовать не так, как предполагалось и даже не предполагалось, когда они были разработаны. Состыковать две части компонента непросто. Требуется рассмотрение большого количества переменных. Некоторые из них включают допуски на размеры и положение в подсборке, стандарты обработки данных, экологическую и физическую совместимость, учет нагрузок и другие аспекты. Что-то может помешать эффективному соединению двух частей. Например, если в результате образуется стык, подверженный быстрой коррозии из-за возникших электрохимических взаимодействий металлов при соединении. Для сложных систем выделяют должность менеджера интерфейсов, в задачу которого входит обеспечение правильного взаимодействия всех интерфейсов системы. Понимание требований интерфейсов и их ограничений обязательно для работы в качестве интегратора.

3. Возможность идти на уступки в решении

пограничных вопросов

Ответственность за конструкцию обычно распределяется по дисциплинам, и можно ожидать, что каждый владелец расставит приоритеты в своей области. Главному конструктору приходится регулярно делать выбор между мнениями и позициями. Этот выбор не всегда прост, поскольку обе стороны спора могут иметь веские обоснования для своего решения. Иногда просто нет хорошего решения, но решение все равно необходимо. Эти вопросы будут возникать у главного конструктора еженедельно, и ожидается, что он будет принимать решения. Его основная цель – интегрировать успешную в целом систему. Некоторые из решений могут потребовать уступок в определенных областях. На некоторые из этих уступок можно легко согласиться, другие могут потребовать снижения каких-то параметров системы, полностью или частично. Для выполнения функций интегратора необходима ответственность, чтобы пойти на эти уступки, сохраняя системное видение. Однажды в процессе испытаний авиадвигателя была отмечена плохая работа камеры сгорания. Руководитель подразделения разнес в массы мысль, что это происходит из-за непредусмотренного скоса потока воздуха, поступающего в камеру сгорания из компрессора, расположенного выше по потоку. Как водится, отдел компрессора возглавлял другой руководитель. Двигатель разобрали для осмотра деталей. Стало видно, что на масляной пленке по корпусам в месте стыковки компрессора и камеры сгорания остались следы идеально осевого потока. Сказка закончилась, пришлось перейти к обсуждению более правдоподобных гипотез.

4. Общение на всех уровнях

Мы поговорим об этом далее, однако сейчас следует напомнить о данном вопросе при обсуждении интеграции. В процессе интеграции большая часть вашего времени будет потрачена на общение с людьми, с инженерами и специалистами по дисциплинам, с заинтересованными сторонами и клиентами, с эксплуатационными и ремонтными службами, с поставщиками оборудования. Это нужно, чтобы вы могли быть в курсе множества требований, которые могут препятствовать интеграции. Вы вряд ли сможете получить всю необходимую информацию из проектных документов или информационных бюллетеней поставщиков. Обязательно придется разговаривать с людьми. Обсуждение должно идти в обоих направлениях, поскольку собеседникам нужно будет не только донести до вас системные ограничения, но и понять свои собственные, более узкие проблемы. Активное общение со всеми причастными лицами является обязательным элементом для работы в качестве интегратора.

Одним из примеров в моей практике явилась разработка авариестойкой топливной системы для вертолетов. Большинство аварий вертолетов происходит на небольших высотах, и главную опасность для пассажиров представляет возникновение пожара из-за разлива топлива. Согласно международным правилам авиаперевозок конструкция топливных баков при заданной величине аварийной перегрузки не должна иметь разрушений, которые могли бы вызвать течь топлива и его возгорание. Задача состояла из нескольких частей: собственно разработка системы с заданными требованиями и необходимыми конструктивными особенностями, подбор отечественных материалов, соответствующих требованиям, интеграция всех компонентов и испытания авариестойкой топливной системы.

