Осмотическая вода: особенности ее происхождение и выбор фильтрующего оборудования
Вода является одним из главных источников жизни. Для человека важно, чтобы в ней отсутствовали химические примеси, макро и микроэлементы и прочие вредные составляющие. Чтобы питье было по-настоящему здоровым, в идеале подойдет осмотическая вода. Что это такое и в процессе чего она появляется, постараемся разобраться в этой статье.
Осмотическая вода: что это
Подобное название жидкость получает так как она очищается путем использования специального процесса фильтрации. В качестве очистителя для воды применяют обратные осмосы. Это такие системы, которые способны полностью избавлять состав от примесей, соответственно она является абсолютно безопасной для живого организма.
Бытовой обратный осмос и его устройство
Системы осмотической очистки используются как в промышленных, так и в домашних условиях. Только в последнем случае агрегаты будут гораздо меньше и возможно станут отличаться конструкционными составляющими.
Бытовые модульные системы очистки имеют меньшую производительность и отличаются небольшим расходом воды. Обычно устройства для фильтрации устанавливают в специально отведенных помещениях, если это частный дом и позволяет площадь. В противном случае, такой очиститель может быть установлен в обычных бытовых фильтрах.
Если это бытовая система со встроенным обратным осмосом, то она представляет собой небольшое устройство, функционирующее под низким давлением (его показатель не превышает трех атмосфер). В конструкции отсутствует специальный насос, способный повысить значение давления. Получается, что весь процесс фильтрации осуществляется под тем напором, который выдает водопровод.
Так как производительность этого фильтра небольшая, соответственно всего на выходе можно получить несколько литров очищенной воды. Такого объема вполне достаточно для обычного частного потребителя.
На заметку! Имейте ввиду, что квартирные осмотические системы в составе фильтра требуют регулярной очистки, так как весь процесс происходит под низким давлением и крупные частицы имеют свойство скапливаться на сетке очистителя.
Внутреннее устройство системы
Система бытового обратного осмоса состоит из нескольких частей, которые непосредственно принимают участие в фильтрации. Рассмотрим их:
- Мембрана. Это один из основных и ценных во всех смыслах элементов системы. Это пластина, имеющая микропористую структуру. Он скручен в рулон в несколько слоев и закрывает перфорированный пластиковый сердечник с наличием перфорации. Удерживают мембрану два уплотнительный кольца.
- Фильтры предварительной очистки: это один угольный и два механических. Последний способствует отсеканию частиц больше 0,5 микрон. При прохождении воды через угольный фильтр, удерживаются молекулы разных химических веществ и тяжёлых металлов.
- Накопительный бак. После всех этапов фильтрации вода перемещается в очистительный резервуар. Емкость этого сосуда может варьироваться от четырех до двенадцати литров. Но объем резерва варьируется в зависимости от производительности обратноосмотической системы. Изготовлены эти емкости из высококачественной стали. Снаружи обычно резервуар покрыт слоем прозрачной эмали.
- Кран с выходом. В конструкции бака имеется специальный патрубок, который подключают к шлангу или пластиковой трубе, а она непосредственно, выводит очищенную воду через кран на раковине. Для использования чистой воды специально обустраивается отдельный кран.
Нередко в обратноосмотическую конструкцию добавляют такой элемент, как минерализатор. Его используют, как способ усилить вкус воды. Но даже после фильтрации жидкость пригодна для применения в рацион. Также это может быть и биокерамический картридж, после прохождения через который вода обогащается элементами, оказывающими положительное воздействие на нервную и сердечно-сосудистую систему.
Минусы использования осмотической воды
Обратный осмос безусловно очищает воду и уничтожает все внутренние составляющие, которые могут принести вред. Также вместе с тяжелыми металлами удаляется большое количество фтора, магния и кальция. Его остатки в жидкости не способны перекрыть суточную норму для человеческого организма. Поэтому с медикаментозной точки зрения, такую воду применять слишком часто нельзя.
Еще одним аргументом, который выступает против использования осмотической очистки является то, что вода после обратного осмоса получается безвкусной.
Преимущества использования осмотической воды
Разобравшись с тем, вреден ли обратный осмос, есть смысл обсудить ряд важных преимуществ:
- жидкость приобретает мягкость;
- происходит уничтожение микробов;
- выполняется удаление хлора;
- осуществляется качественная чистка от пестицидов и нитратов.
Применение осмоса для воды является наиболее простым, доступным и достаточно эффективным способом очистки воды. В результате воду после прохождения через обратный осмос можно не только пить, но и готовить на ней, а также мыть волосы.
Промышленный обратный осмос: его устройство и принцип работы
Обратный осмос промышленного типа представляет собой габаритное устройство, позволяющее выполнять достаточно глубокую очистку, и в результате получить деминерализованную воду. В профессиональных конструкциях обработка происходит под большим давлением. Жидкость с металлами и нитратами попадает на фильтр самой сильной степени очистки. Очистительный слой может быть одинарным или множественным.
Именно на ней оседает почти 100% ненужных веществ. В промышленных условиях приходится удалять различные примеси.
При фильтровании жидкости выполняется разделение на чистую и ту, которая уходит в дренаж. Ориентировочное соотношение составляет 2:1. Например, для получения 1000 литров воды в течение часа на систему должно подаваться 1500 л/ч, причем в отходы уйдет до 500 литров концентрированной жидкости, состоящей только из вредных примесей. С уверенностью можно сказать, что вред от обратного осмоса практически нулевой.
