Systemteknik - Systems engineering

Systemtekniker används i komplexa projekt: rymdfarkostdesign, datorchipsdesign, robotik, mjukvaruintegration och brobyggnad. Systemteknik använder en mängd verktyg som inkluderar modellering och simulering , kravanalys och schemaläggning för att hantera komplexitet.

Systemteknik är ett tvärvetenskapligt område inom teknik och ingenjörshantering som fokuserar på hur man designar, integrerar och hanterar komplexa system under deras livscykler . I grunden använder systemteknik principer för systemtänkande för att organisera denna kunskap. Det individuella resultatet av sådana ansträngningar, ett konstruerat system , kan definieras som en kombination av komponenter som fungerar i synergi för att tillsammans utföra en användbar funktion .

Frågor som kravteknik , tillförlitlighet, logistik , koordinering av olika team, testning och utvärdering, underhållbarhet och många andra discipliner som är nödvändiga för framgångsrik systemdesign, utveckling, implementering och slutlig avveckling blir svårare vid hantering av stora eller komplexa projekt. Systemteknik behandlar arbetsprocesser, optimeringsmetoder och riskhanteringsverktyg i sådana projekt. Det överlappar tekniska och människocentrerade discipliner som industriteknik , processystemsteknik , maskinteknik , tillverkningsteknik , produktionsteknik , styrteknik , mjukvaruteknik , elektroteknik , cybernetik , rymdteknik , organisationsstudier , anläggningsteknik och projektledning . Systemteknik säkerställer att alla troliga aspekter av ett projekt eller system beaktas och integreras i en helhet.

Systemteknikprocessen är en upptäcktsprocess som inte liknar en tillverkningsprocess. En tillverkningsprocess är inriktad på repetitiva aktiviteter som uppnår högkvalitativa resultat med minimal kostnad och tid. Systemteknikprocessen måste börja med att upptäcka de verkliga problemen som måste lösas och identifiera de mest troliga eller högsta effektfel som kan uppstå - systemteknik innebär att man hittar lösningar på dessa problem.

Historia

QFD House of Quality för företagsproduktutvecklingsprocesser

Begreppet systemteknik kan spåras tillbaka till Bell Telephone Laboratories på 1940 -talet. Behovet av att identifiera och manipulera egenskaperna hos ett system som helhet, som i komplexa konstruktionsprojekt kan skilja sig mycket från summan av delarnas egenskaper, motiverade olika industrier, särskilt de som utvecklade system för den amerikanska militären, att tillämpa disciplinen.

När det inte längre var möjligt att förlita sig på designutveckling för att förbättra ett system och de befintliga verktygen inte var tillräckliga för att möta växande krav, började nya metoder utvecklas som tog itu med komplexiteten direkt. Den fortsatta utvecklingen av systemteknik omfattar utveckling och identifiering av nya metoder och modelleringstekniker. Dessa metoder hjälper till att få en bättre förståelse av konstruktion och utvecklingskontroll av tekniska system när de blir mer komplexa. Populära verktyg som ofta används i systemtekniska sammanhang utvecklades under dessa tider, inklusive USL , UML , QFD och IDEF 0.

1990 grundades ett professionellt samhälle för systemteknik, National Council on Systems Engineering (NCOSE), av representanter från ett antal amerikanska företag och organisationer. NCOSE skapades för att möta behovet av förbättringar i systemteknik och utbildning. Som ett resultat av växande engagemang från systemingenjörer utanför USA ändrades organisationens namn till International Council on Systems Engineering (INCOSE) 1995. Skolor i flera länder erbjuder forskarutbildningsprogram inom systemteknik och alternativ för fortbildning är finns också för praktiserande ingenjörer.

