תפיסת הפעלה מבצעית, קונספטים מבצעיים ותפעוליים, וחשיבותם בשלבי הגדרת הארכיטקטורה והתכן המערכתיבהנחה לחברי האיגוד

תפישת הפעלה (Concept of Operations – CONOPS) וקונספטים מבצעיים הינם מרכיבים קריטיים בהגדרת  מערכות מורכבות. לדוגמא, לאחרונה אנו עדים לפשיטות רגל חוזרות ונשנות של חברות חסך (Low-Cost) בתחום התעופה – וזאת לא אחת בשל תפישת הפעלה לא נכונה או שלא מיושמת כראוי – וזאת כיוון שחברות אלה מתבססות בעיקר על מטוסים שתוכננו במקור לטיסות סדירות ע"פ דרישות חברות התעופה המסורתיות (בעיקר מטוסים צרי-גוף לטיסות קצרות), אשר לא תוכננו לתפעול באופן שבו חברות אלה מעוניינות לפעול. מטוס נוסעים המאופיין ובנוי לתעופת חסך היה יכול, לדוגמא, להכיל הרבה פחות נפח למזוודות, לאפשר הטענה מהירה יותר של ציוד השירות כדי לקצר זמני סבב, לכלול עמדות שירות עצמי לנוסעים כגון מכונות לממכר משקאות ומזון, ועוד.

מערכות מורכבות מחייבות הבנה וזיקוק של תפישת ההפעלה – מה המערכת תעשה, איך היא תעשה זאת, ולא פחות חשוב – מה היא לא תעשה. יתרה מכך, מתחייבת הבנה של ההקשר הסביבתי שבו המערכת תפעל, ואיזה צורך היא מיועדת לפתור עבור המערכת התפעולית-מבצעית שאותה היא משרתת (המערכת הנתמכת), בין אם מדובר בארגון, מערך, או מערכת עוד יותר מורכבת. יחד עם זאת, בניגוד לעבר, כיום יש צורך גם בעדכון ורענון של תפישת ההפעלה כדי להתאים למציאות המשתנה. כמו כן יש לבחון מחדש את הקונספט התפעולי-מבצעי של תת-המערכות בכדי לאפשר שיפור וייעול של ביצועי המערכת לאורך זמן. לדוגמא – בחירה בקונספט תפעולי של אוטומציה ורובוטיקה בקוי שירות וייצור, שילוב של בינה מלאכותית בתהליכי קבלת החלטות, שילוב חיישנים אלקטרו-אופטיים לצורך ניטור ובקרה ועוד. לעתים קרובות אנו נתקלים ביישומים של טכנולוגיות חדשניות רק לשם החדשנות והקדמה ולא בהכרח מתוך הבנה צרופה של האופן שבו טכנולוגיה זו תשרת את בעלי העניין.

משרד ההגנה האמריקאי (Department of Defense – DoD) פיתח "מורה נבוכים" לארכיטקטורה של מערכות מורכבות – DoD Architecture Framework (DoD). ההבנה שיש צורך בניתוח התהליכים המבצעיים, המשימות וההשתלבות של המערכת הטכנולוגית במערך הסוציו-טכני, הלכה והתרחבה עם השנים. רק ב-2015 הכניסה המועצה הבינלאומית להנדסת מערכות (INCOSE)  את רעיון ה-Mission Analysis לתוך ה-Systems Engineering Handbook. גם ל-NASA יש טרמינולוגיה מבצעית-משימתית משלה. נוצר ערב-רב של מונחים והיבטים לגבי שילוב המערכת בסביבתה בהקשרי תפישת ההפעלה, כרובד נוסף מעל רובד האינטגרציה הידוע והמוכר, המתקמד בעיקר בממשקים בין המערכת לסביבתה – פיזיקליים ודיגיטליים כאחד.

תפישת ההפעלה מתחברת למגוון נושאים בארכיטקטורת המערכת ובתכן המערכתי, החל מזיהוי בעלי העניין (stakeholders), הגדרת הדרישות המבצעיות והטכנולוגיות, הגדרת יכולות מערכתיות (Capability) ופונקציונליות נדרשת, הגדרת תרחישי ואופני השימוש במערכת, וניתוח הסיכונים כלפי המערכת, מצד המערכת, ובתוכה.

תפישת ההפעלה חייבת להיות מוטמעת בתהליכי ההפעלה והבקרה של המערכת על-מנת לוודא את אכיפתה, ולכן ישנה חשיבות לתכנון נכון של אמצעי החישה, השליטה והבקרה במערכת בהקשר של תפישת ההפעלה והבנה של הקשר בין קונספט התפעול של אמצעים אלה לתפישת ההפעלה של המערכת התומכת ושל המערכת הנתמכת.

המטרה

מטרת הסמינר הינה להבין את תפישת ההפעלה (CONOPS) לעומקה, ואת האופן שבו נכון וראוי ליישמה כחלק מתכנון מערכות מורכבות. לשם כך נעמוד על הטרמינולוגיה הנדרשת, ונלמד שיטות מעשיות וישימות להגדרה של תפישת ההפעלה, לשילובה בתכן המערכתי, ולרתימתה להשגת יעדיהם של בעלי העניין – הן משתמשי המערכת והן מפתחיה.

מבנה הסמינר

הסמינר יתחלק ל-2 מושבים עיקריים – מושב בוקר ומושב אחה"צ (תוכנית מפורטת מצ"ב):

• מושב בוקר: יתמקד בהגדרת הטרמינולוגיה של תפישות הפעלה וקונספטים תפעוליים, הקשר בין תפישה מבצעית וטכנולוגיה, יכולות, דרישות וסיכונים, השיטות המשמשות כיום לטיפול בנושא זה, והאופן שבו נכון ליישמם.
• מושב אחה"צ: במושב זה נקיים סדנה להגדרת תפישת הפעלה מבצעית למערכת מורכבת. נתבסס על קול קורא של סוכנות החלל האמריקאית – NASA, לתכנון של סייר רב-משימתי לחקר קוטבי הירח. מושב זה יאפשר תרגול מעשי ויישום של החומר הנלמד במושב הבוקר על דוגמא אמיתית, מעניינת ומאתגרת.