На заметку! Для обустройства промышленной осмотической системы необходимо привлечь профессионалов в этой области. От этого зависит и эффективность работы фильтрующего аппарата. Однако столь габаритные конструкции оправданы только для больших коттеджей или целых поселков. В остальном применяются подобного рода системы на заводах.
Конструкция осмотической системы на производстве
Очевидно, что промышленная конструкция в разы габаритнее, чем бытовая. Помимо основных составляющих осмоса могут быть добавлены:
- система предварительной очистки;
- аппарат для корректировки pH;
- блок дозации антискаланта;
- установка для химической мойки;
- насос для раздачи очищенной воды;
- ионообменные фильтры;
- циркулирующие блоки, которые предотвращают микробиологическое заражение.
Как выбрать подходящую модель осмоса для использования в домашних условиях
Размер осмотической системы обычно соответствует конкретному стандарту. Но есть исключения из правил. Что касается бренда-изготовителя, то зарубежные мало чем отличаются от отечественных, как по качеству, так и по цене. Рекомендуем к изучению несколько полезных правил:
- Делайте заказ товара напрямую у изготовителя. Это убережет от подделки. В идеале даже покупать очистительную систему через официальный сайт интернет-магазина.
- Проконсультируйтесь со специалистом, есть ли к выбранному устройству комплектующие и не находятся ли они в дефиците.
- Объем накопительного бака выбирайте с учетом потребностей жильцов. Например, резервуары с максимальным литражом подходят для большой семьи, а для двух-трех человек будет достаточно десятилитровых емкостей.
- Учитывайте рабочее давление. Это один из важных показателей. Оптимальным считается 2,8 бар. Если же напор в водопроводе ниже этого, то есть смысл приобрести осмос со встроенной помпой, которая будет его контролировать.
- Обратите внимание на производительность. Для среднестатистической семьи подойдет вариант оборудования с показателем 7 литров в час осмотической воды.
- Определитесь с количеством ступеней очистки. Для качественной фильтрации будет достаточно пяти этапов.
Особенно востребованной является вода после осмоса, если в доме маленькие дети.
Видео описание
Вода после обратного осмоса. Можно ли ее пить? Разрушаем мифы!
Заключение
Воду после обратного осмоса не только полезно употреблять для питья и приготовления пищи. Еще очищенная жидкость подходит для полива капризных комнатных растений. Обустройство очистительной системы поможет обеспечить весь дом водой в достаточном количестве.
Плюсы и минусы обратного осмоса
Процесс обратного осмоса — пропускание жидкости под давлением 10 — 12 атмосфер через пористую мембрану с мелкими ячейками, задерживающими примеси с размером от 0,001 до 0,0001 микрона. Активно используется для очистки воды от солей, сульфатов, нитратов, красителей, сахара, бактерий, вирусов. При очистке воды от газов, например, хлора или СО2 установки обратного осмоса бессильны.
Определение "обратный" в отношении осмоса применяется потому, что в естественных условиях через полупроницаемую мембрану вода перемещается в сторону более насыщенного раствора (процесс прямого осмоса). Обратный осмос возможен только при наличии устройств повышения давления.
Как работает обратный осмос
Установки водоподготовки и промышленной очистки жидкостей построены по одному принципу. Они состоят из:
- фильтров тонкой очистки, устраняющих грубые механические примеси;
- системы химической подготовки;
- насосов высокого давления;
- модулей с мембранными фильтрами;
- датчиков;
- блока управления.
Вода, обработанная с помощью ингибитора осадкообразования, прокачивается насосами повышения давления (центробежными или роторными) через мембраны. С одной стороны сливается очищенная вода с минимальным количеством примесей, с другой — оставшийся концентрат, не прошедший сквозь мембрану. Периодически мембраны промываются специальными средствами для удаления осадка с поверхности.
В чем преимущество обратного осмоса
Даже сегодня ученые не могут до конца взвесить все за и против установок обратного осмоса.
Современные технические возможности позволили создать, кроме промышленных, широкий модельный ряд бытовых установок обратного осмоса. Они состоят из блока очистки, в который входят фильтры:
- механической очистки (обычно, вспененный полипропилен);
- угольный (для удаления газообразных примесей);
- мембранный (собственно, осмотический);
- дополнительный угольный.
В блоках для питьевой воды многие производители устанавливают минерализаторы, обогащающие воду полезными солями, и УФ-обеззараживатели.
- Такая конструкция установки определяет самое важное качество — универсальность. Главным преимуществом обратного осмоса является возможность использования в домах и квартирах, школах, больницах, предприятиях общественного питания, в общественных местах. Мощные установки широко используются в промышленности и теплоэнергетике.
- Второе важное достоинство — многовариантность конструкций. Выбрать можно установку производительностью от 8 литров в час до 50 000 л/ч.
- Высокая степень обессоливания (очистки) воды до 98%. При минимальных энергетических затратах вода почти полностью очищается от солей, молекулы которых намного меньше молекул воды. При этом не требуется нагревания или использования химических реагентов. Этот пункт достаточно спорный. Его относят одновременно как к преимуществам, так и к недостаткам обратного осмоса. . Промышленные опреснители позволяют удалить до 95% солей из морской воды, в которой находится до 35 мг на литр солей различного происхождения (в основном, NaCl). Мощные установки позволяют получить воду чистотой до 99,9%. Остаточный концентрат сливают обратно или используют в химической промышленности. Установки обратного осмоса позволяют решить проблемы орошения, водоснабжения городов и предприятий, снизить нагрузку на природные пресные водоемы.
