لمحة عامة عن هندسة الأنظمة الخالية من الهدر

يجب أن يبدأ كل من الهندسة المرنة و LSE في مرحلة التصميم.

ديفيد ويلهايت ، زوج المؤلف ، من أطروحة الماجستير على منصات ستيوارت

ما هي هندسة النظم اللينة؟

هندسة النظم هي تصميم وإنشاء وصيانة الأنظمة المعقدة. تميل هندسة النظم إلى الإشارة إلى برامج الكمبيوتر ، والحواسيب الرئيسية ، وأجهزة التحكم ، وأجهزة الاستشعار ، والأجهزة البعيدة والشبكات التي تتحكم فيها ، سواء لاسلكيًا أو كبلات.

تشير الهندسة الخالية من الهدر إلى مبدأ التبسيط المتعمد للتصاميم. يمكن أن يعكس هذا دمج مائة جزء في 20 جزءًا متعدد الوظائف ، مما يقلل من عدد الخطوات لبناء المنتج ، أو تبسيط الكود الذي يديره أو مزيجًا من كل ما سبق.

هندسة النظم الخالية من الهدر (LSE) هي مزيج من الهندسة الرشيقة وهندسة النظم. في جوهره ، يسعى إلى بناء نظام بمجموعة كاملة من الوظائف ولكن بحد أدنى من القطع أو المكونات. تركز LSE دائمًا تقريبًا على تقليل التعقيد ، مع افتراض أن هذا له عدد من الفوائد مثل تحسين الجودة أو زيادة الموثوقية أو تقليل النفايات.

باختصار ، الهدف من LSE هو الحفاظ على كل شيء بسيطًا من لوحة الرسم إلى أرضية المصنع للتخلص منها.

هل تعمل هندسة النظم اللينة على تحسين الجودة؟

هندسة النظم الرشيقة هي نتيجة ثانوية لمبادئ الهندسة الرشيقة أو الهندسة الصناعية. على سبيل المثال ، قد يؤدي تطبيق مبادئ lean manufacturing على خط إنتاج إلى خطوات تشغيل أقل. مع عدد أقل من عمليات نقل المواد وعمليات التصنيع ، يجب أن يشهد نظام التصنيع ككل أخطاء أقل نظرًا لوجود فرص أقل لحدوثها. إذا تم التعامل مع الأجزاء بشكل أقل ، فهناك فرصة أقل لإسقاط شيء ما أو وضعه في غير مكانه. إذا تم الجمع بين خطوات التجميع أو خطوات التصنيع ، فقد تقل فرص حدوث العيوب.

عندما يتم تطبيق مبادئ هندسة الأنظمة الخالية من الهدر على منتج ما ، لا ترتفع الموثوقية والجودة دائمًا. عندما يتم تبسيط تصميم المنتج وفقًا للمبادئ الهندسية الخالية من الهدر ، مثل الجمع بين عدة مكونات في واحد ، يرتفع معدل الموثوقية عادةً بسبب وجود نقاط اتصال أقل يمكن أن تفشل.

ومع ذلك ، فإن جزءًا معقدًا للغاية يحل محل خمسة أجزاء بسيطة قد يكون له معدل أعطال أعلى من الأجزاء الأخرى - مما يزيد من احتمال أن تكون هندسة النظم الرشيقة قد خلقت منتجًا نهائيًا أكثر عرضة للفشل من سابقتها. وبالمثل ، قد يكون تصنيع الجزء الأكثر تعقيدًا أكثر صعوبة من عدة أجزاء بسيطة ، وبالتالي يصعب تلبية مستويات الجودة للجزء الجديد لأنه يصعب تصنيعه بشكل صحيح.

مثال آخر هو القضاء على التكرار في التصميم. إذا كان لديك عدد أقل من أجهزة الاستشعار أو مكونات النسخ الاحتياطي ، فسترتفع احتمالات الفشل الكلي بسبب وجود عدد أقل من مكونات النسخ الاحتياطي التي يجب استخدامها. حتى لو كانت المكونات الجديدة أقل عرضة للفشل بشكل فردي ، فإن التخلص من ثلثها لا يزال يزيد من احتمالات فشل الوحدة بأكملها.