Топливная система упрощенно включает топливные баки, трубопроводы и различные агрегаты, участвующие в заправке и перекачке топлива. Были проведены поиски стойких к разрыву и проколу резиноподобных материалов, которые обеспечат работоспособность бака при заданных условиях нагружения и в широком диапазоне температур. Новые требования для агрегатов, расположенных вне баков, заключались в том, что они не должны были допускать разлива топлива при повреждении трубопроводов. При превышении рабочей нагрузки агрегат должен разрушиться только в заданном конструктором месте. При этом автоматически перекрывается освободившаяся часть для предотвращения утечки топлива. Сложность была в том, что при штатной посадке на конструкцию воздушного судна также периодически воздействуют вибрации и перегрузки, однако все агрегаты и топливопроводы должны оставаться целыми. Сначала провели отработку разрушаемых узлов, фитингов и различных клапанов. Их испытывали на герметичность, течи в открытом и закрытом положении клапанов. В различных климатических условиях проводили виброиспытания и испытания на разрушение. После интеграции провели испытания системы в целом путем сброса с заданной высоты на бетонную площадку. Работы были завершены успешно.

На рисунке 3 фотография автора на испытаниях инновационной авариестойкой топливной системы вертолета. Подробности можно найти в [7].

Рис. 3. На испытаниях топливной системы

В другом случае для успешной интеграции пришлось согласовать с заказчиками работ уступки в части сужения круга задач системы. При разработке электронной системы управления (ЭСУ) силовой установки летающего объекта к ней в целях повышения надежности была добавлена дублирующая гидромеханическая часть (ГСУ). В ходе разработки выяснилось, что на данном уровне готовности технологий либо требуется увеличить время переключения на работу ГСУ при отказе ЭСУ, либо отказаться от пары второстепенных функций управления после перехода на ГСУ. Был проведен цикл обсуждений с заинтересованными сторонами, и принято второе решение. Основным аргументом послужило то, что основная цель введения дублирующей системы связана с сохранностью объекта при отказе ЭСУ. Получается, что иногда интеграционная задача может привести к коррекции характеристик системы.

Нужно помнить, что для обеспечения хорошей интеграции главному конструктору необходимо интенсивное общение. Требуется детально знать, что технически происходит внутри проектов на всех этапах жизненного цикла. Обычно главные конструкторы собираются вместе со своим техническим персоналом на еженедельной основе. Важно оставаться на связи со своей командой и понимать потребности отдельных направлений, проблемы и препятствия, с которыми они сталкиваются. Инженеры по дисциплинам заботятся о том, как интегрируется система, но в конечном итоге их основная ответственность ограничена кругом исполнения их конкретных задач. Они могут гарантировать интеграцию своей подсистемы через интерфейсы с другими, но локально. С другой стороны, главный конструктор должен убедиться, что все это интегрировано, а система в целом работает надлежащим образом. Ваши инженеры по направлениям, вероятно, будут компетентными и целеустремленными, но неправильно полностью полагаться на них для обеспечения интеграции. Вы должны убедиться в этом сами.

Регулярные обсуждения вопросов интеграции с командой могут быть бесценными с точки зрения понимания комплексных характеристик системы и выявления препятствий, которые могут помешать штатному функционированию. В ходе обсуждения технических команд часто бывает, что владелец компонента или подсистемы, которая не обсуждается, заявляет: «Стоп, это не пойдет. Моя часть системы не может работать таким образом!» Эти открытия не всегда идентифицируются с помощью требований или технической документации; иногда их удается выявить на основе опыта и знаний экспертов по дисциплинам, и эффективное общение наилучшим образом поможет вам. После того как вы получили подтверждение проблемы, вам нужно будет решить, как это исправить.

На начальном этапе инженерной деятельности мне довелось принимать участие в разработке двигателя Р79—300 для первого в мире сверхзвукового самолета вертикального взлета и посадки Як-141. Сложнейшей задачей программы было обеспечение режима «висения» самолета при вертикальном взлете. На этом режиме скоростной напор воздуха отсутствует, крылья не поддерживают аппарат и балансировка самолета в воздухе достигалась струйными рулями. Они работали за счет автоматически регулируемого отбора воздуха из компрессора и перенаправления его по четырем магистралям на концы крыльев, в нос и к хвосту фюзеляжа. Количество отбираемого воздуха за доли секунды менялось от 0 до 100%, при этом двигатель не должен был попадать в помпажный режим. Для отработки динамических процессов на предприятии был построен натурный стенд с двигателем, воздуховодами и быстродействующими клапанами. Я участвовал в цикле проводимых лабораторных испытаний. На основе информации по испытаниям мы смогли оптимизировать алгоритмы функционирования системы. Интеграция была выполнена в лучшем виде. Опытный самолет успешно прошел летные испытания.