- Доступная цена бытовых установок. Это еще один плюс системы обратного осмоса. Простота конструкции, энергонезависимость и минимальные затраты на обслуживание делают бытовые установки экономически выгодными при любом количестве членов семьи.
- Бытовые установки обратного осмоса обеспечат постоянный запас чистой пресной воды в доме, независимо от поставщиков бутилированной. Заплатив один раз за установку, вы избавитесь от хлопот с заказами и зависимостью от графика доставки.
- Промышленные установки обратного осмоса не заменимы для целого ряда отраслей для получения очищенной и обессоленной воды: фармацевтические предприятия, пищевые производства, подготовка воды для парогенераторов, химические производства, медицинская отрасль, предприятия микроэлектроники и пр.
В чем минус фильтров обратного осмоса
При всей практичности и эффективности очистки воды на полупроницаемых мембранах, установки обратного осмоса не лишены недостатков, часть из которых весьма существенны.
- Первый из них — необходимость периодической очистки фильтра химическими реагентами. Насколько они безопасны для организма — остается только угадывать. Производители не слишком афишируют их состав и способность сохранять свою активность после промывки фильтра.
- Вода на выходе не имеет вкуса. Этот недостаток осмоса несколько надуманный — в естественном состоянии вода из природных источников тоже лишена собственного вкуса. Придающие некоторый привкус минеральные вещества, в общем случае, можно считать загрязнениями, которые и должен устранить осмос. В крайнем случае, в бутыли с очищенной водой несложно растворить щепотку кухонной соли и таблетку с аптечными микроэлементами.
- Еще один пункт против осмоса — дороговизна промышленных систем. Определяется тем, что выход очищенной воды составляет около 25%, остальное сливается в канализацию в виде насыщенных солевых растворов. Но пока судить можно только о действующих установках. В перспективе это недостаток непременно будет устранен. По воздействию на окружающую среду, тепловые и химические опреснители намного опаснее и дороже в ликвидации последствий.
- Существенный минус фильтров осмоса — система не задерживает летучий хлор. Да, это недостаток весьма веский, но помочь с очисткой могут угольные фильтры и озонаторы, которые даже входят в состав многих бытовых и промышленных установок. Нейтрализовать хлор на 100% не удается, но снизить его концентрацию до безопасного уровня вполне возможно.
- Необходимость предварительной подготовки воды также является недостатком системы обратного осмоса. Здесь используются некоторые реактивы, объединенные под названием "ингибиторы". Как и в случае со средствами для промывки фильтров, состав их не вполне понятный и какую опасность они несут — неизвестно. Механическая очистка затратная на больших промышленных установках, куда вода поступает из естественных водозаборов. В бытовые сети жидкость попадает достаточно чистой, а некоторый процент ржавчины и окалины из труб не слишком нагружает установку.
- Отсутствие полезных минералов в воде. После обратного осмоса вода практически дистиллированная. Для употребления в пищу, ее необходимо обогатить минералами и солями. Практика показывает, что влияние дистиллированной воды на организм заметно только в том случае, если употреблять ее по 2 — 3 литра в день и не есть ничего соленого, маринованного, приготовленного с приправами или содержащего мясо, сырые овощи, фрукты и рыбу. Все необходимые минералы и микроэлементы поступают в организм с пищей и очищенная вода сильно навредить не может. Этот пункт сложно отнести к недостаткам системы с обратным осмосом, так как исследования еще идут и рано говорить о каких-либо последствиях. Кроме того, существуют системы минерализации воды, которые полностью компенсируют указанный недостаток систем осмоса.
Почему обратный осмос так популярен, не смотря на все недостатки
По мнению большинства инженеров и экологов, обратный осмос — это пока самый эффективный способ решения проблемы дефицита качественной пресной воды. Причем очищать воду можно как в промышленных, так и в домашних условиях. В сфере опреснения, обратный осмос пока достаточно затратный и используется только в промышленных масштабах, но перспективы его превращения в основной способ получения пресной воды видны невооруженным глазом.
7 характеристик очень успешных проектов от Crystal Clear
Ведущие консультанты обмениваются информацией о свойствах проекта, а не о соблюдаемых процедурах. Они спрашивают о состоянии проекта: «Имеется ли формулировка задачи и план проекта? Часто ли они добиваются нужного результата? Находятся ли спонсор и различные опытные пользователи в непосредственном контакте с группой?»
Следовательно, отклоняясь от обычного способа описания методологии, имеет смысл спросить группы Crystal Clear об ориентировочных ключевых свойствах проекта. «Кристально чистое выполнение» становится достижением характеристик, а не следованием процедурам. Есть две причины перехода от процедур к характеристикам:
- Процедуры могут не генерировать характеристики. Характеристики более важны.
- Другие процедуры, отличные от выбранных, могут генерировать характеристики для вашей конкретной группы.
Семейство Crystal сосредоточено на трех характеристиках – постоянная выработка, хорошая коммуникация и отражающее усовершенствование, так как они должны присутствовать во всех проектах. Crystal Clear использует преимущества небольшого размера и расстояния между группами, чтобы усилить хорошую коммуникацию до более эффективной осмотической коммуникации. Опытные разработчики заметят, что, эа исключением этого изменения, все описанные здесь характеристики применимы к каждому проекту, а не только к проектам с маленькими группами.
Crystal Clear описывается здесь как набор характеристик. Большинству описаний методологий недостает важного показателя, отделяющего успешную группу от неуспешной. Группа Crystal Clearопределяет ее состояние по настроению группы и характеру коммуникации, а также по степени продуктивности. Присваивание названий характеристикам обеспечивает группу слоганами для определения ее ситуации: «В течение некоторого времени мы не выполняли отражающее усовершенствование», «Можем ли мы получить более легкий доступ к опытным пользователям?» Сами названия характеристик помогают людям выявлять и обсуждать методы урегулирования текущей ситуации.
