Talaan ng mga Nilalaman:
Ang system engineering ay isang kritikal na bahagi ng anumang proyekto sa industriya ng engineering; paggawa man ito ng isang simpleng sangkap o pagdidisenyo ng isang kumplikadong produkto tulad ng isang kotse o sasakyang panghimpapawid. Ang mga matatag na samahan tulad ng NASA at BAE Systems ay nagbibigay diin sa kahalagahan ng engineering ng system upang matugunan ang mga kinakailangan at magtagumpay sa mga misyon at proyekto. Ngunit ano ang eksaktong sistema ng engineering, at anong papel ang ginagampanan nito sa industriya ng Aerospace?
Upang masagot ang katanungang ito, isaalang-alang kung ano ang isang sistema. Ayon sa MIL-HBK-338B Electronic Handbook sa Disenyo ng Kahusayan, ang isang sistema ay:
"Ang isang pinaghalong kagamitan at kasanayan at diskarteng may kakayahang gampanan o suportahan ang isang tungkulin sa pagpapatakbo, o pareho." (Kagawaran ng Depensa, 1998)
Ang isang system ay hindi kinakailangang maging kumplikado tulad ng isang sasakyan o computer, at maaari itong maging bahagi ng isang mas malaking mas kumplikadong sistema. Ni hindi ito kailangang gawing tao; ang Solar System ay isang likas na halimbawa ng isang system, habang ang preno sa mga kotse ay isang system sa sarili nitong nag-aambag bilang bahagi ng isang mas malaking system. Ang isang sistema ay isang pagpupulong ng mga bahagi na nagtutulungan upang maproseso ang isang input upang lumikha ng isang output.
Ang mga system ay maaaring hatiin sa isang bilang ng mas maliit na mga system at subsystem na nagdadalubhasa sa iba't ibang mga lugar upang matiyak na ang pangkalahatang sistema ay umaayon sa mga kinakailangan at detalye nito. Ang isang hierarchy ng mga system na ito ay maaaring iguhit upang hatiin ang mga kinakailangan ng pangunahing system sa mas maliit at mas madaling pamahalaan na mga bahagi na maaaring ipamahagi sa mga dalubhasang subsystem na ito.
Larawan 1 - Halimbawa ng isang hierarchy ng mga system. (Moir & Seabridge, 2013)
Upang matiyak na ang lahat ng mga bahagi ay gagana nang sama-sama sa pangkalahatang sistema, kinakailangan ng maraming komunikasyon at pagsasama sa pagitan ng mga subsystem. Dito pumapasok ang system engineering. Ang engineering ng system ay inilarawan ng International Council on Systems Engineering (INCose) bilang:
"Isang interdisiplinaryong diskarte at paraan upang paganahin ang pagkakaroon ng matagumpay na mga system. Nakatuon ito sa pagtukoy sa mga pangangailangan ng kostumer at kinakailangang pag-andar nang maaga sa ikot ng pag-unlad, pagdodokumento ng mga kinakailangan, pagkatapos ay magpatuloy sa disenyo ng pagbubuo at pagpapatunay ng system habang isinasaalang-alang ang kumpletong problema. " (INCose)
Ang system engineering ay "holistic at integrative" at tulay ang puwang sa komunikasyon sa pagitan ng iba't ibang mga subsystem na "upang makabuo ng isang magkakaugnay na buo" (NASA, 2009). Samantalang ang mga subsystem ay dalubhasa at nakatuon sa isang lugar ng pangunahing sistema, ang sistema ng engineering ay mas pangkalahatan at tumatagal ng isang higit na nakasentro sa layunin, na tinitingnan ang mas malaking larawan upang matiyak na ang mga subsystem ay magkakasamang mabubuo upang makabuo ng huling pangunahing sistema sa loob ng isang deadline at badyet.
