پیچیدگی محصولات امروز لزوم تعریف محصول به عنوان یک سیستم یا سیستمی از سیستم‌ها و مدیریت توسعه‌ی آن در قالب مهندسی سیستم¹ را دو چندان کرده است. مهندسی سیستم یک رویکرد بین رشته‌ای است برای پیاده‌سازی درست سیستم‌های محصول با ضبط نیازهای مشتری²، تبدیل آن‌ها به الزامات³، تفسیر عملکرد⁴ سیستم‌ها و پشتیبانی سیکل توسعه‌ی اجزاء و بدنه‌ی سیستم‌ها و در نهایت صحه‌گذاری سیستم‌ها. همچنین مدل‌سازی اجزاء و شبیه‌سازی عملکرد سیستم‌های طراحی شده، نقطه‌ی مشترک و وجه تعامل بین حوزه‌های مهندسی سیستم و طراحی محصول (بخش‌های CAD و CAE) است.

در واقع مهندسی سیستم نیازها را به محصول تبدیل می‌کند و در این راه حوزه‌های تخصصی مختلف را با یکدیگر یکپارچه و مرتبط می‌سازد، این کار به معنی مدیریت چرخه‌ی حیات سیستم است. گام نخست در مهندسی سیستم ضبط درست نیازمندی‌های مشتری و ترجمه‌ی صحیح آن‌ها به زبان مهندسی یعنی همان الزامات است. در واقع باید زیرساخت قانونمندی نیز وجود داشته باشد تا ارضا شدن این نیازها و الزامات در بخش‌های مختلف قابل پیگیری و رصد باشد. مرحله‌ی بعدی در مهندسی سیستم تعریف دقیقی از عملکرد سیستم با توجه به نیازمندی‌های موجود است. آخرین مرحله نیز تعریف اجزاء و ساختار فیزیکی سیستم بر اساس عملکرد پیش بینی شده می‌باشد. در واقع مهندسی سیستم در برخورد با هر سیستم به دنبال پاسخگویی به سه سوال⁵ اصلی است که هر سوال منجر به شکل‌گیری بخشی از تعاریف می‌شود. شکل زیر این سوالات و پاسخ آن‌ها را نشان می‌دهد:

 

 

مهندسی سیستم در مرحله‌ی تعریف، با کل، یعنی نیازمندی شروع می‌کند و به جزء یا همان ساختار محصول می‌رسد و در مرحله‌ی صحه‌گذاری سیستم از جزئیات شروع و به کلیات می‌رسد و ارضاء تک تک نیازمندی‌ها و الزامات را بررسی می‌کند. شناخت درست نیازمندی‌ها و وجود سازوکاری جهت دنبال کردن چرخه‌ی عمر و نحوه پاسخگویی محصول به آن‌ها سبب افزایش کیفیت محصول و طراحی محصولاتی متناسب خواهد شد. در مورد محصولاتی که برای پاسخگویی به نیازمندی‌های مختلف از سوی مشتریان مختلف طراحی می‌شوند، مهندسی سیستم یک راهکار مناسب برای مدیریت پیکربندی⁶ و تنوع محصول است.

اما با افزایش نیازمندی‌ها، پیچیده‌تر شدن محصولات و توسعه‌ی فناوری‌های طراحی و ساخت سیستم‌های پیچیده‌ی الکترومکانیکی، ضرورت مدیریت مهندسی سیستم در چرخه‌ی عمر محصول افزایش پیدا می‌کند. توسعه‌ی استفاده از سیستم‌های نهفته⁷ در محصولات امروزی مصداقی بر این موضوع است. سیستم‌های نهفته به سیستم‌هایی کامپیوتری گفته می‌شود که برای کنترل یک سیستم بزرگ و خاص طراحی شده و به عنوان بخشی از آن سیستم بزرگ -که خود معمولاً متشکل از سیستم‌های مکانیکی مختلفی است- در آن جاسازی شده‌اند. کاربرد سیستم‌های نهفته در صنایع مختلف رو به گسترش است. به عنوان مثال در صنعت خودروسازی امروزه بیش از 80 درصد نوآوری‌ها مربوط به طراحی و ساخت سیستم‌های نهفته نظیر سیستم‌های کنترل سرعت، کنترل پایداری، کنترل پیشرانه‌های هیبریدی، سیستم‌های هوشمند و رانندگی خودکار⁸ و ... است. نکته‌ی قابل تأمل اینجاست که توسعه‌ی این سیستم‌ها معمولاً 20 تا 40 درصد هزینه کل برای توسعه یک محصول جدید را به خود اختصاص می‌دهند. سیستم‌های نهفته در خودروهای امروزی موجب ارتقا یا ایجاد بیش از 7000 عملکرد شده‌اند که نتیجه توسعه‌ی بیش از 300000 نیازمندی و الزام هستند. در این توسعه نقش مدیریت مهندسی سیستم و یکپارچگی آن با سایر حوزه‌های PLM انکار ناپذیر است.

 

 

---

1. System Engineering (SE)

2. Customer's Needs

3. Requirements

4. Function

5. "What to do?", "How to do?" and "With what?"

6. Configuration Management

7. Embedded Systems

8. Autonomous Vehicles or Driving