Ingenieria de sistemes
 |
Esta pàgina de desambiguació enumera artículs que tenen títuls similars. |
La ingenieria de sistemes és un camp interdisciplinari de l'ingenieria que permet estudiar i comprendre la realitat, en l'enfocament d'implementar o optimisar sistemas complexos. Pot també vore's com l'aplicació tecnològica de la teoria de sistemes als esforços de l'ingenieria, adoptant en tot este treball el paradigma sistémico. L'ingenieria de sistemes integra atres disciplines i grups d'especialitat en un esforç d'equip, formant un procés de desenroll centrat.
En un sentit ampli, l'ingenieria de sistemes té, com a camp d'estudi, qualsevol sistema existent. Per eixemple, l'ingenieria de sistemes, pot estudiar el sistema digestiu o el sistema inmunitario humà, o potser, el sistema tributari d'un país específic. En este sentit si be en alguns països s'associa ingenieria de sistemes com únicament associada als sistemes informàtics, això és incorrecte, ya que els sistemes informàtics són una chicoteta part d'un enorme palmito de tipos i classes de sistemes.
L'ingenieria de sistemes és l'aplicació de les ciències matemàtiques i físiques per a desenrollar sistemes que utilisen econòmicament els materials i forces de la naturalea per al benefici de la humanitat.
Una de les principals diferències de l'ingenieria de sistemes respecte a atres disciplines d'ingenieria tradicionals, consistix que l'ingenieria de sistemes no construïx productes tangibles. Mentres que els ingeniers civils podrien dissenyar edificis o ponts, els ingeniers electrònics podrien dissenyar circuits, els ingeniers de sistemes tracten en sistemes abstractes en ajuda de les metodologias de la ciència de sistemes, i confien ademés en atres disciplines per a dissenyar i entregar els productes tangibles que són la realisació d'eixos sistemes.
Història
[editar | editar còdic]L'orige del terme ingenieria de sistemes es remonta als Bell Telephone Laboratories en la década de 1940. La necessitat d'identificar i manipular les propietats d'un sistema com un tot, que en proyectes d'ingenieria complexos pot diferir enormement de la suma de les propietats de les parts, va motivar a vàries indústries, especialment aquelles que desenrollaven sistemes per a l'Eixèrcit dels Estats Units, a aplicar la disciplina.
Quan ya no era possible confiar en l'evolució del disseny per a millorar un sistema i les ferramentes existents no eren suficients per a satisfer les creixents demandes, es varen escomençar a desenrollar nous métodos que abordaven la complexitat directament. L'evolució contínua de l'ingenieria de sistemes comprén el desenroll i l'identificació de nous métodos i tècniques de modelació.[1] Estos métodos ajuden a una millor comprensió i al control del disseny i desenroll dels sistemes d'ingenieria a mida que es tornen més complexos. En estos temps es varen desenrollar ferramentes populars que a sovint s'usen en el context de l'ingenieria de sistemes, incloses USL, UML, QFD i IDEF0.
L'ingenieria de sistemes va començar a desenrollar-se en la segona part de el XX en el veloç alvanç de la ciència de sistemes. Les empreses varen començar a tindre una creixent acceptació de que dita ingenieria, podia gestionar el comportament impredictible i l'aparició de característiques imprevista dels equips i proyectes en nivells de complexitat cada volta majors (propietats emergents). Les decisions preses al començ d'un proyecte, les conseqüències del qual poden no haver segut enteses clarament, tenen una enorme implicació més alvance en la vida d'un sistema. Un ingenier de sistemes deu explorar estes qüestions i prendre decisions crítiques.
