Преглед садржаја:
Системско инжењерство је критични део сваког пројекта у инжењерској индустрији; било да се ради о производњи једне једноставне компоненте или дизајнирању сложеног производа као што је аутомобил или авион. Добро успостављене организације као што су НАСА и БАЕ Системс истичу важност системског инжењерства како би се испунили захтеви и успео у мисијама и пројектима. Али шта је тачно системско инжењерство и какву улогу игра у ваздухопловној индустрији?
Да бисте одговорили на ово питање, размотрите шта је систем. Према приручнику за дизајн електронске поузданости МИЛ-ХБК-338Б, систем је:
„Композиција опреме и вештина и техника способних да изврше или подрже оперативну улогу, или обоје.“ (Министарство одбране, 1998)
Систем не мора нужно бити тако сложен као возило или рачунар, а може бити део већег сложенијег система. Не мора чак ни да га створи човек; соларни систем је природни пример система, док су кочнице на аутомобилима систем за себе који доприноси делу већег система. Систем је склоп компонената које заједно раде на обради улаза и стварању излаза.
Системи се могу поделити на већи број мањих система и подсистема који су специјализовани за различита подручја како би се осигурало да целокупан систем одговара његовим захтевима и спецификацијама. Хијерархија ових система може се саставити како би се захтеви главног система поделили на мање и управљачније компоненте које се могу дистрибуирати између ових специјализованих подсистема.
Слика 1 - Пример хијерархије система. (Моир & Сеабридге, 2013)
Да би се осигурало да ће све компоненте радити заједно у целокупном систему, потребно је пуно комуникације и интеграције између подсистема. Ту долази до системског инжењерства. Међународни савет за системско инжењерство (ИНЦОСЕ) системско инжењерство описује као:
„Интердисциплинарни приступ и средства која омогућавају реализацију успешних система. Фокусира се на дефинисање потреба купаца и потребне функционалности рано у развојном циклусу, документовање захтева, затим наставља синтезу дизајна и валидацију система уз разматрање комплетног проблема. “ (ИНЦОСЕ)
Системски инжењеринг је „холистички и интегративни“ и премошћује јаз у комуникацији између различитих подсистема „да би се створила кохерентна целина“ (НАСА, 2009). Док су подсистеми специјализовани и усредсређени су на једно подручје главног система, системско инжењерство је општије и заузима више циљан приступ, гледајући ширу слику како би се осигурало да се подсистеми ефикасно споје како би произвели коначни главни систем у року и буџет.
Системско инжењерство у ваздухопловству
Организације у секторима као што су аутомобилска и ваздухопловна индустрија сматрају системски инжењеринг посебно корисним за проналажење алтернативних решења, спречавање непредвиђених проблема и обезбеђивање задовољства купаца квалитетом готовог производа. Даље, ИНЦОСЕ наводи да „ефикасна употреба системског инжењеринга може уштедети преко 20% буџета пројекта“ (ИНЦОСЕ, 2009). Софтвер за системски инжењеринг сада омогућава компанијама да тестирају концептуалне моделе на основу захтева купаца путем виртуелних симулација и производе документоване доказе о безбедности за процене од сертификационих тела као што је Управа за цивилно ваздухопловство (ЦАА) (3дсЦАТИА, 2011). Ово помаже у смањењу отпада у материјалима од испитивања прототипова, модификација и могућег одлагања, а процес од концепта до производа чини много бржим и ефикаснијим.
