La ingeniería de sistemas del es un campo interdisciplinario de la ingeniería, de que se centra en el desarrollo y la organización de artificial complejo de la ingeniería de sistemas de los sistemas integra otras disciplinas y grupos de la especialidad en un esfuerzo del equipo, formando un proceso estructurado del desarrollo que proceda de concepto a la producción a la operación y a la disposición. La ingeniería de sistemas considera el negocio y las necesidades técnicas de todos los clientes con la meta de proporcionar un producto de calidad que cubra las necesidades de usuario.

Historia

La ingeniería de sistemas del del término se puede rastrear a los laboratorios de teléfono de Bell en los años 40. La necesidad de identificar y de manipular las características de un sistema en conjunto, que en la ingeniería compleja proyecta puede diferenciar grandemente de la suma de las características de las partes, motivó el Departamento de Defensa, NASA, y otras industrias para aplicar la disciplina.

Cuando era no más posible confiar en la evolución del diseño para mejorar sobre un sistema, y las herramientas existentes no eran suficientes cubrir demandas crecientes, las nuevas metodologías comenzaron a convertirse que tratado la cabeza de la complejidad encendido. La evolución de la ingeniería de sistemas a medida que continúa a este día, abarca el desarrollo y la identificación de nuevos métodos y las técnicas del modelado: métodos que pueden ayudar en una mejor comprensión de los sistemas de ingeniería mientras que crecen más complejas. Algunas herramientas populares de uso frecuente en el contexto de la ingeniería de sistemas tal como UML, QFD, IDEF0 fueron desarrolladas durante estas épocas.

En 1990, los representantes de un número de corporaciones y de organizaciones de los E. fundó a una sociedad profesional para la ingeniería de sistemas, el Consejo Nacional del en la ingeniería de sistemas (NCOSE). NCOSE fue creado para tratar la necesidad de las mejoras en prácticas y la educación de la ingeniería de sistemas. Como resultado de la implicación growing de técnicos fuera de los E., el nombre de la organización fue cambiado al consejo internacional sobre el técnico (INCOSE) en 1995. Las escuelas en varios países ofrecen programas graduados en el técnico, y las opciones de la formación permanente están también disponibles para practicar a ingenieros.

Concepto

Visión holística

Focos del SE en la definición de necesidades del cliente y de funcionalidad required temprano en el ciclo de desarrollo, documentando requisitos, entonces procediendo con síntesis de diseño y la validación del sistema mientras que en vista del problema completo (ciclo vital del sistema). Demanda del y otros de Oliverio que el proceso de ingeniería de sistemas se puede descomponer en un proceso técnico de la ingeniería de sistemas del, y un proceso de gerencia de ingeniería de sistemas del . Dentro del modelo de Oliverio, la meta del proceso de la gerencia es organizar el esfuerzo técnico en el ciclo vital, mientras que el proceso técnico incluye el que determina la información disponible, que define las medidas de la eficacia, al crea un modelo de comportamiento, el crea un modelo de estructura, el realiza el análisis de compensación, y el crea el plan secuencial de la estructura y de prueba. Dependiendo de su uso, aunque haya varios modelos que se utilizan en la industria, todos apuntan identificar la relación entre las varias etapas mencionadas anteriormente e incorporar la regeneración. Los ejemplos de tales modelos son: Modelo de la cascada, y modelo VEE .

Campo interdisciplinario

El desarrollo de sistema requiere a menudo la contribución de disciplinas técnicas diversas. Proporcionando una opinión (holística) de los sistemas del esfuerzo de desarrollo, las ayudas del SE meld a todos los contribuidores técnicos en un esfuerzo unificado del equipo, formando un proceso de desarrollo estructurado que proceda de concepto a la producción a la operación y, en algunos casos, a través a la terminación y a la disposición. Esta perspectiva se repliega a menudo en programas educativos en que los cursos de la ingeniería de sistemas son enseñados por la facultad de otras oficinas técnicas cuál, en efecto, las ayudas crean un ambiente interdisciplinario.

