O prezentare generală a ingineriei sistemelor lean

Atât ingineria slabă, cât și LSE ar trebui să înceapă din faza de proiectare.

David Wilhite, soțul autorului, din teza sa de master pe Stewart Platforms

Ce este Lean Systems Engineering?

Ingineria sistemelor este proiectarea, crearea și întreținerea sistemelor complexe. Ingineria sistemelor tinde să se refere la programe de calculator, mainframe, controlere, senzori, dispozitive la distanță și rețelele care le controlează, fie wireless, fie prin cabluri.

Ingineria slabă se referă la principiul simplificării deliberate a proiectelor. Aceasta poate reflecta consolidarea a o sută de părți în 20 de părți multifuncționale, reducând numărul de pași pentru a construi produsul, raționalizarea codului care îl rulează sau o combinație a tuturor celor de mai sus.

Ingineria sistemelor Lean (LSE) este o combinație de inginerie lean și inginerie sisteme. În esență, încearcă să construiască un sistem cu un set complet de funcționalități, dar cu un minim de piese sau componente. LSE este aproape întotdeauna axat pe reducerea complexității, cu presupunerea că aceasta are o serie de avantaje, cum ar fi o calitate îmbunătățită, o fiabilitate mai mare sau mai puține deșeuri.

Pe scurt, scopul LSE este de a păstra totul simplu de la tablă de desen până la podeaua fabricii până la eliminare.

Ingineria Lean Systems îmbunătățește calitatea?

Ingineria sistemelor Lean este produsul secundar al principiilor de inginerie lean sau inginerie industrială. De exemplu, aplicarea principiilor de fabricație slabă pe o linie de producție poate duce la mai puține etape de operare. Cu mai puține transferuri de materiale și operațiuni de fabricație, sistemul de fabricație în ansamblu ar trebui să vadă mai puține erori, deoarece există mai puține oportunități pentru acestea. Dacă piesele sunt manipulate mai puțin, există mai puține șanse ca ceva să fie scăpat sau scos din greșeală. Dacă pașii de asamblare sau pașii de fabricație sunt combinați, pot exista mai puține oportunități de defecte.

Când principiile de inginerie a sistemelor lean și lean sunt aplicate unui produs, fiabilitatea și calitatea nu cresc întotdeauna. Atunci când proiectarea unui produs este simplificată conform principiilor de inginerie slabă, cum ar fi combinarea mai multor componente într-una singură, rata de fiabilitate crește de obicei, deoarece există mai puține puncte de conexiune care pot eșua.

Cu toate acestea, o parte foarte complexă care înlocuiește cinci simple poate avea o rată de defecțiune mai mare decât celelalte - crescând posibilitatea ca ingineria sistemelor lean să creeze un produs final mai susceptibil de a eșua decât predecesorul său. La fel, o parte mai complexă poate fi mai greu de fabricat decât mai multe piese simple, astfel încât nivelurile de calitate ale piesei noi sunt mai greu de îndeplinit, deoarece este mai greu de fabricat corect.

Un alt exemplu este eliminarea redundanței în proiectare. Dacă aveți mai puțini senzori sau componente de rezervă, șansele de eșec global cresc, deoarece există mai puține componente de rezervă de utilizat. Chiar dacă noile componente sunt mai puțin susceptibile de a eșua individual, eliminarea unei treimi dintre ele crește totuși șansele ca întreaga unitate să nu funcționeze.

Ingineria sistemelor slabe aplicate ingineriei software nu îmbunătățește întotdeauna calitatea. Reutilizarea modulelor de cod cu defecte va afecta calitatea programului. Simplificarea procedurilor de testare a software-ului pentru a exclude defecțiunile care apar rar poate însemna că nu este deloc testată pentru defecțiunea respectivă.

Reducerea numărului de cerințe pentru un sistem ar putea însemna nerespectarea așteptărilor clienților, deoarece nu mai încercați să le îndepliniți lista completă de așteptări. Atunci când verificările sau supravegherea sistemului sunt eliminate, sistemul poate fi mai simplu, dar șansele de eșec pot crește. Astfel, sistemele Lean nu sunt întotdeauna egale cu un produs superior.

Este mai ușor să implementați un program iterativ de șase sigme pentru un produs decât modernizarea întregii facilități.

De Wayiran (Lucrare proprie), prin Wikimedia Commons

De ce LSE nu este la fel de comun ca Six Sigma?

LSE necesită cartografierea întregului flux de lucru al unei operații, astfel încât să poată fi simplificat în ansamblu. Proiectele de producție slabă pentru îmbunătățirea unui blocaj specific de fabricație sau a problemei deșeurilor sunt mai mici ca scop, sunt mai ieftine de implementat și sunt mai susceptibile de a oferi rezultate măsurabile rapid. Riscul ridicat și costul ridicat al ingineriei sistemelor lean sunt împărțite cu lean six sigma sau LSS și de aceea niciuna dintre acestea nu este implementată în mod obișnuit.

Riscul și costul sunt amplificate de natura iterativă a metodologiilor de îmbunătățire a proceselor. Este mai ușor să schimbați o variabilă la un moment dat pentru a reduce defecțiunile pieselor sau din componentele specificațiilor decât să rearanjați fabrica periodic, în speranța de a o îmbunătăți.

LSE este greu de implementat atunci când piesele dvs. provin de la furnizori. Puteți proiecta componente noi, consolidate pentru a le construi, dar aveți puțin control asupra modului în care le construiesc dincolo de specificațiile de calitate, testarea produselor și testele de sistem.

Cartarea valorii la sistemele unei companii poate ajuta la identificarea activităților fără valoare adăugată care ar putea fi eliminate sau consolidate, cum ar fi mutarea manipulării materialelor mai aproape de zona de producție sau combinarea inspecției și testelor pe linia de asamblare. Managerii tind să reziste la aplicarea acestor instrumente angajaților umani, interzicând angajarea angajaților cu costuri mai mici pentru a elibera experți. Și ceea ce un LSE vede ca managerii de complexitate ar putea crede că sunt soluții.

De exemplu, gândiți-vă la etichetele bizare de avertizare de pe atâtea produse, toate rezultatul faptului că cineva face efectiv ceea ce avertismentul spune să nu facă. Eticheta de avertizare este o soluție administrativă simplă la ceea ce altfel este o soluție de inginerie complexă. Mai mulți pași de proces tind să fie soluția la probleme, adăugând complexitate sistemelor în numele prevenirii problemelor viitoare.

LSE necesită aplicarea principiilor de inginerie slabă la proiectarea unui produs, atunci când funcționează și apoi scade prețul produsului sunt cele mai înalte priorități.

Certificări INCOSE și LSE

Grupul INCOSE are un grup de lucru LSE fondat în 2005. Experții LSE certificați de INCOSE se numesc Lean Enablers for Systems Engineering (LEfSE). Acest lucru este similar cu centurile negre de șase sigme și centurile de șase sigme oferite de grupuri precum Institutul Inginerilor Industriali și de Sisteme (IISE).