Циљ системског инжењера је да помогне купцу да правилно разуме проблем који му је на располагању и да припреми решења за проблем између којих би купац могао да бира. Тада системски инжењер може водити и водити различита одељења пројектног тима ка циљу примене овог решења, тако што ће започети са жељеним излазом да би утврдио потребне улазе, а затим се непрестано враћати на захтеве купаца како би се осигурало да коначни систем одговара његове спецификације. За то системски инжењер треба да има низ различитих вештина и особина, укључујући:
- Широка техничка компетенција: системски инжењери захтевају темељно разумевање већине, ако не и свих различитих подсистема, и жељу да сазнају више о овим областима;
- Уважавање вредности процеса и општих циљева које треба испунити да би се постигао крајњи циљ и способност адресирања тих циљева на тимове подсистема;
- Самопоуздани вођа, али и снажан и асертиван члан тима. Харолд Белл из седишта НАСА-е сугерише да „сјајни системски инжењер у потпуности разуме и примењује уметност вођења и има искуство и ожиљак од покушаја да од свог тима заради значку лидера“ (НАСА, 2009);
- Вештине решавања проблема и критичког мишљења;
- Изузетне вештине комуникације и активног слушања и способност успостављања веза широм система;
- Способност заузимања приступа усмереног на циљ за разлику од техничког или хронолошког увида: системски инжењер гледа на излаз да би утврдио потребне улазе за пројекат и мора бити у стању да види ширу слику, фокусирајући се само на мање детаље када је то потребно;
- Удобан променама и несигурностима: према НАСА-и, системски инжењери морају да разумеју и подстакну квантификацију несигурности у тимовима како би дизајнирали систем који уважава ове несигурности (НАСА, 2009);
- Креативност и инжењерски инстинкт како би се пронашао најбољи начин за решавање проблема уз уважавање ризика и импликација;
- Правилна параноја: очекивати најбоље, али из предострожности размишљати и планирати најгори сценарио.
Неколико карактеристика понашања системског инжењера може се сажети у један атрибут: системско размишљање. Системско размишљање је први пут основао 1956. године професор МИТ-а Јаи Форрестер, који је препознао потребу за бољим методама тестирања нових идеја о друштвеним системима, на сличан начин на који се идеје у инжењерству могу тестирати (Аронсон). Системско размишљање је скуп општих принципа који омогућава људима да разумеју и управљају социјалним системима и побољшају их.
Приступ системском размишљању се фундаментално разликује од традиционалне анализе облика. Као прво, традиционална анализа се фокусира на редукционизам - свођење делова главног система (који се називају и холони) на све мање компоненте (Кассер & Мацклеи, 2008). Супротно томе, системско размишљање гледа на ширу слику и на то како систем или део комуницира са другим холонима и препознаје петље и везе између холона. Ово често може резултирати знатно другачијим закључцима од оних који се генеришу коришћењем традиционалних аналитичких метода, али такође може помоћи у одређивању понашања холона у настајању и могућности нежељених исхода - очекујући неочекивано. Предузимањем ових корака постаје лакше идентификовати нова и ефикаснија решења за сложене и понављајуће проблеме,истовремено побољшавајући координацију унутар организације.
У индустрији се од системских инжењера ради са низом различитих заинтересованих страна, од којих свака има своју перспективу за дизајн и развој захтеваног производа. На пример, ако би ваздухопловна организација проучавала развој концепта новог цивилног авиона, постојао би широк спектар заинтересованих страна, укључујући добављаче материјала и услуга, путнике и ваздухопловну посаду и органе за издавање сертификата, као и инжењерски тим који је директно укључен у пројекат. Слика 2 приказује типичне заинтересоване стране у систему цивилног ваздухопловства, раздвајајући их на четири главна системска сучеља: социо-економско, регулаторно, инжењерско и људско. Идентификујући ове интерфејсе, системски инжењери могу планирати када је потребна интеракција са одређеним системима и поједноставити развој и операције,документовање процеса током целог.
Слика 2 - Типични актери у систему цивилног ваздухопловства. (Моир & Сеабридге, 2013)
Свака заинтересована страна је међусобно зависна од других у истом интерфејсу. На пример, када се подноси захтев за сертификат о типу, мора се израдити одређени број прототипова како би се подвргли различитим испитивањима, а програм одржавања мора бити састављен да подржи континуирану пловидбеност након одобрења пројекта. Ово се доставља заједно са резултатима испитивања прототипа регулаторима који - ако су задовољни аспектима сигурности, здрављем и животном средином прототипа - одобравају прототип и орган за пловидбеност издаје сертификат о типу (МАВА, 2014). Тада се морају поштовати даљи прописи како би ваздухоплов задржао свој сертификат о типу и сертификат о пловидбености или ће се сматрати небезбедним за летење.Системски инжењери зато морају да разумеју прописе којима се ваздухоплов мора придржавати током свог животног века и планирају методе како би га одржавали у стандардима за пловидбу.