Concepte
[editar | editar còdic]| Algunes definicions d'ingenieria de sistemes |
|---|
| Simon Ram, a qui alguns consideren el fundador sobre l'ingenieria de sistemes moderna, definia la disciplina com «…una branca de l'ingenieria que es concentra en el disseny i aplicació del tot com a diferent de les seues parts, analisant un problema com un tot, tenint en conte tots els seus aspectes i totes les variables i conectant lo social en lo tecnològic».[2] — Conquering Complexity, 2004. |
| «Un método interdisciplinari i mig per a permetre la construcció de sistemes exitosos».[3] — INCOSE handbook, 2004. |
| «L'ingenieria de sistemes és un enfocament robust al disseny, creació i operació de sistemes. En térmens simples, l'enfocament consistix en l'identificació i quantificació dels objectius del sistema, creació de conceptes alternatius de disseny del sistema, anàlisis d'alternatives al disseny, selecció i implementació del disseny més apropiat, verificació de que el disseny és construït i integrat en forma correcta, i evaluació post implementació per a determinar que medida el disseny complix en els seus objectius i requeriments».[4] — Manual d'ingenieria de sistemes de la NASA, 1995. |
| «L'art i la ciència de crear sistemes efectius, utilisant principis globals de sistema i del seu cicle de vida" o "L'art i la ciència de crear sistemes solució òptims per a problemes i temes complexos».[5] — Derek Hitchins, professor d'Ingenieria de Sistemes, expresident de INCOSE (Regne Unit), 2007. |
| «El concepte des d'un punt de vista ingenieril és l'evolució del científic ingenieril, és dir el científic generaliste que manté una mirada àmplia sobre el conjunt. La metodologia es basa en un treball d'equip. En problemes de sistemes de gran escala, equips de científics i ingeniers, generalistes junt en especialistes, colaboren per a desenrollar una solució i implementar-la… La tècnica ha segut denominada be el método de sistemes o el método de desenroll per equip».[6] — Harry H. Goode & Robert E. Machol, 1957. |
| «El método de l'ingenieria de sistemes reconeix que cada sistema és un tot integrat si ben conformat per diverses estructures i subfunciones especialisades. Ademés reconeix que tot sistema posseïx certs objectius i que una solució de compromís entre ells pot variar molt entre distints sistemes. El método busca optimisar les funcions generals del sistema d'acort als objectius ponderats i per a alcançar màxima compatibilitat entre les parts».[7] — Systems Engineering Tools per Harold Chestnut, 1965. |
Si ben inicialment l'ingenieria de sistemes sol era considerada un método, recentment se li ha començat a considerar una disciplina dins de l'ingenieria. L'objectiu de l'ensenyança de l'ingenieria de sistemes és formalisar diverses metodologia i d'esta forma identificar métodos nous i oportunitats d'investigació de forma similar a lo que es fa en atres branques de l'ingenieria. Com a metodologia, l'ingenieria de sistemes posseïx una forta impronta holística i interdisciplinària.
Orige i alcanç tradicional
[editar | editar còdic]L'alcanç tradicional de l'ingenieria comprén la concepció, disseny, desenroll, producció i operació dels sistemes físics. L'ingenieria de sistemes, tal com li la va concebre inicialment, es troba dins de dit alcanç. La "ingenieria de sistemes", en este sentit, es referix al conjunt de conceptes distintius, metodologia, estructures organizacionales que han segut desenrollades per a enfrontar els desafius de desenrollar l'ingenieria de sistemes funcionals efectius de dimensions i complexitat sense precedents dins del temps, presupost, i atres llimitacions. El programa Apolo és un eixemple important d'un proyecte de grans dimensions i complexitat organisat entorn a un enfocament d'ingenieria de sistemes.
Evolució cap a un alcanç més ampli
[editar | editar còdic]L'us del terme "ingenier de sistemes" ha evolucionat en el temps per a comprendre un concepte més ampli i holístico de "sistemes" i de processos d'ingenieria. Esta evolució de la definició ha segut un tema de constant controvèrsia,[8] i el terme continua aplicant-se tant a l'alcanç més restringit com al més ampli.