Systems Engineering sa Aerospace
Ang mga samahan sa mga sektor tulad ng automotive at aerospace ay nakakahanap ng mga engineering sa system lalo na ang kapaki-pakinabang upang makilala ang mga alternatibong solusyon, maiwasan ang anumang hindi inaasahang mga problema, at matiyak na nasisiyahan ang customer sa kalidad ng natapos na produkto. Bukod dito, isinasaad ng INCose na ang "mabisang paggamit ng engineering ng system ay maaaring makatipid ng higit sa 20% ng badyet ng proyekto" (INCOSE, 2009). Pinapayagan na ngayon ng software ng system engineering ang mga kumpanya na subukan ang mga modelo ng konsepto laban sa mga kinakailangan ng kostumer sa pamamagitan ng virtual simulation, at makagawa ng mga dokumentadong kaligtasan sa katibayan para sa mga pagtatasa mula sa mga kinatawan ng sertipikasyon tulad ng Civil Aviation Authority (CAA) (3dsCATIA, 2011). Nakakatulong ito na mabawasan ang basura sa mga materyales mula sa pagsubok ng mga prototype, pagbabago at posibleng pag-scrub, at ginagawang mas mabilis at mas mahusay ang proseso mula sa konsepto hanggang sa produkto.
Ang layunin ng isang engineer ng system ay upang matulungan ang customer na maunawaan nang maayos ang problemang nasa kamay at maghanda ng mga solusyon sa problema para pumili ang customer. Maaaring humantong at gabayan ng engineer ng system ang iba't ibang mga kagawaran ng pangkat ng proyekto patungo sa layunin ng pagpapatupad ng solusyon na ito, sa pamamagitan ng pagsisimula sa nais na output upang matukoy ang mga kinakailangang input at pagkatapos ay patuloy na sumangguni pabalik sa mga kinakailangan ng customer upang matiyak na ang huling sistema ay umaayon sa mga pagtutukoy nito. Sa ito ang isang system engineer ay kailangang magkaroon ng isang iba't ibang mga kasanayan at ugali kabilang ang:
- Isang malawak na kakayahang panteknikal: ang mga inhinyero ng system ay nangangailangan ng isang pangunahing pag-unawa sa karamihan, kung hindi lahat, ng iba't ibang mga subsystem, at isang pagnanais na malaman ang tungkol sa mga lugar na ito;
- Isang pagpapahalaga sa halaga ng proseso at pangkalahatang mga layunin na kailangang matugunan upang maabot ang layunin ng pagtatapos, at ang kakayahang tugunan ang mga layuning ito sa mga koponan ng subsystem;
- Isang self confident na pinuno, ngunit isang malakas at assertive din na miyembro ng koponan. Si Harold Bell mula sa NASA Headquarter ay nagpapahiwatig na "isang mahusay na engineer ng system ang ganap na nauunawaan at inilalapat ang sining ng pamumuno at may karanasan at peklat na tisyu mula sa pagsubok na kumita ng badge ng pinuno mula sa kanyang koponan" (NASA, 2009);
- Mga kasanayan sa paglutas ng problema at kritikal na pag-iisip;
- Natatanging komunikasyon at aktibong mga kasanayan sa pakikinig at ang kakayahang gumawa ng mga koneksyon sa buong system;
- Ang kakayahang kumuha ng diskarte na nakasentro sa layunin na taliwas sa isang pang-teknikal o pang-magkasunod na pananaw: ang isang system engineer ay tumingin sa output upang matukoy ang kinakailangang mga input para sa isang proyekto at kailangang makita ang mas malaking larawan, nakatuon lamang sa mas maliit na mga detalye Kapag kailangan;
- Komportable sa pagbabago at kawalan ng katiyakan: ayon sa NASA, kailangang maunawaan at hikayatin ng mga inhinyero ng system ang pagsukat ng hindi katiyakan sa mga koponan upang magdisenyo ng isang system na tumanggap sa mga kawalan ng katiyakan na ito (NASA, 2009);
- Pagkamalikhain at likas na pang-engineering upang makahanap ng pinakamahusay na paraan upang malutas ang isang problema habang pinahahalagahan ang mga panganib at implikasyon;
- Wastong paranoia: inaasahan ang pinakamahusay, ngunit iniisip at pinaplano ang pinakapangit na sitwasyon bilang isang pag-iingat.
Ang ilan sa mga katangian ng pag-uugali ng isang engineer ng system ay maaaring mabuod sa isang katangian: pag-iisip ng mga system. Ang pag-iisip ng mga sistema ay unang itinatag noong 1956 ng propesor ng MIT na si Jay Forrester, na kinikilala ang pangangailangan para sa mas mahusay na mga pamamaraan ng pagsubok ng mga bagong ideya tungkol sa mga sistemang panlipunan, sa isang katulad na paraan na ang mga ideya sa engineering ay maaaring masubukan (Aronson). Ang pag-iisip ng system ay isang hanay ng mga pangkalahatang prinsipyo na nagbibigay-daan sa mga tao na maunawaan at pamahalaan ang mga sistemang panlipunan at pagbutihin ang mga ito.