Посао системског инжењера не завршава када концепт постане производ. Затим морају да раде са тимом за одржавање како би производ био сигуран и у стању да га користи док се не повуче из употребе. Слика 3 приказује животни циклус ваздухоплова са становишта Управе за цивилно ваздухопловство (ЦАА) и начин на који би системски инжењери и менаџери производа у ваздухопловству морали да раде са ЦАА током животног циклуса.
Слика 3 - Животни циклус ваздухоплова (Управа за цивилно ваздухопловство Новог Зеланда, 2009)
Умотавање свега
Системски инжењеринг је „кључна основна компетенција“ за успех у ваздухопловној индустрији. Пре свега је реч о управљању сложеношћу како би се добио прави дизајн, а затим одржавању и побољшању његовог техничког интегритета (НАСА, 2009). Према НАСА-ином администратору Мицхаел Д. Гриффину у његовој презентацији Системско инжењерство и „Две културе“ инжењерства из 2007. године, системско инжењерство помаже да се обезбеди равнотежа свих подсистема који се комбинују у систем који ће проћи кроз фазу прелиминарног пројектовања и на тај начин испунити захтеве купаца за које је изричито дизајниран (Гриффин, 2007).
Увидом у развој концепта цивилног ваздухоплова и разматрањем различитих заинтересованих страна и системских интерфејса укључених у животни циклус ваздухоплова, било директно или индиректно, очигледно је да системски инжењери имају широк спектар одговорности и перспектива за управљање изван инжењерски систем којим се наставља рјешавати и њиме се управља чак и након завршетка фазе прелиминарног пројектовања. Осигуравајући да у потпуности разумеју опсег крајњег циља коначног производа и уважавајући утицај који ће он имати на различите заинтересоване стране, системски инжењери су у могућности да одреде улазне податке потребне за постизање ових циљева у оквиру рокова и буџета који се налазе.
Иако системски инжењеринг може имати различите облике у зависности од индустрије и преференција организације, основне методе које се користе остају доследне, а циљ остаје исти: пронаћи најбољи дизајн који ће задовољити захтеве. У било ком инжењерском пројекту постојаће одређени број специјализованих подсистема које треба објединити како би се осигурало да крајњи резултат пројекта најбоље испуњава своје спецификације.
Референце
3дсЦАТИА. (2011, 30. септембар). Шта је "Системско инжењерство"? - Основна збирка. Преузето са ИоуТубе-а: хттпс://ввв.иоутубе.цом/ватцх?в=Еап9кмИз_6к
Аронсон, Д. (нд). Преглед системског размишљања. Преузето 2016. са странице за размишљање: хттп://ввв.тхинкинг.нет/Системс_Тхинкинг/ОвервиевСТартицле.пдф
Министарство одбране. (1998). МИЛ-ХБК-338Б Приручник за дизајн електронске поузданости. Виргиниа: Уред за квалитет и стандардизацију одбране.
ИНЦОСЕ. (нд). Шта је системско инжењерство? Преузето 2016. са ИНЦОСЕ УК: хттп://ввв.инцосе.орг/АбоутСЕ/ВхатИсСЕ
ИНЦОСЕ. (2009, март). зГуиде 3: Зашто улагати у системски инжењеринг? Преузето са ИНЦОСЕ УК: хттп://ввв.инцосеонлине.орг.ук/Програм_Филес/Публицатионс/зГуидес_3.аспк?ЦатИД=Публицатионс
Кассер, Ј. и Мацклеи, Т. (2008). Примена системског размишљања и његово усклађивање са системским инжењерством. Цранфиелд: Јосепх Е. Кассер.
Моир, И., & Сеабридге, А. (2013). Дизајн и развој ваздухопловних система (2. издање). Цхицхестер: Јохн Вилеи & Сонс Лтд.
НАСА. (2009). Уметност и наука системског инжењерства. НАСА.
© 2016 Цлаире Миллер