Begrepp

Några definitioner
Simon Ramo som av vissa ansågs vara grundare av modern systemteknik definierade disciplinen som: "... en gren av teknik som koncentrerar sig på design och tillämpning av helheten som skiljer sig från delarna och ser på ett problem i sin helhet, med hänsyn till alla aspekter och alla variabler och koppla det sociala till det tekniska. " - Conquering Complexity, 2004.
"Ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt och medel för att möjliggöra förverkligandet av framgångsrika system" - INCOSE -handbok, 2004.
"Systemteknik är en robust metod för konstruktion, skapande och drift av system. Enkelt uttryckt består tillvägagångssättet av identifiering och kvantifiering av systemmål, skapande av alternativa systemdesignkoncept, utförande av designbranscher, val och implementering av bästa design, verifiering av att konstruktionen är korrekt byggd och integrerad och utvärdering efter genomförandet av hur väl systemet uppfyller (eller uppfyllde) målen. " - NASA Systems Engineering Handbook, 1995.
"Konsten och vetenskapen att skapa effektiva system, med hjälp av hela systemet, principer för hela livet" ELLER "Konsten och vetenskapen att skapa optimala lösningssystem för komplexa frågor och problem" - Derek Hitchins, professor i systemteknik, tidigare president för INCOSE ( Storbritannien), 2007.
"Konceptet från ingenjörssynpunkt är utvecklingen av ingenjörsvetenskapsmannen, det vill säga den vetenskapliga generalisten som har en bred syn. Metoden är teamets tillvägagångssätt. Om storskaliga systemproblem, team av forskare och ingenjörer, generalister såväl som specialister, anstränga sina gemensamma ansträngningar för att hitta en lösning och fysiskt inse det ... Tekniken har på olika sätt kallats systemmetoden eller teamutvecklingsmetoden. " - Harry H. Goode & Robert E. Machol, 1957.
"Systemteknikmetoden erkänner att varje system är en integrerad helhet även om den består av olika, specialiserade strukturer och underfunktioner. Den erkänner vidare att alla system har ett antal mål och att balansen mellan dem kan skilja sig mycket från system till system. Metoderna syftar till att optimera de övergripande systemfunktionerna enligt de vägda målen och uppnå maximal kompatibilitet mellan dess delar. " - Systems Engineering Tools av Harold Chestnut, 1965.

Systemteknik betyder bara ett tillvägagångssätt och, nyligen, en disciplin inom teknik. Syftet med utbildning i systemteknik är att formalisera olika tillvägagångssätt enkelt och därigenom identifiera nya metoder och forskningsmöjligheter som liknar det som förekommer inom andra teknikområden. Som tillvägagångssätt är systemteknik holistisk och tvärvetenskaplig i sin smak.

Ursprung och traditionell omfattning

Det traditionella teknikområdet omfattar uppfattning, design, utveckling, produktion och drift av fysiska system. Systemteknik, som ursprungligen tänkt, faller inom detta omfång. "Systemteknik", i denna mening av termen, avser byggandet av tekniska koncept.

Utveckling till ett större omfång

Användningen av termen "systemingenjör" har utvecklats över tiden för att omfamna ett bredare och mer holistiskt begrepp om "system" och tekniska processer. Denna utveckling av definitionen har varit föremål för pågående kontroverser, och termen fortsätter att gälla för både det snävare och bredare tillämpningsområdet.

Traditionell systemteknik sågs som en gren av teknik i klassisk mening, det vill säga som endast tillämpas på fysiska system, som rymdfarkoster och flygplan. På senare tid har systemteknik utvecklats till att få en bredare mening, särskilt när människor sågs som en väsentlig del av ett system. Checkland fångar till exempel den bredare innebörden av systemteknik genom att säga att "teknik" "kan läsas i sin allmänna mening; du kan konstruera ett möte eller en politisk överenskommelse."

