Лебедев Иван Сергеевич,
ведущий инженер-конструктор Института геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН;
участвовал в проектах Boeing 787 и Boeing 777-9; в проекте АЭС Ханхикиви (РОСАТОМ, РАСУ); в проекте внедрения ПО для аддитивного ООО Илмит и др.
Основные ограничения классического Agile в опытно-конструкторских проектах.
Адаптация Agile под физическое проектирование (материальных объектов, устройств и оборудования). Модификация подхода, ключевые инструменты и методологии (Agile Hardware).
Практические примеры внедрения и ключевые преимущества Agile Hardware
Заключение
Agile: гибкая методология проектирования
В современном мире скорость вывода новых продуктов на рынок зачастую определяет успех компаний. Внедрение методологий и практик, позволяющих ускорить проектирование и выпуск новых изделий и модификаций в ответ на постоянно меняющиеся требования рынка, становится одним из ключевых конкурентных преимуществ.
Методология Agile, или как её называют в России, гибкая методология проектирования, уже стала стандартом при разработке программного обеспечения, но её применение для организации опытно-конструкторских работ при проектирования физических продуктов долгое время оставалось спорным решением. Agile Hardware – это не просто перенос принципов разработки ПО на «железо», это модифицированный подход, учитывающий специфику традиционных методов проектирования физических изделий, производственных процессов, интеграционных циклов и т.д.
Основные ограничения классического Agile в опытно-конструкторских проектах
При попытке внедрения классической методологии Agile в конструкторском бюро на одном из проектов по разработке авиационного изделия мы столкнулись с серьёзными ограничениями, которые можно объединить в четыре ключевых пункта:
Высокая стоимость изменений:
в отличие от программного кода, изменение физического изделия требует перепроектирования и изготовления нового образца или его отдельных компонентов.
Длительные циклы производства:
заказ материалов и компонентов, изготовление компонентов и сборка прототипов занимают длительное время.
Физические органичения:
в отличие от ПО, нельзя просто «откатить» изменения и добавить функциональность «на лету».
Сложности при проведении тестов:
не всегда возможно провести тестирование отдельных компонентов без физической интеграции.
Адаптация Agile под физическое проектирование (материальных объектов, устройств и оборудования). Модификация подхода, ключевые инструменты и методологии (Agile Hardware) для конструкторов
Перечисленные ограничения потребовали от команды поиска способов модернизации классического подхода, в результате были внедрены следующие изменения в методологию:
- Пользовательские истории (User Stories) стали описывать системные цели, а не конкретные задачи.
- Из-за физических ограничений спринты стали длиннее, чем в классическом подходе, обычно 3-4 недели вместо 1-2. Для комплексных и сложных изделий спринты придётся увеличивать и до нескольких месяцев.
- Definition of Done теперь включает в себя физическую интеграцию и тестирование совместимости.
- Физические прототипы заменяют «программный код» и представляют собой основной результат итерации.
Стоит отметить, что эти изменения стали реальными и дали результат во многом благодаря высокому уровню цифровизации предприятия и использованию современных технологий производства. Можно выделить следующие ключевые инструменты и методологии, которые были использованы:
- Модельно-ориентированное проектирование позволило создать цифровой макет, проводить виртуальные симуляции и испытания, частично заменив физическое прототипирование и тесты.
- Быстрое прототипирование с использованием аддитивного производства и 3D-печати позволило сократить время создания прототипов с месяцев и недель до дней и сделало возможным проводить итеративное улучшение дизайна без больших затрат.
- Современная PLM-система и реализованные в ней процессы управления конфигурацией и вариантами позволили реализовать концепцию общей цифровой платформы как единственного источника достоверных данных об изделии.
Практические примеры внедрения и ключевые преимущества Agile Hardware
При внедрении Agile-подхода мы вдохновлялись несколькими успешными историями реализации Agile Hardware как зарубежных, так и отечественных. В первую очередь стоит отметить опыт компаний Tesla и SpaceX. Внедрение на этих предприятиях Agile позволило проводить до 20 инженерных изменений в неделю против одного обновления в год у конкурентов. Это было достигнуто за счёт интеграции аппаратных и программных команд в единые продуктовые команды, внедрения вертикальной интеграции, модульной архитектуры, повышения культуры экспериментирования — готовности к неудачам как части обучения и накапливания опыта.
Из российских реалий можно отметить опыт разработки сканеров для библиотек. Была достигнута прозрачность R&D процессов, быстрое реагирование на изменяющиеся требования и обратную связь от пользователей, прогнозируемые сроки.
Заключение
Суммируя все вышесказанное, Agile Hardware — это не просто тренд, а необходимость в современном конкурентном мире. Компании, которые применяют гибкие методологии в проектировании физических изделий (материальных объектов, устройств и оборудования), в опытно-конструкторских подразделениях, получают серьёзные конкурентные преимущества:
- Сокращение time-to-market на 30-50% и более.
- Повышение качества продукта за счёт раннего тестирования.
- Улучшение удовлетворённости клиентов через частую обратную связь.
- Снижение рисков благодаря итеративному подходу.
