System life cycle — प्रणाली का जीवन चक्र

प्रणाली का जीवन चक्र – यह उन चरणों और अवस्थाओं का समुच्चय है जिनसे कोई प्रणाली उसकी आवश्यकता उत्पन्न होने के क्षण से लेकर उसे अंततः सेवा से बाहर किए जाने तक गुजरती है। प्रणाली के जीवन चक्र को केवल अस्तित्व के एक समयावधि के रूप में नहीं, बल्कि बाहरी और आंतरिक कारकों के प्रभाव में प्रणाली के एक अवस्था से दूसरी अवस्था में क्रमिक संक्रमण की प्रक्रिया के रूप में देखा जाता है।

परिभाषा

मानकों के अनुसार:

• प्रणाली का जीवन चक्र — विचाराधीन प्रणाली का समय के साथ विकास, जो अवधारणा से प्रारंभ होकर उसके अपलेखन (decommissioning) तक जाता है (ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288 - 2005)
• जीवन चक्र — यह अस्तित्व की कोई समयावधि नहीं, बल्कि किए गए प्रभावों के प्रकार के अनुसार अवस्था के क्रमिक परिवर्तन की प्रक्रिया है (Р 50-605-80-93)।

जीवन चक्र के चरण

प्रणाली के जीवन चक्र को सामान्यतः कई प्रमुख चरणों में विभाजित किया जाता है, जो उसके विकास, कार्यान्वयन और सहायता के मुख्य पड़ावों को दर्शाते हैं। विभिन्न पद्धतियों और मानकों में चरणों का समुच्चय कुछ भिन्न हो सकता है, परंतु प्रायः निम्नलिखित सामान्य चरण पहचाने जाते हैं:

• आवश्यकताओं का निर्धारण (संग्रह और विश्लेषण) — उन कार्यों और शर्तों की पहचान जिन्हें प्रणाली को पूरा करना चाहिए। इस चरण में प्रणाली के लक्ष्य तैयार किए जाते हैं, ग्राहक की आवश्यकताएँ और उसके संचालन वातावरण की विशेषताएँ स्पष्ट की जाती हैं।
• अवधारणा (वैचारिक डिज़ाइन) — प्रणाली की सामान्य विचार-संरचना और वास्तुकल्प अवधारणा का विकास। एक वैचारिक परियोजना रेखाचित्र तैयार किया जाता है, कार्यान्वयन की संभावनाओं का मूल्यांकन किया जाता है, प्रारंभिक मॉडल और योजनाएँ विकसित की जाती हैं।
• विकास (विस्तृत डिज़ाइन) — तकनीकी समाधानों की विस्तृत तैयारी, परियोजना दस्तावेज़ीकरण का निर्माण। इस चरण में विशिष्टताएँ स्पष्ट की जाती हैं, रेखाचित्र, प्रोग्राम कोड और प्रणाली के अन्य घटक विकसित किए जाते हैं।
• उत्पादन (निर्माण और संयोजन) — प्रणाली के प्रोटोटाइप या श्रृंखला नमूने का निर्माण, संयोजन और परीक्षण। यहाँ विकसित दस्तावेज़ीकरण के आधार पर तैयार उत्पाद बनाया जाता है, स्वीकृति परीक्षण किए जाते हैं।
• संचालन — प्रणाली को कार्यशील वातावरण में तैनात करना और उसका उद्देश्यानुसार उपयोग। सेवा में प्रवेश, कर्मियों का प्रशिक्षण, वास्तविक परिस्थितियों में प्रणाली के कार्य की निगरानी की जाती है।
• सहायता (अनुरक्षण) — संचालन के दौरान प्रणाली का तकनीकी रखरखाव, अद्यतन और आधुनिकीकरण। मरम्मत कार्य किए जाते हैं, खराबियाँ दूर की जाती हैं, नए संस्करण और सुधार लागू किए जाते हैं।

• सेवा से बाहर करना (पुनर्चक्रण, अपलेखन) — प्रणाली के उपयोग की समाप्ति की प्रक्रियाओं की योजना और कार्यान्वयन। प्रणाली को विखंडित, पुनर्चक्रित या संरक्षित किया जाता है, तथा विश्लेषण के लिए अनुभव और अंतिम डेटा हस्तांतरित किए जाते हैं।