Неприятная задержка произошла при разработке самого большого пассажирского самолета Airbus А-380. В ходе работ ИТ-подразделение фирмы организовало переход инженерного программного обеспечения от версии Catia V4 к новой Catia V5. Завод, где велось проектирование и производство электрокабелей, работал на версии V4, поэтому чертежи прокладки кабелей нельзя было проверить на соответствие интеграционным блок-схемам всего самолета, которые были сделаны на версии V5. Когда электрокабели, общая длина которых на самолете составила более 500 километров, доставили для установки на линию конечной сборки, они оказались слишком короткими. В технические условия было внесено изменение, которое не нашло отражения в общих блок-схемах. Эта ошибка в интеграции обошлась компании в миллиарды долларов, включая затраты на повторное производство и задержку сроков поставки готовой продукции. Как следствие этой истории, многие компании ввели у себя правило, что программное обеспечение во время работы над большими проектами обновлять не разрешается.

Еще несколько моментов, требующих регулярного обсуждения на проекте. Главному конструктору следует уделять время вопросам организации взаимодействия между производителями оборудования и поставщиками. Были различные случаи, когда поставщики не понимали требований по оборудованию для своевременной разработки и поставки наилучшего продукта. Также дополнительные проблемы вызывает большая продолжительность жизненного цикла современных программ. За годы работы происходят изменения технологии, устаревание и частое изменение требований. Часто видно, что не на всех этапах программы соблюдается надлежащая дисциплина. Например, из-за отсутствия определения начальных требований к возможностям специальных процессов и процедур производства образцов. На эффективности общения сказывается наличие слишком многих линий связи и уровней отчетности. В число контролеров входят руководители программ, руководители высшего звена, структуры госкорпорации. На госконтрактах добавляются руководители отделов закупок, технологий и материально-технического обеспечения представителей заказчика.

Итак, общение является частью исполнения интеграционной задачи, в котором главный конструктор играет определяющую роль. В течение стандартного рабочего дня главный конструктор может получить огромное количество информации по широкому кругу технических вопросов. Главный конструктор должен ежедневно осмыслить и переработать всю эту информацию, сохранить и эффективно передать наиболее важные сведения остальной части команды. Рассматривайте получаемые вами отзывы как важную часть интеграции. Если информация просто передается по цепочке, но не до конца понятна, это нельзя считать эффективной интеграцией. Главный конструктор должен обеспечить, чтобы все головы участников кивали в одном направлении, единообразно понимались технические концепции и идеи.

4.4. Презентовать проект заинтересованным лицам

Главные конструкторы обычно находятся на переднем крае программы, работают с другими руководителями проектов и отдельных групп. Они принимают решения и направляют техническую команду, где и когда это необходимо. Как правило, возглавляют научно-технические советы, комиссии и встречи по обмену техническими вопросами. Быть впереди всех является частью работы. Успешные проекты получают силу и сплоченность от лидера. Однако иногда необходимо вести себя по-другому, за счет повышения авторитета и веса, присущих должности, путем защиты интересов других, особенно от имени вашей команды.

Важно помнить, что, как главный конструктор, вы прежде всего руководитель технической команды. Это не ваша работа и не ваша обязанность выполнять каждую задачу команды, контролировать разработку каждого компонента или работу или принимать каждое решение на самом низком уровне. Даже в небольших проектах главный конструктор должен делегировать ответственность другим членам команды. Хотя вы и будете выполнять некоторые задачи самостоятельно, главная обязанность главного конструктора заключается в том, чтобы привести техническую команду к успеху.

Однако вашей команде регулярно нужен единый голос для дискуссий внешнего уровня. Как руководитель, вы их главный представитель, когда речь идет о встречах по управлению проектами, обзорах проекта, ключевых моментах принятия решений, обсуждениях бюджета. Иными словами, на всех собраниях, где команда инженеров часто представлена только одним лидером. В этом качестве вы не просто излагаете свои собственные точку зрения, мнение, опасение (хотя и это вы можете), но в более общем плане излагаете точку зрения, мнения и опасения своей команды. Вы одним голосом представляете коллегиальное мнение, голоса многих сотрудников.

