Přehled štíhlého systémového inženýrství

Štíhlá technologie i LSE by měly začít ve fázi návrhu.

David Wilhite, manžel autora, z jeho diplomové práce o platformách Stewart

Co je Lean Systems Engineering?

Systémové inženýrství je návrh, tvorba a údržba složitých systémů. Systémové inženýrství má tendenci označovat počítačové programy, sálové počítače, řadiče, senzory, vzdálená zařízení a sítě, které je ovládají, a to buď bezdrátově, nebo pomocí kabelů.

Štíhlé inženýrství odkazuje na princip záměrného zjednodušení návrhů. To může odrážet sloučení sta dílů do 20 multifunkčních částí, snížení počtu kroků k sestavení produktu, zjednodušení kódu, který jej spouští, nebo kombinace všech výše uvedených.

Štíhlé systémové inženýrství (LSE) je kombinací štíhlého inženýrství a systémového inženýrství. Ve své podstatě se snaží vybudovat systém s plnou sadou funkcí, ale s minimem kusů nebo komponent. LSE se téměř vždy zaměřuje na snižování složitosti, za předpokladu, že to má řadu výhod, jako je lepší kvalita, větší spolehlivost nebo méně odpadu.

Stručně řečeno, cílem LSE je udržet celou věc jednoduchou, od rýsovacího prkna přes podlahu továrny až po likvidaci.

Zlepšuje štíhlé systémové inženýrství kvalitu?

Štíhlá systémová technika je vedlejším produktem principů štíhlé techniky nebo průmyslového inženýrství. Například použití principů štíhlé výroby na výrobní lince může mít za následek méně provozních kroků. S menším počtem přesunů materiálu a výrobních operací by měl výrobní systém jako celek vidět méně chyb, protože existuje méně příležitostí k jejich výskytu. Pokud se s díly manipuluje méně, je zde menší možnost, že něco spadne nebo se ztratí. Pokud se spojí montážní kroky nebo výrobní kroky, může nastat méně příležitostí k výskytu závad.

Když se na produkt aplikují principy štíhlého a štíhlého systémového inženýrství, spolehlivost a kvalita nemusí vždy stoupat. Když se návrh produktu zjednoduší podle principů štíhlého inženýrství, jako je kombinace více komponent do jedné, míra spolehlivosti obvykle stoupá, protože existuje méně spojovacích bodů, které mohou selhat.

Velmi složitá součást, která nahradí pět jednoduchých, však může mít vyšší poruchovost než ostatní - což zvyšuje možnost, že inženýrství štíhlého systému vytvořilo konečný produkt s větší pravděpodobností selhání než jeho předchůdce. Podobně složitější součást může být těžší vyrobit než několik jednoduchých, takže úroveň kvality nové součásti je obtížnější splnit, protože je obtížnější ji správně vyrobit.

Dalším příkladem je odstranění nadbytečnosti v návrhu. Pokud máte méně senzorů nebo záložních komponent, šance na celkové selhání se zvyšují, protože je k dispozici méně záložních komponent. I když je méně pravděpodobné, že by nové komponenty selhaly jednotlivě, vyloučení třetiny z nich stále zvyšuje pravděpodobnost selhání celé jednotky.

Štíhlá systémová technika aplikovaná na softwarové inženýrství ne vždy zlepšuje kvalitu. Opětovné použití kódových modulů s defekty poškodí kvalitu programu. Zjednodušení postupů testování softwaru, aby se vyloučily jen zřídka se vyskytující chyby, může znamenat, že na dané selhání není vůbec testováno.

Snížení počtu požadavků na systém by mohlo znamenat nesplnění očekávání zákazníků, protože se již nepokoušíte splnit jejich úplný seznam očekávání. Pokud jsou kontroly systému nebo dohled vyloučeny, může být systém jednodušší, ale pravděpodobnost selhání se může zvýšit. Štíhlá soustava se tedy ne vždy rovná vyššímu produktu.

Je snazší implementovat iterativní program šesti sigma pro produkt, než vylepšit celé zařízení.

Wayiran (vlastní práce), přes Wikimedia Commons

Proč není LSE tak běžné jako Six Sigma?

LSE vyžaduje mapování celého pracovního toku operace, aby ji bylo možné zefektivnit jako celek. Projekty štíhlé výroby za účelem zlepšení konkrétního úzkého místa ve výrobě nebo problému s odpadem mají menší rozsah, levnější implementaci a vyšší pravděpodobnost rychlého dosažení měřitelných výsledků. Vysoké riziko a velké náklady na štíhlé systémy jsou sdíleny s lean six sigma nebo LSS, a proto ani jeden z nich není běžně implementován.

Riziko a náklady jsou umocněny iterativní povahou metodik zlepšování procesů. Je snazší měnit jednu proměnnou po druhé, aby se snížily poruchy součástí nebo vyřadily specifikace komponent, než pravidelně přeskupovat továrnu v naději, že se to zlepší.

LSE je těžké implementovat, když vaše díly pocházejí od dodavatelů. Můžete pro ně navrhovat nové konsolidované komponenty, které lze sestavit, ale máte jen malou kontrolu nad tím, jak je staví nad rámec specifikací kvality, testování produktů a testů systémů.

Mapování hodnot do podnikových systémů může pomoci identifikovat činnosti bez přidané hodnoty, které by mohly být eliminovány nebo konsolidovány, například přesunutí manipulace s materiálem blíže k výrobní oblasti nebo kombinace kontroly a testování na montážní lince. Manažeři mají tendenci se bránit tomu, aby tyto nástroje byly aplikovány na lidské zaměstnance, což brání najímání zaměstnanců s nižšími náklady na uvolnění odborníků. A to, co LSE považuje za složité, si manažeři mohou myslet jako řešení.

Například, přemýšlejte o bizarních varovných štítcích na tolika produktech, vše o výsledku toho, že někdo skutečně dělá to, co říká varování, aby nedělal. Varovný štítek je jednoduchým administrativním řešením toho, co je jinak komplexním technickým řešením. Dalším procesním krokem bývá řešení problémů, které systémům přidává na složitosti ve jménu prevence budoucích problémů.

LSE vyžaduje uplatnění principů štíhlého inženýrství na design produktu, když je jeho uvedení do provozu a poté snížení ceny produktu nejvyšší prioritou.

Certifikace INCOSE a LSE

Skupina INCOSE má pracovní skupinu LSE založenou v roce 2005. Odborníci LSE certifikovaní společností INCOSE se nazývají Lean Enablers for Systems Engineering (LEfSE). Je to podobné jako se šesti sigma černými pásy a štíhlými šesti sigma pásy, které nabízejí skupiny jako Institute of Industrial and Systems Engineers (IISE).