I överensstämmelse med den bredare omfattningen av systemteknik har Systems Engineering Body of Knowledge (SEBoK) definierat tre typer av systemteknik: (1) Product Systems Engineering (PSE) är den traditionella systemtekniken fokuserad på design av fysiska system som består av hårdvara och mjukvara. (2) Enterprise Systems Engineering (ESE) avser synen på företag, det vill säga organisationer eller kombinationer av organisationer, som system. (3) Service Systems Engineering (SSE) har att göra med konstruktion av servicesystem. Checkland definierar ett servicesystem som ett system som är tänkt att betjäna ett annat system. De flesta civila infrastruktursystem är servicesystem.

Helhetssyn

Systemteknik fokuserar på att analysera och framkalla kundbehov och nödvändig funktionalitet tidigt i utvecklingscykeln, dokumentera krav, sedan fortsätta med designsyntes och systemvalidering samtidigt som man överväger det fullständiga problemet, systemets livscykel . Detta inkluderar att förstå alla berörda intressenter . Oliver et al. hävdar att systemteknikprocessen kan brytas ned i

  • a Teknisk process för systemteknik och
  • en systemteknisk ledningsprocess .

Inom Olivers modell är målet med hanteringsprocessen att organisera den tekniska ansträngningen i livscykeln, medan den tekniska processen inkluderar bedömning av tillgänglig information , definiering av effektivitetsmått , att skapa en beteendemodell , skapa en strukturmodell , utföra avvägningsanalyser , och skapa sekventiell bygg- och testplan .

Beroende på deras tillämpning, även om det finns flera modeller som används i branschen, syftar alla till att identifiera sambandet mellan de olika stadierna som nämns ovan och inkludera feedback. Exempel på sådana modeller inkluderar modellen Waterfall och VEE -modellen (även kallad V -modellen).

Tvärvetenskapligt område

Systemutveckling kräver ofta bidrag från olika tekniska discipliner. Genom att ge en systematisk ( holistisk ) bild av utvecklingsarbetet hjälper systemteknik att forma alla tekniska bidragsgivare till en enhetlig laginsats, bilda en strukturerad utvecklingsprocess som går från koncept till produktion till drift och, i vissa fall, till uppsägning och bortskaffande. . I ett förvärv kombinerar den holistiska integrativa disciplinen bidrag och balanserar avvägningar mellan kostnad, schema och prestanda samtidigt som den bibehåller en acceptabel risknivå som täcker hela produktens livscykel.

Detta perspektiv replikeras ofta i utbildningsprogram, genom att systemteknikkurser undervisas av fakulteter från andra ingenjörsavdelningar, vilket hjälper till att skapa en tvärvetenskaplig miljö.

Hantera komplexitet

Behovet av systemteknik uppstod med ökande komplexitet för system och projekt, vilket i sin tur exponentiellt ökade möjligheten till komponentfriktion och därmed designens opålitlighet. När man talar i detta sammanhang innehåller komplexiteten inte bara tekniska system utan också den logiska mänskliga organisationen av data. Samtidigt kan ett system bli mer komplext på grund av en ökning i storlek samt med en ökning av mängden data, variabler eller antalet fält som är involverade i designen. Den internationella rymdstationen är ett exempel på ett sådant system.

Den internationella rymdstationen är ett exempel på ett mycket komplext system som kräver systemteknik.

Utvecklingen av smartare styralgoritmer , mikroprocessor konstruktion och analys av miljösystem kommer också inom ramen för systemteknik. Systemteknik uppmuntrar användningen av verktyg och metoder för att bättre förstå och hantera komplexitet i system. Några exempel på dessa verktyg kan ses här:

Att ta ett tvärvetenskapligt förhållningssätt till tekniska system är i sig komplext eftersom beteendet hos och interaktionen mellan systemkomponenter inte alltid är omedelbart väldefinierat eller förstått. Att definiera och karakterisera sådana system och delsystem och interaktionen mellan dem är ett av målen med systemteknik. Genom att överbrygga gapet mellan informella krav från användare, operatörer, marknadsföringsorganisationer och tekniska specifikationer.