Характеристика 1: Постоянная выработка
Самая важная характеристика любого проекта, большого или маленького, гибкого или нет, — это производство работающего, проверенного кода для реальных пользователей каждые несколько месяцев. Преимуществ от этого так много, что удивительно, почему не каждая группа выполняет это:
- Спонсоры получают ценные отзывы о степени прогресса группы.
- Пользователи получают возможность выяснить, соответствовал ли их исходный запрос тому, что им в действительности нужно, и включить свои находки в разработку посредством обратной связи.
- Разработчики сохраняют сосредоточенность, преодолевая тупики нерешительности.
- Группа берется за устранение недостатков в своих процессах разработки и развертывания, и ее моральный дух повышается благодаря достижениям.
Все эти преимущества происходят из одной характеристики — постоянной выработки. Надежность обеспечивает период не больше 4 месяцев, оптимальный срок – два месяца. Группы, выполняющие развертывание в сети, могут предоставлять результаты еженедельно.
- Выпускали ли вы работающий, проверенный и пригодный для использования код для вашего круга пользователей как минимум дважды за последние полгода?
Но что означает выработка?
Иногда это означает, что программное обеспечение доставляется всей группе пользователей в конце каждой итерации. Это может быть целесообразно для развернутого в интернете программного обеспечения, или если группа пользователей невелика.
Когда пользователи не могут часто принимать обновления программного обеспечения, группа оказывается в затруднительном положении. Если они выпускают систему довольно часто , это будет раздражать коллектив пользователей. Если они выпускают систему редко, то могут не заметить реальную проблему с интеграцией и развертыванием. И с этой проблемой они могут столкнуться, когда уже будет поздно – в момент развертывания системы.
Лучшая стратегия в данной ситуации – найти дружественного пользователя, который не против испытать программное обеспечение в порядке вежливости или из любопытства. Разверните программу на одной рабочей станции. Это позволит группе практиковаться в развертывании и получать полезные отзывы как минимум от одного пользователя.
Если вы не можете найти дружественного пользователя, которому можно предоставить систему, как минимум выполните полную интеграцию и тестирование, как вы и собирались. При этом вероятность обнаружения ошибок остается только при развертывании.
Если группа не может поставлять систему всему контингенту пользователей каждые несколько месяцев, отзывы пользователей становятся еще более важными. Группа должна устроить посещение группы пользователями и увидеть программное обеспечение в действии, или как минимум один пользователь должен установить и испытать программу. Отсутствие отзывов от пользователей запросто увязывается с итоговым провалом проекта, когда пользователи под конец слишком поздно обнаруживают, что программное обеспечение не удовлетворяет их требованиям.
Характеристика 2: Отражающее усовершенствование
Проект может изменить свое состояние от полного провала до успешного, если группа объединится, составит список того, что работает и что не работает, рассмотрит, что могло бы работать лучше, и выполнит эти изменения в следующей итерации. Иными словами, если будет размышлять и улучшать. Группа не должна тратить большое количество времени на выполнение этой работы – одного часа каждую неделю или месяц будет достаточно. Сам факт выделения времени из суматохи ежедневной разработки на обдумывание того, что могло бы работать лучше, уже полезно.
- Собирались ли вы как минимум один раз за последние три месяца на полчаса, час или полдня, чтобы обменяться мнениями, поразмышлять, обсудить привычный стиль работы вашей группы и выяснить, что повышает и что снижает вашу производительность, и что вы могли бы улучшить?
Характеристика 3: Осмотическая коммуникация
Осмотическая коммуникация означает, что информация втекает в фоновую слышимость участников группы, чтобы они улавливали существенную информацию посредством постепенного осознания. Обычно для этого их рассаживают в одной комнате. Когда один человек задает вопрос, другие люди в комнате могут включиться или выключиться, участвуя в обсуждении или продолжая выполнять свою работу. Некоторые рассказывают о своем опыте такой коммуникации аналогично тому, как сделал этот человек:
- Четыре человека у нас выполняли программирование в парах. Начальник вошел и задал вопрос моему партнеру. Я начал отвечать на него, но неправильно назвал модуль. Нэнси, выполняющая программирование с Нейлом, поправила меня, при этом Нейл даже не заметил ни заданного вопроса, ни что она говорила.
Когда имеет место осмотическая коммуникация, вопросы и ответы протекают естественным образом и с минимальным беспорядком в группе.
Осмотическая коммуникация и постоянная выработка способствуют такой быстрой и обильной обратной связи, что проект может функционировать при минимальном использовании других структур. Вот почему эти две характеристики стоят первыми в списке.
- Достигает ли ваш вопрос за 30 секунд или меньше ушей того человека, который мог бы знать ответ? Слышите ли вы нечаянно что-либо существенное в разговорах других членов группы как минимум каждые несколько дней?
Осмотическая коммуникация, существующая за счет фонового слушания и коммуникации вдоль линии видимости, в действительности работает только в маленьких группах. Большая группа устанавливает осмотическую коммуникацию в подгруппах и тесную коммуникацию между подгруппами.
Осмотическая коммуникация делает расходы на коммуникацию низкими, а скорость обратной связи — высокой, чтобы ошибки исправлялись очень быстро и знания распространялись быстро. Люди узнают о приоритетах проекта и о том, кто какой информацией владеет. Они усваивают новые приемы программирования, проектирования, тестирования и обращения с инструментами. Они отлавливают и исправляют мелкие ошибки до того, как те превратятся в большие.