जीवन चक्र के मॉडल

प्रणाली इंजीनियरिंग में जीवन चक्र के वर्णन के लिए विभिन्न मॉडल दृष्टिकोण उपयोग किए जाते हैं। सबसे प्रसिद्ध मॉडलों में — Waterfall (कैस्केड), V-Model (V-आकार) और Spiral (सर्पिल) हैं:

• Waterfall - कैस्केड मॉडल — पारंपरिक रैखिक दृष्टिकोण, जिसमें विकास के चरण बिना पीछे लौटे एक के बाद एक आते हैं। प्रत्येक चरण (आवश्यकता विश्लेषण, डिज़ाइन, विकास, परीक्षण आदि) अगले चरण में जाने से पहले पूर्ण किया जाता है। Waterfall मॉडल उन परियोजनाओं के लिए उपयुक्त है जहाँ आवश्यकताएँ स्पष्ट रूप से परिभाषित और अपरिवर्तनीय हों, और जहाँ चरणों का कड़ा क्रम महत्वपूर्ण हो।
• V-Model - V-मॉडल — Waterfall मॉडल का विकास, जिसे «V» अक्षर के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। V-Model में विकास के प्रत्येक चरण के साथ एक सत्यापन (परीक्षण) चरण संबद्ध होता है। उदाहरण के लिए, «डिज़ाइन» चरण «एकीकरण परीक्षण» चरण से जुड़ा है, «कोडिंग» — «unit testing» से। यह मॉडल प्रत्येक चरण पर परिणामों की जाँच और validation के महत्व पर जोर देता है और अक्सर महत्वपूर्ण क्षेत्रों (विमानन, अंतरिक्ष और सैन्य प्रौद्योगिकी) में उपयोग किया जाता है।

• Spiral - सर्पिल मॉडल — B. Boehm द्वारा प्रस्तावित पुनरावृत्त जोखिम-उन्मुख दृष्टिकोण। परियोजना को कई चक्रों («सर्पिलों») में विभाजित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में योजना, जोखिम विश्लेषण, कार्यान्वयन और जाँच की जाती है। प्रत्येक पुनरावृत्ति के बाद आवश्यकताएँ और परिणाम परिष्कृत किए जाते हैं, जो अनिश्चितता के प्रति लचीली प्रतिक्रिया और महत्वपूर्ण जोखिमों को कम करने की अनुमति देता है। Spiral मॉडल Waterfall, पुनरावृत्त और prototype मॉडलों के तत्वों को परियोजना की प्रकृति के अनुसार मिलाता है।

NASA का जीवन चक्र मॉडल

NASA के दृष्टिकोण के अनुसार, प्रणाली का जीवन चक्र चरणों और निर्णय-नियंत्रण बिंदुओं का एक संगठित अनुक्रम है, जो प्रणाली के अस्तित्व के दौरान उसके विकास, कार्यान्वयन, संचालन और सेवा से बाहर करने का व्यवस्थित प्रबंधन सुनिश्चित करने के लिए निर्देशित है।

जीवन चक्र के चरण और फेज

प्रारंभिक चरण (Pre-Formulation):

• Pre-Phase A (Concept Studies): विचारों और विकल्पों की व्यापक श्रृंखला का उत्पादन, व्यवहार्यता और प्रारंभिक आवश्यकताओं का मूल्यांकन।

सूत्रीकरण चरण (Formulation):

• Phase A (Concept and Technology Development): मिशन अवधारणा, तकनीकी आवश्यकताओं का विकास और प्रौद्योगिकियों का प्रारंभिक मूल्यांकन।
• Phase B (Preliminary Design and Technology Completion): प्रारंभिक डिज़ाइन और आवश्यक प्रौद्योगिकियों के विकास की पूर्णता, प्रणाली की बुनियादी आवश्यकताओं की स्थापना।

कार्यान्वयन चरण (Implementation):