Omfattning

Systemteknikens omfattning

Ett sätt att förstå motivationen bakom systemteknik är att se det som en metod eller praxis för att identifiera och förbättra gemensamma regler som finns inom en mängd olika system. Med detta i åtanke, principerna för systemteknik - holism, framväxande beteende, gräns, et al. - kan tillämpas på alla system, komplexa eller på annat sätt, förutsatt att systemtänkande används på alla nivåer. Förutom försvar och flyg, kräver många informations- och teknikbaserade företag, mjukvaruutvecklingsföretag och industrier inom elektronik och kommunikation systemingenjörer som en del av sitt team.

En analys av INCOSE Systems Engineering excellence center (SECOE) indikerar att optimal ansträngning för systemteknik är cirka 15–20% av den totala projektinsatsen. Samtidigt har studier visat att systemteknik i huvudsak leder till minskade kostnader bland andra fördelar. Ingen kvantitativ undersökning i större skala som omfattar en mängd olika branscher har dock genomförts förrän nyligen. Sådana studier pågår för att fastställa effektiviteten och kvantifiera fördelarna med systemteknik.

Systemteknik uppmuntrar användning av modellering och simulering för att validera antaganden eller teorier om system och interaktioner inom dem.

Användning av metoder som möjliggör tidig upptäckt av eventuella fel, inom säkerhetsteknik , är integrerat i designprocessen. Samtidigt kan beslut som fattas i början av ett projekt vars konsekvenser inte är klart förstås få enorma konsekvenser senare i ett systems liv, och det är den moderna systemingenjörens uppgift att utforska dessa frågor och fatta kritiska beslut. Ingen metod garanterar att dagens beslut fortfarande kommer att vara giltiga när ett system går i drift år eller decennier efter att det först skapades. Det finns dock tekniker som stöder processen med systemteknik. Exempel innefattar mjuka system metodik, Jay Wright Forrester s System dynamik metod, och Unified Modeling Language (UML) -all närvarande undersöks, utvärderas och utvecklas för att stödja den tekniska beslutsprocessen.

Utbildning

Huvudartikel: Lista över systemteknik vid universitet

Utbildning inom systemteknik ses ofta som en förlängning till de vanliga ingenjörskurserna, vilket återspeglar branschens inställning att ingenjörsstudenter behöver en grundläggande bakgrund inom en av de traditionella ingenjörsgrenarna (t.ex. flyg- , rymdteknik , elektroteknik , maskinteknik , tillverkning teknik , industriteknik , kemiteknik ) —plus praktisk, verklig erfarenhet för att vara effektiv som systemingenjörer. Grundutbildningsprogram uttryckligen inom systemteknik växer i antal men är fortfarande ovanliga, examina inklusive sådant material presenteras oftast som en BS i industriteknik. Normalt erbjuds program (antingen själva eller i kombination med tvärvetenskapliga studier) som börjar på forskarnivå i både akademiska och professionella spår, vilket resulterar i beviljande av antingen en MS / MEng eller Ph.D. / EngD -examen .

INCOSE , i samarbete med Systems Engineering Research Center vid Stevens Institute of Technology, har en regelbundet uppdaterad katalog över världsomspännande akademiska program vid lämpligt ackrediterade institutioner. Från och med 2017 listar det över 140 universitet i Nordamerika som erbjuder mer än 400 grund- och forskarutbildningar inom systemteknik. Utbredd institutionell erkännande av fältet som en distinkt subdisciplin är ganska ny; 2009 års upplaga av samma publikation rapporterade antalet sådana skolor och program till endast 80 respektive 165.

Utbildning i systemteknik kan tas som systemcentrerad eller domäncentrerad :

  • Systemcentrerade program behandlar systemteknik som en separat disciplin och de flesta av kurserna lärs ut med fokus på systemtekniska principer och praktik.
  • Domäncentrerade program erbjuder systemteknik som ett alternativ som kan utövas med ett annat större teknikområde.