Если вы организуете оперативную рабочую зону, обязательно устройте другое место, в котором люди смогут расслабляться и отправлять личную электронную почту. Это позволит людям сосредоточиться, когда они входят в общую зону, и расслабиться при выходе из нее. Такую конфигурацию называют конфигурацией «пещеры и общая».
Осмотическая коммуникация имеет свои опасности, чаще всего это шум и поток вопросов к самому опытному разработчику группы. Люди обычно саморегулируются, требуют уменьшить количество пустой болтовни или лучше ценить время на размышления.
Даже самая успешная характеристика непригодна при некоторых обстоятельствах. Осмотическая коммуникация – не исключение. Если ведущий проектировщик оказывается перегружен, и его очень часто прерывают, что делает прогресс невозможным, то ему нужно место, где его вообще не будут прерывать, и общение с группой будет ограничено. Многие ведущие проектировщики используют часы с 18:00 до 02:00 как свой период молчания, но для всех участников лучше, если приемлемый период молчания будет установлен в пределах обычного рабочего времени. Стратегия периода молчания подробно описана.
Характеристика 4: Личная безопасность
Личная безопасность – это возможность говорить без страха наказания, когда что-то беспокоит вас. Это предполагает возможность сказать руководителю, что график нереалистичен, коллеге, что его решение требует доработки, или даже сообщить коллеге, что ему следует чаще принимать душ. Личная безопасность важна, так как при ее помощи группа может выявить и устранить свои слабые стороны. Без нее люди не станут высказываться откровенно, и слабые стороны продолжат наносить ущерб группе.
Личная безопасность – это первый шаг на пути к доверию. Доверие, предусматривающее предоставление кому-либо полномочий над вами, с сопутствующим риском личного ущерба, — это степень, до которой один человек может передать другому полномочия. Некоторые люди доверяют другим по умолчанию, и отказываются от доверия только после нанесения им ущерба. Другие не склонны доверять кому-либо априори, и, прежде чем доверять, ждут доказательств того, что они не пострадают. Присутствие доверия, несомненно, связано с производительностью группы.
Когда человек видит, что другие не подведут или не нанесут ему ущерба на основе обнаруженной им информации, он более откровенно будет сообщать информацию, что ускорит выполнение проекта. Поэтому необходимо приобрести такую важную характеристику, как личная безопасность.
- Можете ли вы сказать своему руководителю, что ошиблись в оценке более чем на 50%, или, на дружеской ноте? что вы только что получили заманчивое предложение работы? Можете ли вы не согласиться с его расписанием совещания группы? Могут ли люди закончить долгие споры о замыслах друг друга
Доверие увеличивается при постоянной выработке. Когда программное обеспечение выпускается, люди понимают, кто делал свою часть работы и кто отлынивал, кто говорил правду, кто кому вредил или кого защищал, и кому, несмотря на его несерьезное поведение, в какой степени можно доверять. При наличии личной безопасности они говорят искренне во время совещаний по отражающему усовершенствованию.
Личная безопасность неразрывно связана с дружелюбием, готовностью добровольно слушать. Проект страдает, когда любой член группы по своей воле перестает слушать или теряет склонность передавать потенциально важную информацию. В дополнение к личным навыкам, продвижение проекта вперед основано только на скорости движения информации через людей.
Не путайте личную безопасность с вежливостью. В некоторых группах личная безопасность может быть видимостью, а на самом деле это может быть всего лишь вежливость, скрывающая разногласия. Прикрывая свои разногласия вежливостью и примирением, члены группы не выявляют и не устраняют существующих ошибок.
Характеристика 5: Сосредоточенность
Сосредоточенность – это знание того, над чем нужно работать в первую очередь, и наличие времени и душевного спокойствия для выполнения этой работы. Знание того, над чем работать, основывается на обмене информацией о направлении и приоритетах целей: обычно это сообщает куратор проекта. Время и душевное спокойствие происходят из среды, в которой людей не отвлекают от их задач для работы над другими несовместимыми вещами.
- Все ли люди знают, над какими двумя самыми важными задачами они должны работать? Гарантировано ли им как минимум два дня подряд и два непрерывных часа ежедневно для работы над ними?
Одного знания о том, что важно, недостаточно. Разработчики постоянно сообщают, что совещания, запросы о предоставлении демоверсий и требования устранить ошибки времени выполнения мешают им закончить свою работу. Обычно человеку требуется 20 минут времени и значительные умственные усилия, чтобы восстановить свой ход мыслей после одного из таких прерываний. Когда прерывания случаются три или четыре раза в день, человек нередко бездействует между прерываниями, полагая, что нет смысла глубоко погружаться в размышления, если снова придется отвлечься в середине хода размышлений.
Люди, которых заставляют работать над двумя или тремя проектами одновременно, не могут успевать ни по одному из проектов. Человеку необходимо полтора часа времени на восстановление хода мыслей после работы над другим проектом.
Человек может успешно работать над полутора проектами. К тому моменту, когда добавляется третий проект, разработчик начинает работать неэффективно над всеми тремя проектами. Неопытные руководители, недооценивающие затраты на переключение между проектами, заставляют разработчиков работать над 3-5 проектами одновременно. Одного разработчика закрепили за 17 одновременными проектами! Ему едва хватало времени на представление отчетов на различных совещаниях о продолжающемся отсутствии прогресса на всех участках.