Чтобы быть голосом многих, прежде всего вы должны начать с понимания того, что говорят ваши командные голоса. Для этого необходимо поддерживать тесное общение со своими сотрудниками и понимать их точки зрения, мнения, перспективы и проблемы. Проблемы являются наиболее важным разделом, на котором следует сосредоточиться. Для эффективного общения со своей командой не надо проводить все свое время в офисе программы или проекта с руководством предприятия или с подрядчиком. Нужно просто оставаться на связи со своей командой и разбираться в их точках зрения и проблемах. В общем, чтобы представлять команду, вы должны знать, что команда думает или что она чувствует. Отстраненность от команды, возможно, может помочь вам чувствовать себя хорошо, но является недостатком с точки зрения сохранения связи с людьми.

Вряд ли вы будете экспертом по всем аспектам, связанным с конкретной программой. Чересчур обширна подведомственная вам территория. Но надо действительно часто выходить на площадку и разговаривать с людьми. На моих еженедельных оперативных совещаниях были темы, охватывающие весь спектр технических дисциплин. На крайней лидерской должности велся контроль по 18 различным системам самолетов и вертолетов (конечно, на раздельных совещаниях). Каждый из вопросов требовал от меня понимания сложных систем и связанных с ними действий, чтобы я мог отстаивать решения, которые, по нашему мнению, лучше всего подходят для программы. Иногда вопрос был настолько сложным или настолько важным, что меня сопровождал выбранный специалист по дисциплине. Однако большую часть времени я оставался один перед внешней аудиторией. Перед каждым совещанием я задавал вопросы о проблеме информированным сотрудникам. Можем ли мы продолжать испытания как есть или мы должны порекомендовать снять и заменить компонент? Является ли наблюдаемая нами неисправность уникальным обстоятельством или может быть признаком общей причины, затрагивающей аналогичные компоненты? Почему вам не нравится то, что предлагается? Как вы к этому относитесь? Всегда старался делегировать ряд обязанностей по максимуму. В итоге получал несомненную пользу от того, что появлялись сотрудники, квалифицированно знавшие некоторый круг вопросов, а не только свой рабочий пятачок. При этом на первых шагах очередного делегируемого старался иметь в своем столе краткие ответы на те же вопросы, на случай если протеже завалит первые усложненные задачи и придется срочно закрыть его своей спиной.

Чтобы адекватно представить точки зрения и проблемы членов команды, нужно было проводить часть времени один на один с людьми, которых я представлял. Такой подход приносил обоюдную выгоду. Я понимал суть проблемы и ее последствия в достаточной степени, чтобы представлять организацию, а также вселял в коллег уверенность в том, что я поступлю так же. В качестве побочного преимущества между нами возникало доверие. Моя защита на верхних уровнях позволяла им расти, не опасаясь ошибок. В своих инженерных центрах неоднократно приходилось объяснять руководителям среднего звена необходимость регулярных (квартальных, полугодовых) бесед с подчиненными. Те искренне не понимали, зачем это нужно, если они общаются со своими сотрудниками ежедневно. Терпеливо пояснял, что сотрудник в спокойной беседе должен иметь возможность задать свои вопросы. Выяснить, какие стороны своей деятельности ему следует развивать, обсудить, как ему можно расширить круг своих рабочих интересов, или поговорить о перспективных темах для кандидатской диссертации и др. Там же всплывают не озвученные формально технические проблемы проекта, сомнения по поводу принимаемых решений и много другой полезной руководителю информации. Это разительно отличается от текущего ежедневного общения в горячке продвижения запаздывающих задач и очередных требований вышестоящих начальников.

Руководитель проекта должен уметь эффективно общаться в письменной форме. Это может быть написание электронных писем или создание проектной документации, планов, спецификаций, отчетов, повесток дня, обновлений статуса проекта и т. д. Не менее важно умение излагать свои мысли и ясно интерпретировать важные моменты. Независимо от того, является ли аудитория вашей проектной командой или заполнена руководящим составом, внешними клиентами и т.д., вам необходимо уметь донести свои идеи и убедиться, что они поняты собеседниками, а не просто услышаны.

