2.6 Верификация и валидация
Важными звеньями процесса инновационных ОКР являются верификация и валидация результатов.
На основе технического проекта выполняют документирование разработанной системной архитектуры нижнего уровня элементов системы, проверку сборочных моделей, и передачу в производство опытных образцов. Для подтверждения требований к характеристикам системы используют процесс верификации, или подтверждения того, что требование или система соответствует входным данным. Верификация требования отвечает на вопрос: действительно ли система удовлетворяет этому определенному требованию? Это процесс снижения рисков перед переходом к следующему этапу, чтобы выявить отклонения, несоответствия или дефекты во всех элементах путем интеграции системы, чтобы избежать превышения бюджета из-за ненужной доработки.
Верификация ориентирована на компоненты и подсистемы, и проводится:
• в процессе разработки;
• чтобы убедиться, что утвержденные требования будут выполнены;
• как правило, в лабораторных условиях.
Задачи процесса верификации:
• демонстрация соответствия конструкции и характеристик установленным требованиям на заданных уровнях;
• обеспечение соответствия продукта разработанному проекту, отсутствия дефектов производства и пригодности к применению;
• подтверждение способности компонентов системы выполнять требования для интеграции;
• документирование результатов проверки, в том числе анализа рисков, результатов испытаний, отклонений и проверенных решений проекта в хранилище данных.
Перечислим основные методы верификации:
A. Инспекция (осмотр). Визуальное исследование реализованного продукта для верификации физических параметров или конкретной идентификации производителя. Например, визуальный осмотр на отсутствие следов износа, или ударов и повреждений при транспортировке изделия.
B. Анализ. Применение математического моделирования и аналитических методик с целью прогнозирования соответствия конструкции системным требованиям на основании расчетных данных или результатов верификации компонентов нижестоящих уровней системной структуры.
C. Демонстрация. Это базовое подтверждение рабочей характеристики, которое отличается от испытания отсутствием сбора детальных данных. Показывает, что применение конечного продукта выполняет установленное индивидуальное требование. Например, требование об обеспечении доступа водителя ко всем органам управления автомобилем может быть проверено экспертом на макете кабины или тренажере.
D. Испытания. Это проверки на стенде работы конечного продукта или подсистемы с целью получения детальных характеристик. Проводятся на готовых конечных продуктах, функциональных макетах, экспериментальных образцах или прототипах. При испытаниях измеряют различные технические характеристики в сравнении с их целевыми значениями, чтобы убедиться, что система соответствует заявленным требованиям.
В заключение разработки проводится валидация системы или продукта, с участием заказчика. Валидация представляет процесс подтверждения того, что набор требований, проект или система соответствует предназначению заказчика. Отвечает на вопрос: построили ли вы правильную систему для решения проблемы? Как правило, проводится с привлечением внешних инстанций, регулирующих органов, представителей заказчика, межведомственных комиссий, и др. Продукт тестируют во всех типах ситуаций (сценариев использования), ожидаемых в течение срока службы продукта, и проводят валидационные оценки работы системы или ее элементов в эксплуатационной среде. Они включают операционную эффективность, пригодность, устойчивость, нейтральность к окружающей среде и живучесть. В процессе можно использовать любую динамическую модель, макеты и прототипы продукта, чтобы непредвзято доказать, что разрабатываемый дизайн соответствует потребностям пользователя. Результаты испытаний используются для доказательства того, будет ли продукт приемлемым для потребителей. Обнаруживаемые дефекты валидации системы могут включать чрезмерную чувствительность модели к определенному параметру или требованию, несоответствия между моделью и реальной системой, и неудачный дизайн.