Båda dessa mönster strävar efter att utbilda systemingenjören som kan övervaka tvärvetenskapliga projekt med det djup som krävs av en kärningenjör.

Systemtekniska ämnen

Systemtekniska verktyg är strategier , procedurer och tekniker som hjälper till att utföra systemteknik på ett projekt eller en produkt . Syftet med dessa verktyg varierar från databashantering, grafisk surfning, simulering och resonemang, till dokumentproduktion, neutral import/export och mer.

Systemet

Det finns många definitioner av vad ett system är inom systemteknik. Nedan följer några auktoritativa definitioner:

  • ANSI / EIA -632-1999: "En sammanställning av slutprodukter och som gör det möjligt för produkter att uppnå ett givet syfte."
  • DAU Systems Engineering Fundamentals: "en integrerad sammansättning av människor, produkter och processer som ger en förmåga att tillgodose ett uttalat behov eller mål."
  • IEEE Std 1220-1998: "En uppsättning eller arrangemang av element och processer som är relaterade och vars beteende tillgodoser kundens/operativa behov och tillhandahåller livscykelupprätthållande av produkterna."
  • INCOSE Systems Engineering Handbook: "homogen enhet som uppvisar fördefinierat beteende i den verkliga världen och består av heterogena delar som inte individuellt uppvisar det beteendet och en integrerad konfiguration av komponenter och/eller delsystem."
  • INCOSE : "Ett system är en konstruktion eller samling av olika element som tillsammans ger resultat som inte kan uppnås av elementen ensam. Elementen eller delarna kan innefatta människor, hårdvara, programvara, faciliteter, policyer och dokument; det vill säga allt krävs för att producera systemnivåresultat. Resultaten inkluderar egenskaper på systemnivå, egenskaper, egenskaper, funktioner, beteende och prestanda. Det mervärde som systemet som helhet, utöver det som bidrar oberoende av delarna, skapas främst av förhållandet mellan delarna; det vill säga hur de är sammankopplade. "
  • ISO/IEC 15288: 2008: "En kombination av interagerande element organiserade för att uppnå ett eller flera angivna syften."
  • NASA Systems Engineering Handbook: "(1) Kombinationen av element som fungerar tillsammans för att producera förmågan att tillgodose ett behov. Elementen inkluderar all hårdvara, mjukvara, utrustning, anläggningar, personal, processer och procedurer som behövs för detta ändamål. (2 ) Slutprodukten (som utför operativa funktioner) och möjliggörande produkter (som tillhandahåller livscykelstödtjänster till de operativa slutprodukterna) som utgör ett system. "

Systemtekniska processer

Systemtekniska processer omfattar alla kreativa, manuella och tekniska aktiviteter som är nödvändiga för att definiera produkten och som måste utföras för att konvertera en systemdefinition till en tillräckligt detaljerad systemdesignspecifikation för produkttillverkning och distribution. Design och utveckling av ett system kan delas in i fyra steg, var och en med olika definitioner:

  • uppgiftsdefinition (informativ definition),
  • begreppssteg (kardinal definition),
  • designstadium (formativ definition) och
  • implementeringsstadium (tillverkningsdefinition).

Beroende på deras tillämpning används verktyg för olika stadier av systemteknikprocessen:

Systems Engineering Process.jpg

Använda modeller

Modeller spelar viktiga och olika roller inom systemteknik. En modell kan definieras på flera sätt, inklusive:

  • En abstraktion av verkligheten utformad för att svara på specifika frågor om den verkliga världen
  • En imitation, analog eller representation av en verklig världsprocess eller struktur; eller
  • Ett konceptuellt, matematiskt eller fysiskt verktyg för att hjälpa en beslutsfattare.