Голос многих может принимать разные формы. Иногда это может означать выступление от имени вашей команды. В других случаях это может означать оказание услуги от ее имени. Но всегда это означает представление команды, а не только себя. Так, на очередной работе мне поручили дать предложения в проект руководящего документа и согласовать включение этих пунктов в окончательный текст отраслевого стандарта. Конечно, самым правильным было встать на точку зрения людей, ответственных за реализацию стандарта. Определил свою роль в установлении объема пересмотра, коррекции общей структуры документа. В части содержания я посоветовался с командой, понял истоки предложений и стал главным сторонником изменений, которые мы рекомендовали. Было предложено несколько пунктов, которые лично меня не интересовали, или были некоторые опасения относительно возможности их реализации. Я высказал эти опасения во время обсуждения в нашей команде и позволил им определить, что мы предлагаем, а что нет. И в госкорпорации моей задачей было отстаивать все эти изменения от лица коллектива. По большинству наших пунктов изменения были приняты.

Когда этот документ находился на подписании у первых лиц, некоторые наши пункты были истолкованы как моя личная ограниченная точка зрения. Хотя на самом деле они были получены в результате группового обсуждения. Такого поворота я не ожидал. Это была очередная крупица опыта обучения. Сегодня, столкнувшись с тем же набором обстоятельств, я спрашиваю себя, поступил бы я по-другому. Ответ в том, что у меня повторно было бы желание действовать в качестве защитника от имени команды и представлять команду в продвижении конструктивной критики организации. Работа по защите тех, кто не может говорить на этом уровне, жизненно важна. Я горд тем, что я продвинул эти предложения от имени команды и смог быть их голосом.

Иногда, когда вы говорите за команду, вас могут обвинить. Иногда команда может ошибиться. В любом случае нужно стараться не использовать административный ресурс, а попытаться убедить коллег, вырабатывая общую точку зрения. В одной из своих организаций на обсуждении эскизного проекта электрогенератора я мягко предложил доработать проект, чтобы избежать проблемы попадания критических частот вращения ротора в рабочий диапазон, и постарался аргументировать свою точку зрения. Сотрудники горячо выступили против этого. Они аргументировали их позицию тем, что сроки поджимают, а на стадии технического проекта при более тщательном анализе они все устранят. В результате через полгода работы проект пришлось в спешке переделывать. Зато инженеры накрепко запомнили один из постулатов системного подхода: чем позже приходится устранять дефект в проекте, тем дороже это будет стоить.

Выступление от имени команды может расширить возможности. В конце концов окончательное решение может не пойти нам на пользу. Однако, выполняя эту услугу, следует делать все возможное, чтобы точка зрения команды была услышана. Иногда используют формулирование особого мнения кого-то из коллег. По своей сути оно позволяет показать озабоченность по поводу технических решений, которые влияют на безопасность, чтобы их можно было пересмотреть. Или особые мнения могут быть включены в исходное обсуждение. Мы, инженеры, обычно с этим не согласны. Конечно, наш опыт, биография и накопленные суждения не всегда приводят к одним и тем же выводам. Иногда мы действительно не согласны. Тогда это несогласие является здоровым сдерживающим фактором. Посредством обсуждения мы стремимся к консенсусу, но иногда этого просто не происходит. В таких случаях я всегда чувствовал, что позиция несогласия так же важна, как и позиция, о которой мы договорились. Выдвигая рекомендации или определяя позицию технической команды, я всегда стремился предоставить возможность тем, кто не согласен с позицией большинства. Однако наличие особого мнения еще и «подвешивает» нерешенную проблему во времени, поэтому решения следует принимать вовремя.

В хорошей инженерии требуется рассмотреть все альтернативы и рационально выбрать лучшее с учетом обстоятельств. На самом деле эта практика больше связана с психологией и построением команды, чем с хорошей инженерией. Инженеры по своей природе очень самоуверенны. Это неплохо, потому что дает нам возможность взглянуть на ситуацию со всех сторон и рассмотреть полный спектр возможных результатов. Но, как и во многих случаях, наличие нескольких мнений по предмету может вызвать существенное негодование, если эти мнения не будут высказаны. Однажды сосредоточившись на действии подавления других точек зрения, я был свидетелем пагубного воздействия, которое оно оказывает на людей. Это порождает разочарование, которое может привести к негодованию и не является признаком здоровой организации. Когда люди разочарованы, они перестают вносить свой вклад. Когда люди чувствуют обиду, они больше не хотят помогать организации. Я неоднократно наблюдал это в различных командах. Считаю, что большинства этих обстоятельств можно избежать с помощью практики хорошего руководства.