ภาพรวมของวิศวกรรมระบบแบบลีน

ทั้งวิศวกรรมแบบลีนและ LSE ควรเริ่มต้นในขั้นตอนการออกแบบ

David Wilhite สามีของผู้เขียนจากวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทเรื่อง Stewart Platforms

วิศวกรรมระบบแบบลีนคืออะไร?

วิศวกรรมระบบคือการออกแบบสร้างและบำรุงรักษาระบบที่ซับซ้อน วิศวกรรมระบบมีแนวโน้มที่จะอ้างถึงโปรแกรมคอมพิวเตอร์เมนเฟรมคอนโทรลเลอร์เซ็นเซอร์อุปกรณ์ระยะไกลและเครือข่ายที่ควบคุมไม่ว่าจะเป็นแบบไร้สายหรือสายเคเบิล

วิศวกรรมแบบลีนหมายถึงหลักการของการทำให้การออกแบบง่ายขึ้นโดยเจตนา สิ่งนี้สามารถสะท้อนถึงการรวมชิ้นส่วนหลายร้อยชิ้นเป็นชิ้นส่วนมัลติฟังก์ชั่น 20 ชิ้นการลดจำนวนขั้นตอนในการสร้างผลิตภัณฑ์การปรับปรุงโค้ดที่รันหรือการรวมกันทั้งหมดข้างต้น

วิศวกรรมระบบแบบลีน (LSE) คือการผสมผสานระหว่างวิศวกรรมแบบลีนและวิศวกรรมระบบ หลักของมันพยายามที่จะสร้างระบบที่มีฟังก์ชันครบชุด แต่มีชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบน้อยที่สุด LSE มักมุ่งเน้นไปที่การลดความซับซ้อนโดยมีสมมติฐานว่าสิ่งนี้มีประโยชน์หลายประการเช่นคุณภาพที่ดีขึ้นความน่าเชื่อถือที่มากขึ้นหรือของเสียน้อยลง

ในระยะสั้นเป้าหมายของ LSE คือการทำให้ทุกอย่างเรียบง่ายตั้งแต่กระดานวาดภาพพื้นโรงงานไปจนถึงการกำจัดทิ้ง

วิศวกรรมระบบแบบลีนช่วยปรับปรุงคุณภาพหรือไม่?

วิศวกรรมระบบแบบลีนเป็นผลพลอยได้จากหลักการวิศวกรรมแบบลีนหรือวิศวกรรมอุตสาหการ ตัวอย่างเช่นการนำหลักการผลิตแบบลีนไปใช้กับสายการผลิตอาจทำให้ขั้นตอนการดำเนินงานน้อยลง ด้วยการถ่ายโอนวัสดุและการดำเนินการผลิตที่น้อยลงระบบการผลิตโดยรวมควรเห็นข้อผิดพลาดน้อยลงเนื่องจากมีโอกาสน้อยที่จะเกิดขึ้น หากชิ้นส่วนได้รับการจัดการน้อยลงโอกาสที่บางอย่างจะตกหล่นหรือใส่ผิดตำแหน่งก็มีน้อยลง หากรวมขั้นตอนการประกอบหรือขั้นตอนการผลิตอาจมีโอกาสเกิดข้อบกพร่องน้อยลง

เมื่อหลักการทางวิศวกรรมระบบแบบลีนและแบบลีนถูกนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ความน่าเชื่อถือและคุณภาพไม่ได้เพิ่มขึ้นเสมอไป เมื่อการออกแบบผลิตภัณฑ์ง่ายขึ้นตามหลักการทางวิศวกรรมแบบลีนเช่นการรวมส่วนประกอบหลายชิ้นเข้าด้วยกันอัตราความน่าเชื่อถือมักจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีจุดเชื่อมต่อน้อยกว่าที่อาจล้มเหลว

อย่างไรก็ตามชิ้นส่วนที่ซับซ้อนมากแทนที่ชิ้นส่วนที่เรียบง่ายห้าชิ้นอาจมีอัตราการทำงานผิดพลาดสูงกว่าชิ้นส่วนอื่นซึ่งเพิ่มความเป็นไปได้ที่วิศวกรรมระบบแบบลีนจะสร้างผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่มีแนวโน้มที่จะล้มเหลวมากกว่ารุ่นก่อน ในทำนองเดียวกันชิ้นส่วนที่ซับซ้อนกว่าอาจผลิตได้ยากกว่าชิ้นส่วนธรรมดาหลาย ๆ ชิ้นดังนั้นระดับคุณภาพของชิ้นส่วนใหม่จึงยากที่จะตอบสนองเนื่องจากยากที่จะผลิตอย่างถูกต้อง

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการกำจัดความซ้ำซ้อนในการออกแบบ หากคุณมีเซ็นเซอร์หรือส่วนประกอบสำรองน้อยกว่าโอกาสของความล้มเหลวโดยรวมจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีส่วนประกอบสำรองที่ต้องใช้น้อยลง แม้ว่าส่วนประกอบใหม่จะมีโอกาสน้อยที่จะล้มเหลวทีละชิ้น แต่การกำจัดหนึ่งในสามของส่วนประกอบเหล่านี้ยังคงเพิ่มโอกาสที่จะทำให้ทั้งหน่วยล้มเหลว