L'ingenieria de sistemes tradicional es vea com una branca de l'ingenieria en el sentit clàssic, és dir, s'aplicava únicament a sistemes físics, com les naus espacials i els avions. Més recentment, l'ingenieria de sistemes ha evolucionat per a adquirir un significat més ampli, especialment quan els sers humans són vists com un component essencial d'un sistema. Checkland, per eixemple, capta el significat més ampli de l'ingenieria de sistemes en afirmar que la "ingenieria" pot llegir-se en el seu sentit general: pot dissenyar una reunió o un acort polític ".[9]
D'acort en l'alcanç més ampli de l'ingenieria de sistemes, el «cos de coneiximent d'ingenieria de sistemes» (SEBoK: systems engineering body of knowledge) ha definit tres tipos d'ingenieria de sistemes:[10]
- L'ingenieria de sistemes de producte (PSE) és l'ingenieria de sistemes tradicional centrada en el disseny de sistemes físics que consistix en hardware i software.
- La enterprise systems engineering (ESE) es referix a la visió de les empreses, és dir, organisacions o combinacions d'organisacions, com a sistemes.
- L'ingenieria de sistemes de servici (SSE) té que vore en l'ingenieria dels sistemes de servici. Checkland definix un sistema de servici com un sistema que es concep per a proveir servici a un atre sistema.[9] La majoria dels sistemes d'infraestructura civil són sistemes de servici.
Enfocament holístico
[editar | editar còdic]L'ingenieria de sistemes s'enfoca en analisar i precisar les necessitats del client i la funcionalitat requerida al principi del cicle de desenroll, documentar els requeriments i després continuar en la síntesis del disseny i la validació del sistema en considerar el problema en el seu completitud, el cicle de vida del sistema. És comprendre per complet a totes les parts interessades involucrades en el proyecte. Oliver, afirma que el procés d'ingenieria de sistemes es pot descompondre en
- un procés tècnic d'ingenieria de sistemes, i
- un procés de gestió d'ingenieria de sistemes.
En el model d'Oliver, l'objectiu del procés de gestió és organisar l'esforç tècnic en el cicle de vida, mentres que el procés tècnic inclou evaluar l'informació disponible, definir mides d'efectivitat, crear un model de comportament, crear un model d'estructura, realisar un anàlisis de compromís, i crear un pla seqüencial de construcció i ensaig.[11]
Depenent de la seua aplicació, encara que hi ha varis models que s'utilisen en l'indústria, tots ells tenen com a objectiu identificar la relació entre les diverses etapes mencionades anteriorment i incorporar retroalimentación. Eixemples de tals models inclouen el modele de desenroll en cascada i el model VEE.[12]
Camp interdisciplinari
[editar | editar còdic]El desenroll del sistema a sovint requerix la contribució de diverses disciplines tècniques bàsiques.[13] En proporcionar una visió de sistemes (holística) del desenroll, l'ingenieria de sistemes ajuda a molejar a tots els contribuents tècnics en un esforç unificat d'equip, formant un procés de desenroll estructurat que comprén des del concepte fins a la producció i operació i, en alguns casos, fins a la terminació i eliminació. En una adquisició, la disciplina integradora combina contribucions i equilibra les decisions que competixen afectant el cost, cronograma i eficiència, a l'hora que manté un nivell acceptable de risc que comprén tot el cicle de vida de l'artícul.
Esta perspectiva a sovint es replica en els programes educatius, ya que els cursos d'ingenieria de sistemes són impartits per professors d'atres departaments d'ingenieria, lo que ajuda a crear un entorn interdisciplinari.[14][15]
Gestió de la complexitat
[editar | editar còdic]La necessitat de l'ingenieria de sistemes va sorgir en l'aument de la complexitat dels sistemes i proyectes,[16][17] a la seua volta aumentant exponencialment la possibilitat de problemes entre diversos components i, per lo tant, la falta de fiabilitat del disseny. En parlar en este context, la complexitat incorpora no solament els sistemes d'ingenieria, sino també l'organisació llògica humana de les senyes. Al mateix temps, un sistema pot tornar-se més complex per un aument en el tamany aixina com a un aument en la cantitat de senyes, variables o la cantitat de camps que estan involucrats en el disseny. l'Estació Espacial Internacional és un eixemple d'un sistema en tals característiques.
