Systémové inženýrství (FSI-VSI)

Po absolvování předmětu bude student schopen:

• aplikovat systémové myšlení, kritické a koncepční myšlení při řešení průmyslových úloh;
• definovat požadavky (funkční, nefunkční) včetně aktérů, hranic a perspektiv systému;
• vytvářet modely systémů pomocí UML/SysML (statické, dynamické, struktura, chování, parametry);
• provádět analýzy úzkých hrdel, rizik, bezpečnosti (FHA, FTA, FMEA) a spolehlivosti;
• popsat životní cyklus systému podle V-modelu a aplikovat metody verifikace a validace;
• chápat vazby mezi HW, SW a systémovou integrací;
• orientovat se v normách průmyslové automatizace, automotive, aerospace a dalších odvětví;
• připravit základní projektový plán, systémovou dokumentaci a konfigurační management;
• navrhnout systémová řešení výrobních linek či technických soustav s ohledem na kvalitu, bezpečnost, udržitelnost a náklady.

• základní znalosti technických systémů (výroba, mechatronika, automatizace) – výhoda;
• základní orientace v počítačových systémech a modelování;
• analytické a logické myšlení;
• ochota pracovat v týmu a prezentovat výsledky.

Předmět „Systémové inženýrství“ seznamuje studenty s metodami, nástroji a principy modelově orientovaného systémového inženýrství (MBSE) a jejich aplikací v průmyslové praxi. Důraz je kladen na propojení automatizace, informatiky a strojírenství v rámci komplexních technických systémů, jako jsou výrobní linky, mechatronické celky či celé výrobní ekosystémy. Studenti se naučí identifikovat požadavky, modelovat strukturu a chování systému pomocí UML/SysML, pracovat se systémovými architekturami, hodnotit rizika, navrhovat bezpečnostní a spolehlivostní opatření, analyzovat životní cyklus vývoje podle V-modelu a vytvářet systémové návrhy odpovídající průmyslovým normám a best practices.

Požadavky pro zápočet: Aktivní účast na cvičeních, zpracování zadaného projektu.

Zkouška: Test a ústní zkoušení.

Kontrolována je účast na cvičeních. Zameškaná výuka může být nahrazena zpracováním zadaných úloh.

• Úvod do systémového inženýrství, kritické a koncepční myšlení, definice systému, požadavky, systémové architektury


• Modelování systémů UML a SysML – základní diagramy, prvky, manažerské rámce, úzká hrdla


• Analýza statická a dynamická, popis existujících stavů, UML/SysML chování


• Návrh systémů, správa požadavků, dekompozice, integrace modelování


• Životní cyklus vývoje systémů, V-model


• Bezpečnost systémů


• Spolehlivost systémů


• Projektový management, technická dokumentace a konfigurační management


• Standardizace a specifika jednotlivých odvětví průmyslu (průmyslová automatizace, automotive, letectví, železnice)

• Analýza požadavků, definice aktorů, identifikace stakeholderů, definice funkcí systému


• Analýza prostředí a kontextu projektu – systému (vnitřní vs. vnější), popis dodavatelského/ výrobního řetězce, stanovení rizikových bodů v řetězci. Vnější pohled na systém (systém jako blackbox), UseCase


• Modelování systému pomoci UML a SySML, UseCase, Stavové diagramy


• Dekompozice systému do subsystémů, popis procesů, bezpečnost, sekvenční diagramy, diagramy aktivit, Gantův diagram


• Implementace a integrace systému, praktické aspekty psaní/modelování požadavků.


• Analýza bezpečnosti jednoduchého systému „od A do Z“


• Výpočet parametrů spolehlivosti elektromechanického systému


• Plánování projektu ve vazbě na V-diagram


• Normy a standardy, práce s normami, vyhledávání požadavků dle odvětví


• Prezentace projektů