Una visió general de l’enginyeria de sistemes lean

Tant la Leng Engineering com la LSE haurien de començar a la fase de disseny.

David Wilhite, marit de l'autor, de la tesi de màster sobre Stewart Platforms

Què és Lean Systems Engineering?

L’enginyeria de sistemes és el disseny, creació i manteniment de sistemes complexos. L’enginyeria de sistemes tendeix a referir-se a programes d’ordinador, mainframes, controladors, sensors, dispositius remots i les xarxes que els controlen, ja sigui sense fils o cables.

L’enginyeria magra es refereix al principi de simplificació deliberada dels dissenys. Això pot reflectir la consolidació de cent parts en 20 parts multifuncionals, reduint el nombre de passos per construir el producte, racionalitzant el codi que l'executa o una combinació de tot l'anterior.

L’enginyeria de sistemes lean (LSE) és una combinació d’enginyeria de sistemes lean i enginyeria. En el seu nucli principal, busca construir un sistema amb un conjunt complet de funcionalitats però amb un mínim de peces o components. LSE gairebé sempre se centra en la reducció de la complexitat, amb el supòsit que això té una sèrie de beneficis, com ara una millora de la qualitat, una major fiabilitat o menys residus.

En resum, l'objectiu de LSE és que tot sigui senzill, des del tauler de dibuix fins a la fàbrica fins a la seva eliminació.

L’enginyeria de sistemes magres millora la qualitat?

L’enginyeria de sistemes lean és el subproducte dels principis d’enginyeria lean o enginyeria industrial. Per exemple, aplicar els principis de fabricació magra a una línia de producció pot resultar en menys passos d’operació. Amb menys transferències de material i operacions de fabricació, el sistema de fabricació en general hauria de veure menys errors perquè hi ha menys oportunitats que es produeixin. Si les peces es manipulen menys, hi ha menys oportunitats que es deixi o es perdi alguna cosa. Si es combinen els passos de muntatge o de fabricació, és possible que hi hagi menys oportunitats que es produeixin defectes.

Quan els principis d’enginyeria de sistemes lean i lean s’apliquen a un producte, la fiabilitat i la qualitat no sempre augmenten. Quan el disseny d’un producte es simplifica segons els principis d’enginyeria bàsica, com ara combinar diversos components en un de sol, la taxa de fiabilitat normalment augmenta perquè hi ha menys punts de connexió que poden fallar.

No obstant això, una part molt complexa que substitueixi cinc simples pot tenir una taxa de mal funcionament més elevada que les altres, augmentant la possibilitat que l'enginyeria de sistemes lean creï un producte final amb més probabilitats de fallar que el seu predecessor. De la mateixa manera, una peça més complexa pot ser més difícil de fabricar que diverses senzilles, de manera que els nivells de qualitat de la peça nova són més difícils de complir perquè és més difícil de fabricar correctament.

Un altre exemple és l'eliminació de la redundància en el disseny. Si teniu menys sensors o components de còpia de seguretat, augmenten les probabilitats de fallada general perquè hi ha menys components de còpia de seguretat a utilitzar. Fins i tot si els components nous tenen menys probabilitats de fallar individualment, l'eliminació d'un terç d'ells encara augmenta les probabilitats de fallada de tota la unitat.

L’enginyeria de sistemes lean aplicada a l’enginyeria de programari no sempre millora la qualitat. La reutilització de mòduls de codi amb defectes afectarà la qualitat del programa. Simplificar els procediments de proves de programari per excloure fallades que es produeixen poques vegades pot significar que no es provi en absolut d’aquest error.

Reduir el nombre de requisits per a un sistema pot significar no complir les expectatives dels clients, ja que ja no intenteu complir la seva llista completa d’expectatives. Quan s’eliminen les verificacions o la supervisió del sistema, el sistema pot ser més senzill, però les probabilitats d’error poden augmentar. Per tant, els sistemes magres no sempre equivalen a un producte superior.

És més fàcil implementar un programa iteratiu de sis sigma per a un producte que renovar tota la instal·lació.

Per Wayiran (obra pròpia), a través de Wikimedia Commons

Per què l’LSE no és tan comú com Six Sigma?

LSE requereix assignar tot el flux de treball d'una operació, de manera que es pugui racionalitzar en el seu conjunt. Els projectes de fabricació magra per millorar un coll d’ampolla de fabricació específic o un problema de residus tenen un abast més reduït, són més barats d’implementar i són més propensos a obtenir resultats mesurables ràpidament. L'elevat risc i el gran cost de l'enginyeria de sistemes lean es comparteixen amb lean six sigma o LSS, i és per això que cap dels dos s'implementa habitualment.

El risc i el cost s’amplifiquen per la naturalesa iterativa de les metodologies de millora de processos. És més fàcil canviar una variable a la vegada per reduir les falles de les peces o fora dels components de les especificacions que reorganitzar la fàbrica periòdicament amb l’esperança de millorar-la.

LSE és difícil d’implementar quan les vostres peces provenen de proveïdors. Podeu dissenyar components nous i consolidats perquè es construeixin, però teniu poc control sobre com els fabriquen més enllà de les especificacions de qualitat, les proves de productes i les proves de sistemes.

El mapatge de valor als sistemes d’una empresa pot ajudar a identificar activitats sense valor afegit que podrien ser eliminades o consolidades, com ara apropar la manipulació de material a l’àrea de producció o combinar inspeccions i proves a la cadena de muntatge. Els directius tendeixen a resistir que aquestes eines s’apliquin als empleats humans, impedint la contractació d’empleats de menor cost per alliberar experts. I el que un LSE veu com els gestors de complexitat poden pensar com a solucions.

Per exemple, penseu en les estrambòtiques etiquetes d'advertència de tants productes, tot el resultat de que algú faci el que l'avís diu que no faci. L'etiqueta d'advertència és una solució administrativa senzilla a la que és una solució d'enginyeria complexa. Més passos de procés solen ser la solució als problemes, cosa que afegeix complexitat als sistemes per prevenir problemes futurs.

LSE requereix aplicar principis d’enginyeria bàsica al disseny d’un producte, quan el funcionament i la reducció del preu del producte són les prioritats més altes.

Certificacions INCOSE i LSE

El grup INCOSE té un grup de treball LSE fundat el 2005. Els experts LSE certificats per INCOSE s’anomenen Lean Enablers for Systems Engineering (LEfSE). Això és similar al cinturó de sis sigma negre i el cinturó de sis sigma magre que ofereixen grups com l'Institut d'Enginyers Industrials i de Sistemes (IISE).