Характеристика 6: Легкий доступ к опытным пользователям
Непрерывный доступ к опытным пользователям обеспечивает группу:
- местом для развертывания и тестирования часто выпускаемых продуктов,
- быстрым поступлением отзывов о качестве готовых продуктов,
- быстрым поступлением отзывов о проектных решениях, и
- актуальными требованиями.
Исследователи Кейл и Кармил опубликовали результаты, показывающие, насколько важно иметь прямые связи с опытными пользователями. Опросив руководителей, работавших с и без легкого доступа к реальным пользователям, они пишут:
-
«. в 11 из 14 парных случаев более успешные проекты имели большее число связей, чем менее успешные проекты. Это различие статистически значимо в двустороннем критерии Стьюдента(p
Методы agile
Экстремальное программирование является оригинальным agile методом в том смысле, что его появление в конце девяностых годов стало событием, приведшим agile идеи на передний край программной инженерии.
Сегодня XP не столь популярно, центр влияния переместился к Scrum. Но это впечатление обманчиво, поскольку большинство конструктивных XP принципов и практик бесшовно интегрированы в другие подходы и используются во многих проектах вне зависимости от того, знают ли члены команды об их происхождении.
9.3.1 Большая идея XP
Большая идея XP может быть сформулирована следующим образом:
Это основной цикл, повторяемый, пока разработчики не сделают потребителей счастливыми. Добавляется функциональность, индуцированная TDD (Test Driven Development) с новым тестом, падающим на системе без добавленного кода. Когда все начинает работать, ищутся те повреждения, которые новый код мог нанести простоте системы. Применяется рефакторинг, восстанавливающий простоту.
Этот процесс практикуется небольшими хорошо организованными командами разработчиков, работающими в парах, в близком контакте с представителями потребителей.
9.3.2 XP: источник
Замечания по поводу описания экстремального программирования помогут тем читателям, которые захотят глубоко изучить XP, помимо того представления, которое дается в этой книге. Хотя различные авторы, в частности Джеффри и Каннингэм, написали хорошие статьи и книги по XP, настоящим источником является книга Бека «Extreme Programming Explained». Книга выдержала два издания, в 2000 и 2005 годах, и вопреки ожиданиям я нахожу первое издание лучшим источником 1 Имеется русский перевод первого издания: Кент Бек «Экстремальное программирование», Питер, 2002 г. . Во втором издании чувствуется обида автора на некоторые комментарии к первому изданию. Вот небольшая выдержка из второго издания:
Критики первого издания жаловались, что их пытаются заставить программировать определенным образом.
(Странно: как кто-то купивший книгу по методологии программирования, может жаловаться на то, что ему говорят «программируйте определенным способом».) В результате он смягчил тональность сообщений, уйдя от конкретных, а следовательно, критикуемых утверждений к более нейтральным, но менее интересным обобщениям. Показательным примером является выдержка из первого издания:
Для некоторых людей XP кажется хорошим в самом общем смысле. Так почему же в название входит слово «экстремальное»? XP доводит общепринятые принципы и практики до экстремального уровня:
- Если обзор кода — хорошая вещь, то будем анализировать код постоянно (парное программирование).
- Если тестирование – хорошая вещь, то будем тестировать постоянно (юнит-тестирование), позволяя это делать и пользователям (функциональное тестирование).
- Если проектирование – хорошая вещь, то сделаем это ежедневным занятием (рефакторинг).
Далее следуют еще четыре пункта, каждый из которых обосновывает практику, традиционно рассматриваемую как преимущество данного подхода. Ясно, занимательно, вызывающе. Во втором издании вместо этого следует текст:
Есть лучшие и худшие способы разрабатывать программные системы. У хороших команд больше сходства, чем отличий. Вне зависимости от того, хороша команда или нет, всегда есть возможность улучшения работы.
Конечно, такие вежливые банальности никого не обидят. Но в них нет ничего экстремального. И чему они учат? Я отдаю преимущество откровенной простоте первого издания. Это замечание касается сущности, а не стиля. Хотя во втором издании приводятся agile практики, зачастую это делается настолько абстрактно, что необходимо обратиться к оригинальной книге для получения точного описания.
Некоторые комментарии во втором издании отражают более сбалансированную точку зрения, учитывающую несколько лет проведения экспериментов, но они имеют тенденцию разжижать сущность идей. Если у вас нет желания познакомиться с обоими изданиями (можете заметить, что в данной книге цитируются оба издания), большую ценность представляет первое издание.
9.3.3 Ключевые техники XP
Многие из принципов и практик, обсуждаемых в предыдущих главах, впервые представлены в XP. Книги по XP включают длинные списки практик, но основные приемы (в соответствии с терминологией этой книги не только практики, но принципы и артефакты) включают:
- короткие итерации (как во всех agile методах);
- парное программирование;
- пользовательские истории;
- рефакторинг;
- открытое рабочее пространство;
- коллективное владение кодом;
- непрерывную интеграцию (continuous integration);
- разработку, управляемую тестами, – TDD.
Последние два элемента составляют наиболее важный технический вклад экстремального программирования в практику программной инженерии.
9.3.4 Экстремальное программирование: оценка
Экстремальное программирование обеспечило начальный толчок, благодаря которому на agile методы обратили внимание в программистском мире. Слово «экстремальное» использовалось намеренно, подчеркивая, что лучшие практики расширяются экстремальным способом. Как объяснялось в вышеприведенном отрывке из первого издания книги Кента Бека (если X хорош, то будем применять его непрерывно во всем диапазоне практики X), экстремальность связана и с общими утверждениями метода, в которых настаивается, что предлагаемые техники не только возможны, но и обязательны, например, программировать нужно парами.