Ang diskarte sa pag-iisip ng system ay panimula nang naiiba sa tradisyunal na pagtatasa ng mga form. Para sa isang bagay, nakatuon ang tradisyunal na pagsusuri sa pagbawasismo-pagbawas ng mga bahagi ng pangunahing sistema (tinukoy din bilang mga holon) sa patuloy na pagbawas ng mga bahagi (Kasser & Mackley, 2008). Sa kaibahan, ang pag-iisip ng mga system ay tinitingnan ang mas malaking larawan at kung paano nakikipag-ugnay ang system o bahagi sa iba pang mga holons, at kinikilala ang mga loop at relasyon sa pagitan ng mga santaon. Ito ay madalas na magreresulta sa kapansin-pansin na magkakaibang konklusyon sa mga nabuong mula sa paggamit ng tradisyunal na pamamaraang pansuri, ngunit makakatulong din ito sa pagtukoy ng mga umuusbong na pag-uugali ng mga kabuuan at ang posibilidad ng mga hindi ginustong resulta - inaasahan ang hindi inaasahang Sa pamamagitan ng paggawa ng mga hakbang na ito ay mas madaling makilala ang bago at mas mabisang solusyon sa mga kumplikado at paulit-ulit na problema,habang pinapabuti rin ang koordinasyon sa loob ng samahan.
Sa industriya, kinakailangang magtrabaho ang mga inhinyero ng system sa maraming iba't ibang mga stakeholder, bawat isa ay may kani-kanilang pananaw para sa disenyo at pag-unlad ng kinakailangang produkto. Halimbawa, kung ang isang samahan ng aerospace ay titingnan ang pagbuo ng konsepto ng isang bagong sasakyang panghimpapawid, magkakaroon ng malawak na hanay ng mga stakeholder na pinag-uusapan, kabilang ang mga tagapagtustos ng mga materyales at serbisyo, pasahero at air crew, at mga awtoridad sa sertipikasyon, pati ang koponan ng engineering na direktang kasangkot sa proyekto. Ipinapakita ng Larawan 2 ang mga tipikal na stakeholder sa isang sistema ng sibil na paglipad, na hinahati sila sa apat na pangunahing mga interface ng system: sosyo-ekonomiko, regulasyon, engineering, at tao. Sa pamamagitan ng pagkilala sa mga interface na ito, ang mga inhinyero ng system ay maaaring magplano kapag kinakailangan ang mga pakikipag-ugnayan sa mga partikular na system at gawing simple ang pag-unlad at pagpapatakbo,pagdodokumento ng proseso sa buong.
Larawan 2 - Karaniwang mga stakeholder sa isang sistema ng sibil na pagpapalipad. (Moir & Seabridge, 2013)
Ang bawat stakeholder ay nakasalalay sa iba pa sa parehong interface. Halimbawa, kapag nag-aaplay para sa isang uri ng sertipiko ng isang bilang ng mga prototype ay kailangang gawin upang sumailalim sa iba't ibang mga pagsubok at isang programa sa pagpapanatili ay dapat na pagsamahin upang suportahan ang tuluy-tuloy na airworthiness pagkatapos ng pag-apruba ng disenyo. Isinumite ito kasama ang mga resulta ng pagsubok ng prototype sa mga regulator na — kung nasiyahan sa mga aspeto ng kaligtasan, kalusugan at pangkapaligiran ng prototype — naaprubahan ang prototype at ang awtoridad ng airworthiness ay nagbibigay ng isang sertipiko ng uri (MAWA, 2014). Ang mga karagdagang regulasyon ay kailangang maisunod upang mapanatili ng sasakyang panghimpapawid ang uri ng sertipiko at Sertipiko ng Kahulugan sa Air o tatawaging hindi ligtas na lumipad.Samakatuwid kailangang maunawaan ng mga inhinyero ng system ang mga regulasyon na kailangang sumunod ang sasakyang panghimpapawid sa buong buhay nito at magplano ng mga pamamaraan upang mapanatili ito sa isang pamantayang mabibigyan ng hangin.