Tillsammans är dessa definitioner tillräckligt breda för att omfatta fysikaliska konstruktionsmodeller som används vid verifiering av en systemdesign, såväl som schematiska modeller som ett funktionellt flödesschema och matematiska (dvs. kvantitativa) modeller som används i handelsstudieprocessen. Detta avsnitt fokuserar på det sista.

Den främsta anledningen till att använda matematiska modeller och diagram i handelsstudier är att tillhandahålla uppskattningar av systemeffektivitet, prestanda eller tekniska attribut och kostnad från en uppsättning kända eller uppskattbara mängder. Normalt behövs en samling separata modeller för att tillhandahålla alla dessa resultatvariabler. Hjärtat i varje matematisk modell är en uppsättning meningsfulla kvantitativa samband mellan dess inmatningar och utgångar. Dessa relationer kan vara så enkla som att lägga till beståndsdelar för att erhålla en total eller så komplex som en uppsättning differentialekvationer som beskriver en rymdfarkosts bana i ett gravitationellt fält. Helst uttrycker relationerna kausalitet, inte bara korrelation. Dessutom är nyckeln till framgångsrika systemtekniska aktiviteter också de metoder med vilka dessa modeller effektivt och effektivt hanteras och används för att simulera systemen. Emellertid uppvisar olika domäner ofta återkommande problem med modellering och simulering för systemteknik, och nya framsteg syftar till att korsbefrukta metoder bland olika vetenskapliga och tekniska samhällen, under titeln 'Modellering och simulering-baserad systemteknik'.

Modelleringsformaliseringar och grafiska framställningar

Till en början, när en systemteknikers primära syfte är att förstå ett komplext problem, används grafiska representationer av ett system för att kommunicera ett systems funktionella och datakrav. Vanliga grafiska representationer inkluderar:

En grafisk representation relaterar de olika delsystemen eller delarna av ett system genom funktioner, data eller gränssnitt. Någon eller var och en av ovanstående metoder används i en bransch baserat på dess krav. Till exempel kan N2 -diagrammet användas där gränssnitt mellan system är viktigt. En del av designfasen är att skapa strukturella och beteendemodeller av systemet.

När kraven är förstådda är det nu en systemingenjörs ansvar att förfina dem och att tillsammans med andra ingenjörer bestämma den bästa tekniken för ett jobb. Vid denna tidpunkt som börjar med en handelsstudie uppmuntrar systemteknik användningen av viktade val för att bestämma det bästa alternativet. En beslutsmatris , eller Pugh -metod, är ett sätt ( QFD är ett annat) att göra detta val samtidigt som alla viktiga kriterier beaktas. Handelsstudien informerar i sin tur designen, vilket återigen påverkar grafiska representationer av systemet (utan att ändra kraven). I en SE -process representerar detta steg det iterativa steget som utförs tills en genomförbar lösning hittas. En beslutsmatris befolkas ofta med hjälp av tekniker som statistisk analys, tillförlitlighetsanalys, systemdynamik (återkopplingskontroll) och optimeringsmetoder.

Andra verktyg

Systems Modeling Language (SysML), ett modelleringsspråk som används för systemtekniska applikationer, stöder specifikation, analys, design, verifiering och validering av ett brett spektrum av komplexa system.

Lifecycle Modeling Language (LML), är ett modelleringsspråk med öppen standard som är utformat för systemteknik som stöder hela livscykeln: konceptuella, användnings-, support- och pensioneringsstadier.

Relaterade fält och underfält

Många relaterade områden kan anses vara tätt kopplade till systemteknik. Följande områden har bidragit till utvecklingen av systemteknik som en särskild enhet:

Kognitiv systemteknik
Kognitiv systemteknik (CSE) är ett specifikt tillvägagångssätt för beskrivning och analys av system mellan människor och maskiner eller sociotekniska system . De tre huvudtemanen för CSE är hur människor hanterar komplexitet, hur arbete åstadkoms med hjälp av artefakter och hur system mellan människor och maskiner och socio-tekniska system kan beskrivas som gemensamma kognitiva system. CSE har sedan starten blivit en erkänd vetenskaplig disciplin, ibland även kallad kognitiv teknik . Konceptet med ett Joint Cognitive System (JCS) har i synnerhet blivit allmänt använt som ett sätt att förstå hur komplexa socio-tekniska system kan beskrivas med olika grader av upplösning. De mer än 20 års erfarenhet av CSE har beskrivits utförligt.
Konfigurationshantering
Precis som systemteknik är konfigurationshantering som tillämpas inom försvars- och rymdindustrin en bred systemnivå. Fältet är parallellt med systemteknikens uppgifter; där systemteknik behandlar kravutveckling, allokering till utvecklingsobjekt och verifiering, konfigurationshantering behandlar kravinsamling, spårbarhet till utvecklingsobjektet och granskning av utvecklingsartikel för att säkerställa att den har uppnått önskad funktionalitet som systemteknik och/eller testar och Verifieringsteknik har visat sig genom objektiv testning.
Kontrollteknik
Styrteknik och dess konstruktion och implementering av styrsystem , som används flitigt i nästan alla branscher, är ett stort underområde inom systemteknik. Farthållaren på en bil och styrsystemet för en ballistisk missil är två exempel. Styrsystemsteori är ett aktivt område inom tillämpad matematik som involverar undersökning av lösningsutrymmen och utveckling av nya metoder för analys av kontrollprocessen.
Industriteknik
Industriell teknik är en gren av ingenjörsvetenskap som rör utveckling, förbättring, implementering och utvärdering av integrerade system för människor, pengar, kunskap, information, utrustning, energi, material och process. Industriteknik bygger på principerna och metoderna för teknisk analys och syntes, samt matematiska, fysiska och samhällsvetenskap tillsammans med principerna och metoderna för teknisk analys och design för att specificera, förutsäga och utvärdera resultat som erhållits från sådana system.
Gränssnittsdesign
Gränssnittsdesign och dess specifikation handlar om att säkerställa att systemets delar ansluter och samverkar med andra delar av systemet och med externa system efter behov. Gränssnittsdesign inkluderar också att säkerställa att systemgränssnitt kan acceptera nya funktioner, inklusive mekaniska, elektriska och logiska gränssnitt, inklusive reserverade ledningar, plug-space, kommandokoder och bitar i kommunikationsprotokoll. Detta är känt som extensibility . Human-Computer Interaction (HCI) eller Human-Machine Interface (HMI) är en annan aspekt av gränssnittsdesign och är en kritisk aspekt av modern systemteknik. Systemtekniska principer tillämpas vid utformningen av kommunikationsprotokoll för lokalnät och brednät .
Maskinteknik
Mekatronisk teknik , liksom systemteknik, är ett tvärvetenskapligt teknikområde som använder dynamiska systemmodellering för att uttrycka konkreta konstruktioner. I det avseendet är det nästan oskiljbart från systemteknik, men det som skiljer det från är fokus på mindre detaljer snarare än större generaliseringar och relationer. Som sådan utmärks båda fälten av omfattningen av sina projekt snarare än metodiken för deras praktik.
Driftsforskning
Driftsforskning stöder systemteknik. Verktygen för operationsforskning används vid systemanalys, beslutsfattande och handelsstudier. Flera skolor undervisar i SE -kurser inom avdelningen för driftsforskning eller industriteknik och belyser den roll som systemteknik spelar i komplexa projekt. Operationsanalys i korthet handlar om optimering av en process i enlighet med flera begränsningar.
Prestandateknik