Можно характеризовать эти утверждения как догматизм, но в этом одна из сильных сторон метода – его согласованность. XP настаивает на том, как следует программировать, оставляя мало пространства для компромиссов. Эта позиция препятствовала принятию XP сообществом. Но многие индивидуальные приемы XP получили признание в индустрии, и не только командами, которые явно следовали agile процессу. Экстремальное программирование предложило миру упомянутые выше практики:
- проекты не должны позволять расходиться своим ветвям – необходима постоянная интеграция кода;
- тесты следует рассматривать как ключевой ресурс, не позволяя никакому участку кода разрабатываться, не имея ассоциированных с ним тестов; регрессионный набор тестов должен выполняться постоянно.
Если бы, кроме этих практик, XP более ничего не предложило бы миру, то и тогда вклад экстремального программирования был бы незаменим. Этого вклада достаточно, чтобы XP заняло свое место в истории программной инженерии.
9.4 Scrum
Scrum пришел, чтобы доминировать на agile сцене. Численные результаты различных исследований отличаются, но общий тренд неоспорим: Scrum превосходит XP при выборе agile метода. Для полноты картины стоит отметить, что Scrum в большей степени является организационной техникой, и многие команды, принимающие его, добавляют программно специфические концепции XP.
По Scrum имеется многочисленная литература, включающая несколько книг от его создателей – Швабера и Сазерленда. Авторы и Scrum альянс подготовили много доступных документов, учебные пособия, записи лекций, содержащие конкретные детали. Кон и Ларман являются авторами полезных книг по Scrum 2 Фирма Microsoft, проявляя интерес к agile, включила возможность разработки проектов по методу Scrum, начиная от планирования спринтов и кончая отслеживанием прогресса, в студию разработки Visual Studio Team Foundation Server – TFS. Полезная книга, где описан этот подход: Стив Резник, Аарон Бьйорк, Майкл де ла Маза «Scrum с Team Foundation Server 2010. Профессиональный подход», 2012. .
9.4.1 Большая идея Scrum
Наиболее отличительная черта Scrum – это правило «закрытого окна», рассмотренное в предыдущих главах:
Это не та идея, которая наиболее упоминается в различных презентациях метода, – здесь можно услышать о «трех ролях», «четырех встречах», Scrum-мастере, «цыплятах и поросятах». Но ядро метода направлено на решение принципиальной проблемы программной инженерии – как управлять изменениями.
Манифест agile наивно декларирует, что аджилисты «приветствуют изменения», но никакая серьезная разработка не может допустить принятие любых изменений в любое время. Ответ Scrum понятен: никакие изменения не допускаются в течение текущей итерации (спринта). Это правило распространяется на всех независимо от роли и ранга. Оно приемлемо, поскольку итерации короткие, так что запрет носит временный характер. Кроме того, это дает возможность «остыть», и к концу итерации решение о добавлении новой функциональности, возможно, не будет казаться столь привлекательным.
Если бы при подготовке этой книги после долгого погружения в проблематику agile методов мне нужно было бы выбрать только одну главную идею, то я остановился бы на этой большой идее Scrum. Принцип инновационный, применимый, эффективный.
9.4.2 Ключевые практики Scrum
Итерации Scrum следуют практикам, рассмотренным в предыдущих главах:
- планирование спринта в его начале;
- правило «закрытого окна», допускающего изменение требований, но контролируемым способом;
- пользовательские истории, декомпозируемые в задачи, определяющие работы для выполнения;
- ежедневный Scrum, позволяющий прослеживать прогресс и изолировать помехи;
- определение «сделано», позволяющее убедиться в истинности прогресса;
- панель задач и убывающая диаграмма выполнения, позволяющая оценить скорость работы;
- обзор спринта, сравнение с предыдущим и подготовка следующего спринта.
Это только некоторые из наиболее важных элементов. Многие другие приемы Scrum рассматривались в предыдущих обсуждениях.
9.4.3 Scrum: оценка
Scrum завоевал сознание многих в программной инженерии. Многочисленные проекты подтвердили полезность его правил. Scrum, в частности, обратил общую идею итеративной разработки в точную дисциплину с кодифицирующими цели правилами, длительностью и управлением индивидуальных итераций. Представленная модель итерации – спринт – быстро стала стандартом индустрии не только для команд, явно применяющих Scrum.
Блюдо Scrum хорошо сервировано и подано к столу программистского мира, в частности, благодаря процессу сертификации (в рамках Scrum альянса), превращающего обучающихся в распространителей технологии. Оно хорошо сервировано и в первых Scrum книгах, вдохновляющих и наполненных отчетами о проектах, в которых авторы были консультантами. Для практиков, однако, эти книги не позволяют судить о границах применимости метода, поскольку в них много речей в защиту метода и мало места для нюансов и сомнений. В действительности Scrum нуждается в лучших презентациях, аналитических и строгих.
В первую очередь, Scrum воздействует на организационные аспекты проекта в большей степени, чем на технологические. (Некоторые идут так далеко, что продвигают Scrum для управления любыми проектами – техническими или нет.) Остается открытой необходимость создания метода, сохраняющего лучшие стороны Scrum и удовлетворяющего уникальным особенностям разработки ПО.
9.5 Crystal
Имя Crystal обозначает массив методов, разработанных Алистером Кокбурном. Слово » массив » можно понимать буквально. Каждый метод массива характеризует разработку проектов в зависимости от двух критериев – критичности проекта и его размера. Каждый критерий имеет четыре уровня, что в совокупности дает матрицу из 16 окрашенных элементов. Понятно, что только немногие из этих слотов заполнены детальными описаниями методов. Метод Crystal Clear предназначен для работы с небольшими проектами, Crystal Orange был первым разработанным методом и ориентирован на большие проекты.