Ang trabaho ng isang inhinyero ng system ay hindi nagtatapos sa sandaling ang konsepto ay naging isang produkto. Pagkatapos ay kailangan nilang gumana sa isang koponan sa pagpapanatili upang mapanatiling ligtas ang produkto at magamit hanggang sa magretiro ito sa serbisyo. Ipinapakita ng Larawan 3 ang siklo ng buhay ng isang sasakyang panghimpapawid mula sa pananaw ng Civil Aviation Authority (CAA) at ang paraan kung saan ang mga inhinyero ng system at mga tagapamahala ng produkto sa aeronautika ay kailangang makipagtulungan sa CAA sa buong siklo ng buhay.
Larawan 3 - Siklo ng buhay ng isang sasakyang panghimpapawid (The Civil Aviation Authority of New Zealand, 2009)
Balot Nito ang Lahat
Ang system engineering ay "isang kritikal na pangunahing kakayahan" para sa tagumpay sa industriya ng aerospace. Una at pinakamahalaga ito tungkol sa pamamahala ng pagiging kumplikado upang makuha ang tamang disenyo, at pagkatapos ay mapanatili at mapahusay ang integridad ng teknikal nito (NASA, 2009). Ayon sa tagapangasiwa ng NASA na si Michael D. Griffin sa kanyang presentasyon noong 2007, ang Systems Engineering at ang 'Two Cultures' ng Engineering , tumutulong ang system engineering na magbigay ng isang balanse ng lahat ng mga subsystem na pagsamahin sa isang system na magpapatuloy sa paunang yugto ng disenyo at sa gayon makamit ang mga kinakailangan sa customer na malinaw na idinisenyo para sa (Griffin, 2007).
Sa pamamagitan ng pagtingin sa pagbuo ng konsepto ng isang sasakyang panghimpapawid sibil at isinasaalang-alang ang iba't ibang mga stakeholder at mga interface ng system na kasangkot sa lifecycle ng sasakyang panghimpapawid, direkta man o hindi direkta, maliwanag na ang mga inhinyero ng system ay may malawak na hanay ng mga responsibilidad at pananaw upang pamahalaan ang labas ng sistema ng engineering na patuloy na tinutugunan at pinamamahalaan kahit na nakumpleto ang paunang yugto ng disenyo. Sa pamamagitan ng pagtiyak na lubos nilang nauunawaan ang lawak ng layunin sa pagtatapos ng huling produkto, at pinahahalagahan ang magiging epekto nito sa iba't ibang mga stakeholder, matutukoy ng mga inhinyero ng system ang mga input na kinakailangan upang maabot ang mga target na ito sa loob ng mga deadline at badyet na nakalagay.
Bagaman ang system engineering ay maaaring tumagal ng iba`t ibang anyo depende sa industriya at mga kagustuhan ng samahan, ang mga pinagbabatayan na pamamaraan na ginamit ay mananatiling pare-pareho at ang layunin ay mananatiling pareho: upang makahanap ng pinakamahusay na disenyo upang matugunan ang mga kinakailangan. Sa anumang proyekto sa engineering ay magkakaroon ng isang bilang ng mga dalubhasang subsystem na kailangang pagsamahin upang matiyak na ang huling resulta ng proyekto ay natutupad ang mga pagtutukoy nito sa abot ng makakaya nito.
Mga Sanggunian
3dsCATIA. (2011, Setyembre 30). Ano ang "Systems Engineering"? - Koleksyon ng elementarya. Nakuha mula sa YouTube:
Aronson, D. (nd). Pangkalahatang-ideya ng Sistema ng Pag-iisip. Nakuha noong 2016, mula sa Pahina ng Pag-iisip:
Kagawaran ng Depensa. (1998). MIL-HBK-338B Electronic Hand Design Disenyo. Virginia: Tanggapan sa Marka ng Kalidad at Pamantayan.
INCose (nd). Ano ang Systems Engineering? Nakuha noong 2016, mula sa INCose UK:
INCose (2009, Marso). zGuide 3: Bakit mamuhunan sa Systems Engineering? Nakuha mula sa INCOSE UK:
Kasser, J., & Mackley, T. (2008). Paglalapat ng mga pag-iisip ng system at pag-align sa system engineering. Cranfield: Joseph E. Kasser.
Moir, I., & Seabridge, A. (2013). Disenyo at Pag-unlad ng Aircraft Systems (Ika-2 ed). Chichester: John Wiley & Sons Ltd.
NASA. (2009). Ang Art at Science ng Systems Engineering. NASA.
© 2016 Claire Miller