El desenroll d'algoritmes de control més inteligents, el disseny de microprocessadors i l'anàlisis de sistemes del mig ambient també cauen dins de l'àmbit de l'ingenieria de sistemes. L'ingenieria de sistemes promou l'us de ferramentes i métodos per a comprendre i gestionar millor la complexitat dels sistemes. Alguns eixemples d'estes ferramentes són:[18]
- Arquitectura de sistema,
- Model de sistema, Modelació, i Simulació,
- Optimisació,
- Dinàmica de sistemes,
- Anàlisis de sistemes,
- Anàlisis estadístic,
- Anàlisis d'confiabilidad, i
- Pren de decisió
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Andrew Patrick Sage (1992). Systems Engineering, Wiley IEEE. ISBN 0-471-53639-3.
- ↑ (2005) Conquering Complexity: lessons in defence systems acquisition, The Defence Engineering Group, University College London.
- ↑ (2004) Systems Engineering Handbook, version 2, INCOSE.
- ↑ (1995) NASA Systems Engineering Handbook, NASA.
- ↑ «Derek Hitchins». INCOSE UK. Archivat des d'el original, el 28 de setembre de 2007. Consultat el 2 de juny de 2007.
- ↑ Goode, Harry H. (1957). System Engineering: An Introduction to the Design of Large-scale Systems, McGraw-Hill, p. 8.
- ↑ Chestnut, Harold (1965). Systems Engineering Tools, Wiley. ISBN 0-471-15448-2.
- ↑ «The Case for Evolving Systems Engineering as a Field within Engineering Systems». MIT Engineering Systems Symposium.
- ↑ 9,0 9,1 Checkland, Peter (1999). Systems Thinking, Systems Practice, John Wiley & Sons.
- ↑ Checkland, Peter (1999). Systems Thinking, Systems Practice, John Wiley & Sons.
Pyster, Arthur (ed.) (2012): Systems engineering body of knowledge. Stephens Institute and the Naval Postgraduate School, edició 1.0; 2012. - ↑ Oliver, David W. (1997). Engineering Complex Systems with Models and Objects, McGraw-Hill, pp. 85–94. ISBN 0-07-048188-1.
- ↑ «The SE VEE». SEOR, George Mason University. Archivat des d'el original, el 18 d'octubre de 2007. Consultat el 26 de maig de 2007.
- ↑ Ram, Simon (1998). The Systems Approach: Fresh Solutions to Complex Problems Through Combining Science and Practical Common Sense (PDFPDF), Anaheim, CA: KNI, Inc..
- ↑ «Systems Engineering Program at Cornell University». Cornell University. Consultat el 25 de maig de 2007.
- ↑ «ESD Faculty and Teaching Staff». Engineering Systems Division, MIT. Consultat el 25 de maig de 2007.
- ↑ Yassine, A. and Braha, D. (2003). “Complex Concurrent Engineering and the Design Structure Matrix Approach.” [1] archivat en Wayback Machine. Concurrent Engineering: Research and Applications 11 (3): 165-177.
- ↑ Braha, D. and Bar-Yam, Y. (July 2007). “The Statistical Mechanics of Complex Product Development: Empirical and Analytical Results.”
- Archivat el 7 de agost de 2017 archivat en Wayback Machine. Management Science 53 (7): 1127-1145.
- ↑ «Core Courses, Systems Analysis – Architecture, Behavior and Optimization». Cornell University. Consultat el 25 de maig de 2007.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Ingeniería de sistemas» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.