Una panoramica dell'ingegneria dei sistemi snella

Sia l'ingegneria snella che l'LSE dovrebbero iniziare nella fase di progettazione.

David Wilhite, marito dell'autore, dalla tesi del suo master su Stewart Platforms

Che cos'è l'ingegneria dei sistemi snella?

L'ingegneria dei sistemi è la progettazione, la creazione e la manutenzione di sistemi complessi. L'ingegneria dei sistemi tende a fare riferimento a programmi per computer, mainframe, controller, sensori, dispositivi remoti e le reti che li controllano, in modalità wireless o via cavo.

Lean engineering si riferisce al principio della deliberata semplificazione dei progetti. Ciò può riflettere il consolidamento di un centinaio di parti in 20 parti multifunzionali, riducendo il numero di passaggi per costruire il prodotto, semplificando il codice che lo esegue o una combinazione di tutti i precedenti.

Lean Systems Engineering (LSE) è una combinazione di ingegneria snella e ingegneria dei sistemi. In sostanza, cerca di costruire un sistema con il set completo di funzionalità ma con un minimo di pezzi o componenti. LSE è quasi sempre focalizzato sulla riduzione della complessità, partendo dal presupposto che questo ha una serie di vantaggi come una migliore qualità, una maggiore affidabilità o meno sprechi.

In breve, l'obiettivo di LSE è quello di mantenere tutto semplice, dal tavolo da disegno alla fabbrica fino allo smaltimento.

La Lean Systems Engineering migliora la qualità?

L'ingegneria dei sistemi snella è il sottoprodotto di principi di ingegneria snella o ingegneria industriale. Ad esempio, l'applicazione dei principi di produzione snella a una linea di produzione può comportare un minor numero di passaggi operativi. Con meno trasferimenti di materiale e operazioni di produzione, il sistema di produzione nel suo insieme dovrebbe vedere meno errori perché ci sono meno possibilità che si verifichino. Se le parti vengono maneggiate meno, ci sono meno possibilità che qualcosa venga lasciato cadere o fuori posto. Se le fasi di assemblaggio o le fasi di produzione vengono combinate, potrebbero esserci meno possibilità che si verifichino difetti.

Quando i principi di ingegneria dei sistemi snella e snella vengono applicati a un prodotto, l'affidabilità e la qualità non sempre aumentano. Quando il design di un prodotto viene semplificato in base a principi di ingegneria snella, come la combinazione di più componenti in uno, il tasso di affidabilità di solito aumenta perché ci sono meno punti di connessione che possono non funzionare.

Tuttavia, una parte molto complessa che sostituisce cinque parti semplici può avere un tasso di malfunzionamento più elevato rispetto alle altre, aumentando la possibilità che l'ingegneria dei sistemi snella abbia creato un prodotto finale con maggiori probabilità di guasto rispetto al suo predecessore. Allo stesso modo, una parte più complessa può essere più difficile da produrre rispetto a diversi pezzi semplici, quindi i livelli di qualità della nuova parte sono più difficili da soddisfare perché è più difficile da produrre correttamente.

Un altro esempio è l'eliminazione della ridondanza nella progettazione. Se si dispone di meno sensori o componenti di backup, le probabilità di guasto generale aumentano perché ci sono meno componenti di backup da utilizzare. Anche se i nuovi componenti hanno meno probabilità di guastarsi individualmente, eliminarne un terzo aumenta comunque le probabilità che l'intera unità si guasti.

L'ingegneria dei sistemi snella applicata all'ingegneria del software non sempre migliora la qualità. Il riutilizzo di moduli di codice con difetti danneggerà la qualità del programma. Semplificare le procedure di test del software per escludere errori che si verificano raramente può significare che non viene testato affatto per quell'errore.

Ridurre il numero di requisiti per un sistema potrebbe significare non riuscire a soddisfare le aspettative dei clienti, perché non stai più cercando di soddisfare il loro elenco completo di aspettative. Quando i controlli o la supervisione del sistema vengono eliminati, il sistema può essere più semplice, ma le probabilità di errore possono aumentare. I sistemi snelli quindi non sempre equivalgono a un prodotto superiore.

È più facile implementare un programma six sigma iterativo per un prodotto che rinnovare l'intera struttura.

Di Wayiran (Opera propria), tramite Wikimedia Commons

Perché la LSE non è comune come Six Sigma?

LSE richiede la mappatura dell'intero flusso di lavoro di un'operazione, in modo che possa essere razionalizzato nel suo insieme. I progetti di produzione snella per migliorare uno specifico collo di bottiglia di produzione o un problema di spreco sono di portata più ridotta, meno costosi da implementare e più propensi a fornire rapidamente risultati misurabili. L'alto rischio e il grande costo dell'ingegneria dei sistemi snella sono condivisi con lean six sigma o LSS, ed è per questo che nessuno dei due è comunemente implementato.

Il rischio e il costo sono amplificati dalla natura iterativa delle metodologie di miglioramento dei processi. È più facile modificare una variabile alla volta per ridurre i guasti delle parti o componenti fuori specifica che riorganizzare periodicamente la fabbrica nella speranza di migliorarla.

LSE è difficile da implementare quando le tue parti provengono da fornitori. Puoi progettare componenti nuovi e consolidati per la loro costruzione, ma hai poco controllo su come costruirli al di là delle specifiche di qualità, dei test sui prodotti e dei sistemi.

La mappatura del valore sui sistemi di un'azienda può aiutare a identificare le attività non a valore aggiunto che potrebbero essere eliminate o consolidate, come lo spostamento della movimentazione dei materiali più vicino all'area di produzione o la combinazione di ispezione e test sulla catena di montaggio. I manager tendono a resistere all'applicazione di questi strumenti ai dipendenti umani, escludendo l'assunzione di dipendenti a basso costo per liberare esperti. E ciò che un LSE vede come complessità che i manager possono considerare come soluzioni.

Ad esempio, pensa alle bizzarre etichette di avvertenza su così tanti prodotti, il risultato di qualcuno che ha effettivamente fatto ciò che l'avviso dice di non fare. L'etichetta di avvertenza è una semplice soluzione amministrativa a quella che altrimenti sarebbe una soluzione ingegneristica complessa. Più fasi del processo tendono ad essere la soluzione ai problemi, aggiungendo complessità ai sistemi in nome della prevenzione di problemi futuri.

LSE richiede l'applicazione dei principi di ingegneria snella al design di un prodotto, quando farlo funzionare e quindi abbassare il prezzo del prodotto sono le massime priorità.

Certificazioni INCOSE e LSE

Il gruppo INCOSE ha un gruppo di lavoro LSE fondato nel 2005. Gli esperti LSE certificati da INCOSE sono chiamati Lean Enablers for Systems Engineering (LEfSE). Questo è simile alla cintura nera six sigma e alle cinture lean six sigma offerte da gruppi come l'Institute of Industrial and Systems Engineers (IISE).