9.5.1 Большая идея Crystal
Crystal особое внимание уделяет взаимодействию в команде благодаря принципу, который превращает желеобразную группу в единое целое:
При осмотической коммуникации «вопросы и ответы всплывают естественно и, что удивительно, доставляют мало беспокойства команде». Из этой цели явно следует необходимость уделять больше внимания организации офисного пространства, способствующего открытой коммуникации. Метод исходит из того, что коммуникация является основной проблемой в процессе разработки. Причиной многих помех, возрастания стоимости проекта могут быть плохая коммуникация, задержки в получении ответов на вопросы, которые просто не были заданы из-за некоторых практических помех, например, плохой организации офиса.
Так определяется осмотическая коммуникация в версии Crystal Clear. Для больших групп или групп, разделенных пространственно, концепция обобщается на «ядерную коммуникацию».
9.5.2 Принципы Crystal
Crystal определяет семь принципов, представляющих некоторую смесь различных подходов.
- «Частая поставка» – реальным пользователям выполняемого, прошедшего тестирование кода является наиболее важным свойством любого проекта. Эта идея общая для всех agile методов.
- «Рефлексивные улучшения» – требуют, чтобы команда раз или два в месяц в течение цикла поставки собиралась вместе на рефлексивный семинар или ретроспективу итерации для обсуждения того, насколько хорошо все работает. Эта идея является аналогом уровня «оптимизация» в модели, пришедшей из другого края программной инженерии, модели CMMI. Эта практика характерна и для Scrum, где она носит название «ретроспектива».
- «Осмотическая коммуникация» – подталкивающая коммуникация предполагает, как отмечалось выше, постоянный и свободный поток информации между членами команды.
- «Персональная безопасность» – ответ Crystal на необходимость устойчивого темпа. Принцип устанавливает, что члены команды должны без страха наказания или других неприятных последствий высказывать все, что считают нужным, например, утверждать, что расписание нереалистично.
- «Фокус» – определяет условия, при которых разработчики могут выполнять работу без всяких помех. В частности, от них нельзя требовать одновременного выполнения нескольких задач, поскольку это мешает сосредоточиться (сфокусировать внимание) на решении основной задачи. Они не должны иметь дело с задачами, не относящимися к проекту. Разработчик может справиться с задачей за два часа сосредоточенной работы или, например, за два дня, в то время как ему пришлось бы потратить четыре часа или всю неделю в ситуации, когда он вынужден отвлекаться на другие работы.
- «Простой доступ к пользователям, выступающим в роли экспертов» – Crystal-вариант общего agile принципа вовлечения потребителей. Метод не приписывает включения пользователей в команду – стиль XP, или определения владельца продукта, как в Scrum, хотя и не исключает подобные приемы. Все, что требуется в методе, – это гарантия свободного доступа представителям пользователей, обладающих знаниями. Даже один час в неделю, дающий возможность общения с реальным и опытным пользователем, имеет большую ценность. Эта рекомендация свидетельствует о реализме Crystal. Как отмечалось в предыдущих обсуждениях, настоящие эксперты весьма занятые и высоко ценимые специалисты, так что нельзя рассчитывать на их постоянное присутствие в проекте, не говоря уже о полном рабочем дне. Но вполне обоснованно требовать, чтобы высокое начальство гарантировало минимальный уровень доступа.
- «Техническое окружение с автоматизацией тестов, управлением конфигурацией и частой интеграцией» – длинное название для принципа, но достаточно ясное – программист должен иметь современные средства. Вряд ли эта идея может сегодня кого-либо удивить, за исключением менеджеров, рожденных в эпоху кринолинов, но повторять эту истину стоит.
9.5.3 Crystal: оценка
Как и Lean, Crystal не является методом, шаг за шагом рассказывающим подробности организации проекта, как это делает Scrum, не предлагает технологические детали, как это делает XP. Crystal – это скорее концентрация программистской мудрости.
Что в наибольшей степени отличает Crystal от других agile подходов, так это отказ от догматизма и принятие некоторых классических принципов программной инженерии. Предложение вариантов метода, адаптируемых к различным видам проектов – критичным или не очень, большим, малым и средним – это тоже свежая инициатива.
Идея мультиметода отражает широкое разнообразие условий, в которых создаются проекты. Кажется, однако, нереалистичным иметь 16 вариантов метода, каждый с индивидуальным описанием, книгами, тренировочными материалами. Еще более нереалистично думать, что проект будет выбирать соответствующий метод, ориентируясь на его размер и критичность. Даже если принимаемое решение кажется правильным в начале работы, в процессе жизни проекта все может измениться. И что тогда делать – менять технологию работы? Кажется более эффективным для Crystal идентифицировать универсалии программной разработки и презентовать единый метод, учитывая возможные градации как параметры проекта.
С позиций истории Crystal можно рассматривать как некий эпизод. Но если подходить с другой меркой, не с точки зрения момента создания, а с учетом развития идей, то XP можно отнести к первому поколению, а Scrum – ко второму. Crystal с его попыткой интегрировать лучшие идеи независимо от их источника, обеспечения реалистичного каркаса для проектов – больших и малых, мог бы вырасти в реальный метод при условии определения точных приемов управления и разработки проектов. В такой ситуации Crystal можно рассматривать как первый шаг на пути создания agile методов третьего поколения.