วิศวกรรมระบบแบบลีนที่ใช้กับวิศวกรรมซอฟต์แวร์ไม่ได้ปรับปรุงคุณภาพเสมอไป การนำโมดูลโค้ดกลับมาใช้ใหม่ที่มีข้อบกพร่องจะส่งผลเสียต่อคุณภาพของโปรแกรม การลดความซับซ้อนของขั้นตอนการทดสอบซอฟต์แวร์เพื่อยกเว้นความล้มเหลวที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนักอาจหมายความว่าไม่มีการทดสอบความล้มเหลวนั้นเลย

การลดจำนวนข้อกำหนดสำหรับระบบอาจหมายถึงการไม่สามารถตอบสนองความคาดหวังของลูกค้าได้เนื่องจากคุณไม่ได้พยายามที่จะบรรลุความคาดหวังทั้งหมด เมื่อการตรวจสอบระบบหรือการกำกับดูแลถูกตัดออกระบบอาจจะง่ายกว่า แต่โอกาสของความล้มเหลวอาจเพิ่มขึ้น ระบบแบบลีนจึงไม่เท่ากับผลิตภัณฑ์ที่สูงกว่าเสมอไป

การใช้โปรแกรม six sigma แบบวนซ้ำสำหรับผลิตภัณฑ์นั้นง่ายกว่าการปรับปรุงโรงงานทั้งหมด

โดย Wayiran (งานของตัวเอง) ผ่าน Wikimedia Commons

เหตุใด LSE จึงไม่ธรรมดาเท่ากับ Six Sigma

LSE ต้องการการแมปขั้นตอนการทำงานทั้งหมดเพื่อให้สามารถปรับปรุงโดยรวมได้ โครงการการผลิตแบบลีนเพื่อปรับปรุงปัญหาคอขวดในการผลิตที่เฉพาะเจาะจงหรือปัญหาของเสียมีขอบเขตที่เล็กกว่าใช้งานได้ถูกกว่าและมีแนวโน้มที่จะให้ผลลัพธ์ที่วัดผลได้อย่างรวดเร็ว ความเสี่ยงสูงและต้นทุนที่สูงของวิศวกรรมระบบลีนนั้นใช้ร่วมกันกับลีนซิกม่าหรือ LSS และนั่นคือเหตุผลที่ทั้งสองไม่ได้ถูกนำมาใช้โดยทั่วไป

ความเสี่ยงและค่าใช้จ่ายจะเพิ่มขึ้นตามลักษณะการซ้ำของวิธีการปรับปรุงกระบวนการ การเปลี่ยนตัวแปรทีละตัวทำได้ง่ายกว่าเพื่อลดความล้มเหลวของชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบที่ไม่ได้มาตรฐานมากกว่าการจัดเรียงโรงงานใหม่เป็นระยะเพื่อหวังว่าจะทำให้ดีขึ้น

LSE ใช้งานได้ยากเมื่อชิ้นส่วนของคุณมาจากซัพพลายเออร์ คุณสามารถออกแบบส่วนประกอบใหม่ที่รวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างได้ แต่คุณมีการควบคุมเพียงเล็กน้อยว่าจะสร้างส่วนประกอบเหล่านี้อย่างไรนอกเหนือจากข้อกำหนดด้านคุณภาพการทดสอบผลิตภัณฑ์และการทดสอบระบบ

การทำแผนที่มูลค่ากับระบบของธุรกิจสามารถช่วยระบุกิจกรรมที่ไม่เพิ่มมูลค่าที่อาจถูกกำจัดหรือรวมเข้าด้วยกันเช่นการเคลื่อนย้ายการจัดการวัสดุเข้าใกล้พื้นที่การผลิตหรือรวมการตรวจสอบและทดสอบในสายการประกอบ ผู้จัดการมีแนวโน้มที่จะต่อต้านการใช้เครื่องมือเหล่านี้กับพนักงานที่เป็นมนุษย์โดยยกเว้นการจ้างพนักงานที่มีต้นทุนต่ำเพื่อให้ผู้เชี่ยวชาญว่าง และสิ่งที่ LSE มองว่าผู้จัดการความซับซ้อนอาจคิดว่าเป็นโซลูชัน

ตัวอย่างเช่นลองนึกถึงฉลากคำเตือนที่แปลกประหลาดบนผลิตภัณฑ์จำนวนมากซึ่งเป็นผลมาจากการที่มีคนทำในสิ่งที่คำเตือนบอกว่าอย่าทำ ป้ายเตือนเป็นวิธีการดูแลระบบที่เรียบง่ายสำหรับสิ่งที่เป็นโซลูชันทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน ขั้นตอนของกระบวนการที่มากขึ้นมักจะเป็นวิธีแก้ปัญหาเพิ่มความซับซ้อนให้กับระบบในนามของการป้องกันปัญหาในอนาคต

LSE จำเป็นต้องใช้หลักการทางวิศวกรรมแบบลีนในการออกแบบผลิตภัณฑ์เมื่อทำให้มันใช้งานได้และทำให้ราคาของผลิตภัณฑ์ลดลงถือเป็นลำดับความสำคัญสูงสุด

การรับรอง INCOSE และ LSE

กลุ่ม INCOSE มีคณะทำงาน LSE ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 2548 ผู้เชี่ยวชาญด้าน LSE ที่ได้รับการรับรองจาก INCOSE เรียกว่า Lean Enablers for Systems Engineering (LEfSE) สิ่งนี้คล้ายกับเข็มขัดซิกม่าสีดำและเข็มขัดซิกม่าแบบลีน 6 เส้นที่เสนอโดยกลุ่มต่างๆเช่น Institute of Industrial and Systems Engineers (IISE)