• Phase C (Final Design and Fabrication): प्रणाली के घटकों का अंतिम डिज़ाइन और निर्माण।
• Phase D (System Assembly, Integration and Test, Launch): प्रणाली का संयोजन, एकीकरण और परीक्षण, तैयारी और प्रक्षेपण।
• Phase E (Operations and Sustainment): मुख्य मिशन के निष्पादन के दौरान प्रणाली का संचालन और कार्यक्षमता का रखरखाव।
• Phase F (Closeout): मिशन की समाप्ति, प्रणाली को सेवा से बाहर करना, प्राप्त डेटा का विश्लेषण और घटकों का पुनर्चक्रण।

जीवन चक्र प्रबंधन के प्रति NASA के दृष्टिकोण की विशेषताएँ:

• मुख्य निर्णय बिंदु (Key Decision Points, KDP): चरणों के संधि-स्थलों पर समीक्षाएँ और जाँच की जाती हैं, जहाँ परियोजना को आगे बढ़ाने या समाप्त करने के निर्णय लिए जाते हैं।
• तकनीकी और प्रबंधन प्रक्रियाएँ: प्रत्येक चरण में तकनीकी प्रक्रियाएँ (डिज़ाइन, verification, validation आदि) और प्रबंधन प्रक्रियाएँ (जोखिम प्रबंधन, configuration, interfaces, तकनीकी डेटा का प्रबंधन) कार्यान्वित की जाती हैं।
• दस्तावेज़ और योजनाएँ: प्रत्येक चरण में तकनीकी और प्रबंधन दस्तावेज़ तैयार और अद्यतन किए जाते हैं, जैसे सिस्टम इंजीनियरिंग प्रबंधन योजना (SEMP), एकीकरण और परीक्षण योजनाएँ, संचालन और तकनीकी रखरखाव मार्गदर्शिकाएँ।

प्रणाली के जीवन चक्र का प्रबंधन

प्रणाली के जीवन चक्र का प्रबंधन — प्रणाली इंजीनियरिंग का एक प्रमुख घटक है, जो प्रणाली के सफल कार्यान्वयन को उसके अस्तित्व के दौरान — प्रारंभिक अवधारणा से अंतिम पुनर्चक्रण तक — सुनिश्चित करने वाले सभी कार्यों और प्रक्रियाओं के प्रभावी समन्वय पर केंद्रित है। यह दृष्टिकोण परियोजना की लागत, गुणवत्ता और समय-सीमा को अनुकूलित करने के उद्देश्य से विभिन्न इंजीनियरिंग और प्रबंधन विषयों के व्यापक एकीकरण और परस्पर क्रिया को दर्शाता है।

प्रणाली के जीवन चक्र प्रबंधन में निम्नलिखित प्रमुख तत्व शामिल हैं:

• जीवन चक्र की योजना — प्रणाली के अस्तित्व की पूरी अवधि के लिए चरणों, कार्यों, समय-सीमाओं और संसाधनों का निर्धारण।
• आवश्यकताओं का प्रबंधन — आवश्यकताओं का संग्रह, विश्लेषण और नियंत्रण, उनकी अनुरेखनीयता और समयबद्ध अद्यतन सुनिश्चित करना।
• configuration प्रबंधन — प्रणाली के सभी घटकों और उनमें परिवर्तनों की पहचान, नियंत्रण और दस्तावेज़ीकरण।
• जोखिम प्रबंधन — परियोजना को प्रभावित करने वाले जोखिमों की नियमित पहचान, मूल्यांकन और न्यूनीकरण।
• Verification और Validation — निर्धारित आवश्यकताओं के साथ प्रणाली के अनुपालन की जाँच और संचालन की स्थितियों में उसकी प्रभावशीलता का मूल्यांकन।
• निर्णय समर्थन — विकल्पों का मॉडलिंग और विश्लेषण, सर्वोत्तम परियोजना समाधानों का चयन।

साहित्य

• ISO/IEC 12207:2017 Systems and software engineering - Software life cycle processes

• ISO/IEC/IEEE 15288:2023 Systems and software engineering - System life cycle processes
• NASA Systems Engineering Handbook