Prestandateknik är disciplinen att se till att ett system uppfyller kundernas förväntningar på prestanda under hela sitt liv. Prestanda definieras vanligtvis som den hastighet med vilken en viss operation utförs, eller förmågan att utföra ett antal sådana operationer på en tidsenhet. Prestanda kan försämras när operationer som står i kö för att utföra stryps av begränsad systemkapacitet. Exempelvis kännetecknas prestandan för ett paketomkopplat nätverk av paketöverföringsfördröjningen från ände till slut, eller antalet paket som byts på en timme. Utformningen av högpresterande system använder analys- eller simuleringsmodeller, medan leveransen av högpresterande implementering kräver grundlig prestandatestning. Prestandateknik bygger starkt på statistik , köteori och sannolikhetsteori för sina verktyg och processer.
Programledning och projektledning
Programhantering (eller programhantering) har många likheter med systemteknik, men har ett bredare ursprung än de tekniska för systemteknik. Projektledning är också nära besläktad med både programledning och systemteknik.
Förslagsteknik
Förslagsteknik är tillämpningen av vetenskapliga och matematiska principer för att designa, konstruera och driva ett kostnadseffektivt utvecklingssystem för förslag. I grunden använder förslagsteknik " systemteknikprocessen " för att skapa ett kostnadseffektivt förslag och öka oddsen för ett lyckat förslag.
Pålitlighetsteknik
Tillförlitlighetsteknik är disciplinen att se till att ett system uppfyller kundernas förväntningar på tillförlitlighet under hela sitt liv. dvs det misslyckas inte oftare än förväntat. Bredvid förutsägelse av misslyckande handlar det lika mycket om förebyggande av misslyckande. Tillförlitlighetsteknik gäller alla aspekter av systemet. Det är nära associerat med underhållbarhet , tillgänglighet ( pålitlighet eller RAMS som föredras av vissa) och logistikteknik . Tillförlitlighetsteknik är alltid en kritisk komponent i säkerhetsteknik, som vid fellägen och effektanalys (FMEA) och riskfelsträdanalys och säkerhetsteknik .
Riskhantering
Riskhantering , praxis att bedöma och hantera risk är en av de tvärvetenskapliga delarna av systemteknik. I utvecklings-, förvärvs- eller driftsaktiviteter innefattar införandet av risk i avvägningar med kostnad, schema och prestandafunktioner den iterativa komplexa konfigurationshanteringen av spårbarhet och utvärdering till schemaläggning och kravhantering över domäner och för systemets livscykel som kräver tvärvetenskaplig teknisk metod för systemteknik. System Engineering har Risk Management definiera, skräddarsy, implementera och övervaka en strukturerad process för riskhantering som är integrerad i den övergripande insatsen.
Säkerhetsteknik
Teknikerna för säkerhetsteknik kan tillämpas av icke-specialiserade ingenjörer för att utforma komplexa system för att minimera sannolikheten för säkerhetskritiska fel. Funktionen "System Safety Engineering" hjälper till att identifiera "säkerhetsrisker" i nya konstruktioner och kan hjälpa till med tekniker för att "mildra" effekterna av (potentiellt) farliga förhållanden som inte kan utformas ur system.
Schemaläggning
Schemaläggning är ett av de systemtekniska stödverktygen som en praxis och punkt för att bedöma tvärvetenskapliga problem under konfigurationshantering. I synnerhet är det direkta förhållandet mellan resurser, prestandafunktioner och risk för en uppgifts varaktighet eller beroendelänkar mellan uppgifter och effekter i hela systemets livscykel systemtekniska problem.
Säkerhetsteknik
Säkerhetsteknik kan ses som ett tvärvetenskapligt område som integrerar praxisgemenskapen för styrsystems design, tillförlitlighet, säkerhet och systemteknik. Det kan innebära sådana subspecialiteter som autentisering av systemanvändare, systemmål och andra: människor, objekt och processer.
Mjukvaruutveckling
Från början har mjukvaruteknik hjälpt till att forma modern systemteknik. Teknikerna som används vid hanteringen av komplexiteten hos stora mjukvarukrävande system har haft stor effekt på utformningen och omformningen av systemteknikens verktyg, metoder och processer.

Se även

Referenser

Vidare läsning

externa länkar