لا تؤدي هندسة النظم المرنة المطبقة على هندسة البرمجيات دائمًا إلى تحسين الجودة. ستؤدي إعادة استخدام وحدات التعليمات البرمجية التي بها عيوب إلى الإضرار بجودة البرنامج. قد يعني تبسيط إجراءات اختبار البرامج لاستبعاد حالات الفشل التي نادراً ما تحدث عدم اختبارها للتحقق من هذا الفشل على الإطلاق.

قد يعني تقليل عدد متطلبات النظام الفشل في تلبية توقعات العملاء ، لأنك لم تعد تحاول تلبية قائمة توقعاتهم الكاملة. عندما يتم التخلص من عمليات فحص النظام أو الإشراف عليه ، قد يكون النظام أبسط ، ولكن قد ترتفع احتمالات الفشل. وبالتالي فإن الأنظمة الخالية من الهدر لا تساوي دائمًا منتجًا أعلى.

من الأسهل تنفيذ برنامج تكراري ستة سيجما لمنتج من تجديد المنشأة بأكملها.

بقلم وايران (عمل خاص) ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

لماذا ليست LSE شائعة مثل Six Sigma؟

تتطلب LSE تخطيط سير العمل الكامل للعملية ، بحيث يمكن تبسيطها ككل. تعتبر مشاريع التصنيع الخالي من الهدر لتحسين عنق الزجاجة التصنيعية أو مشكلة النفايات أصغر نطاقًا وأرخص في التنفيذ وأكثر احتمالية لتقديم نتائج قابلة للقياس بسرعة. تتم مشاركة المخاطر العالية والتكلفة الكبيرة لهندسة الأنظمة الخالية من الهدر مع Lean six sigma أو LSS ، ولهذا السبب لا يتم تنفيذ أي منهما بشكل شائع.

يتم تضخيم المخاطر والتكلفة من خلال الطبيعة التكرارية لمنهجيات تحسين العملية. من الأسهل تغيير متغير واحد في كل مرة لتقليل حالات فشل الأجزاء أو المكونات الخارجة عن المواصفات بدلاً من إعادة ترتيب المصنع بشكل دوري على أمل تحسينه.

يصعب تطبيق LSE عندما تأتي أجزائك من موردين. يمكنك تصميم مكونات جديدة ومدمجة لهم من أجل بنائها ، ولكن لديك القليل من التحكم في كيفية بنائها بما يتجاوز مواصفات الجودة واختبار المنتج واختبارات الأنظمة.

يمكن أن يساعد تخطيط القيمة لأنظمة الأعمال في تحديد الأنشطة غير ذات القيمة المضافة التي يمكن التخلص منها أو توحيدها ، مثل نقل مناولة المواد بالقرب من منطقة الإنتاج أو الجمع بين الفحص والاختبار على خط التجميع. يميل المديرون إلى مقاومة تطبيق هذه الأدوات على الموظفين البشريين ، ما يمنع تعيين موظفين أقل تكلفة لتحرير الخبراء. وما تراه كلية لندن للاقتصاد على أنه تعقيد قد يفكر فيه المديرون على أنه حلول.

على سبيل المثال ، فكر في ملصقات التحذير الغريبة الموجودة على العديد من المنتجات ، وكلها نتيجة قيام شخص ما بالفعل بما ينص التحذير على عدم القيام به. تعتبر علامة التحذير حلاً إداريًا بسيطًا لما يعتبر حلًا هندسيًا معقدًا. تميل المزيد من خطوات العملية إلى أن تكون الحل للمشكلات ، مما يضيف التعقيد إلى الأنظمة باسم منع المشكلات المستقبلية.

تتطلب LSE تطبيق مبادئ الهندسة الخالية من الهدر على تصميم المنتج ، عند تشغيله ومن ثم خفض سعر المنتج ، فإن الأولوية القصوى.

شهادات INCOSE و LSE

مجموعة INCOSE لديها مجموعة عمل LSE تأسست في 2005. خبراء LSE المعتمدين من قبل INCOSE يطلق عليهم Lean Enablers for Systems Engineering (LEfSE). هذا مشابه للحزام الأسود بستة سيغما وأحزمة سيغما الست الهزيلة التي تقدمها مجموعات مثل معهد مهندسي الصناعة والأنظمة (IISE).