Complejidad de manejo

La necesidad de la ingeniería de sistemas se presentó con el aumento en la complejidad de sistemas y de proyectos. Al hablar en este contexto, la complejidad no se limita a los sistemas de ingeniería sino también a las organizaciones humanas; al mismo tiempo, un sistema puede vencer no sólo más complejo al aumento de tamaño - como en el ISS - pero también con aumento en la cantidad de datos, de variables, o del número de campos que estén implicados simultáneamente en el diseño. Por ejemplo, el desarrollo de algoritmos de control más elegantes, el diseño del microprocesador, y el análisis de sistemas ambientales, también vienen dentro del articulado de la ingeniería de sistemas. La ingeniería de sistemas anima el uso de herramientas y de métodos de comprender y de manejar mejor complejidad en sistemas. Algunos ejemplos de tales herramientas son: Modelado del y simulación, optimización, dinámica del sistema, análisis de sistemas, análisis estadístico, análisis de confiabilidad, y toma de decisión . Llevar a un acercamiento interdisciplinario de los sistemas de ingeniería es intrínsecamente complejo, puesto que el comportamiento de e interacción entre componentes de sistema no es siempre el bien definido o entendido (por lo menos al principio). Definiendo y caracterizando tales sistemas y subsistemas, y las interacciones entre ellas, es una de las metas de la ingeniería de sistemas. Al hacer eso, el boquete que existe entre los requisitos informales de usuarios, los operadores, y las organizaciones del mercado, y las especificaciones técnicas que un ingeniero puede ejecutar se tiende un puente sobre con éxito además de defensa y aeroespacial, mucho las compañías basadas de la información y de la tecnología, las firmas del desarrollo de programas, y las industrias en el campo de la electrónica y de las comunicaciones requieren a técnicos como parte de su equipo. Un análisis por el centro de los sistemas Engneering de INCOSE de la excelencia (SECOE) indica que esfuerzo óptimo pasado en la ingeniería de sistemas es cerca de 15-20% del esfuerzo total del proyecto. Sin embargo, no se ha conducido ningún examen cuantitativo en una escala más grande que abarcaba una gran variedad de industrias hasta hace poco tiempo. Tales estudios están en curso determinar la eficacia y cuantificar las ventajas de la ingeniería de sistemas.

La ingeniería de sistemas anima el uso del modelado y de la simulación para validar asunciones o teorías en sistemas y las interacciones dentro de ellas. El uso de los métodos que permiten la detección temprana de faltas posibles (técnicas de seguridad ) es integrado en el proceso de diseño. Al mismo tiempo, las decisiones tomadas al principio de un proyecto cuyas consecuencias no se entiendan claramente puedan tener implicaciones enormes más adelante en la vida de un sistema, y es la tarea del técnico moderno de explorar estas ediciones y de tomar decisiones críticas. No hay método que garantiza que las decisiones tomadas hoy todavía serán válidas cuando un sistema entra años o décadas del servicio después de que primero se conciba pero hay técnicas para apoyar el proceso de la ingeniería de sistemas. Los ejemplos incluyen el uso de la metodología de sistemas suave, método de la dinámica del sistema de s de Forrester Wright Jay 'y el unificado modelando la lengua (UML), que se están explorando, se están evaluando y se están desarrollando actual para apoyar el procedimiento de toma de decisión de la ingeniería.

Educación

La educación en el técnico se considera a menudo como extensión a los cursos regulares de la ingeniería, reflejando la actitud de la industria que dirigiendo a estudiantes necesitar un fondo fundacional en una de las disciplinas tradicionales de la ingeniería (e. ingeniero informático, ingeniería eléctrica) más experiencia práctica, del mundo real para ser eficaz como técnicos. Los programas de la universidad del estudiante en la ingeniería de sistemas son raros. El INCOSE mantiene un directorio continuamente actualizado de los programas académicos de la ingeniería de sistemas por todo el mundo.

Los grados específicos en el campo incluyen:
Ingeniería de sistemas del

MSEE y gerencia de la ingeniería

Herramientas y trabajo

Las herramientas de ingeniería de sistemas son las estrategias, los procedimientos y las técnicas que ayudan en la ejecución de la ingeniería de sistemas en un proyecto o el producto . El propósito de estas herramientas varía de la gerencia de base de datos, de la ojeada gráfica, de la simulación, y de razonar, para documentar la producción, la importación neutral/la exportación y más.

El proceso de ingeniería de sistemas

Dependiendo de su uso, las herramientas se utilizan para las varias etapas del proceso de ingeniería de sistemas .

Herramientas para las representaciones gráficas

Inicialmente, cuando el propósito primario de un técnico es comprender un problema complejo, las representaciones gráficas de un sistema se utilizan para comunicar un sistema funcional y requisitos de los datos. Las representaciones gráficas comunes incluyen:
Bloque diagrama funcional del flujo (FFBD)
Diagrama de flujo de datos (DFD)
Carta del N2 (N-Ajustado)
Diagrama IDEF0,
Utilizar el caso y
Diagrama de secuencia.

Una representación gráfica relaciona los varios subsistemas o partes de un sistema a través de funciones, de datos, o de interfaces. Cualesquiera o cada uno de los métodos antedichos se utilizan en una industria basada en sus requisitos. Por ejemplo, la carta del N2 puede ser utilizada donde están importantes los interfaces entre los sistemas. La parte de la fase de diseño es crear los modelos estructurales y del comportamiento del sistema.

Una vez que se entienden los requisitos, ahora es la responsabilidad de un técnico refinarlos, y determinar, junto con otros ingenieros, la mejor tecnología para un trabajo. A este punto comenzando con un estudio comercial, la ingeniería de sistemas anima el uso de opciones cargadas de determinar la mejor opción. Una matriz de la decisión, o el método de Pugh, es unidireccionales (el QFD es otro) tomar esta decisión mientras que en vista de todos los criterios que sean importantes. El estudio comercial alternadamente informa al diseño cuál afecta otra vez a las representaciones gráficas del sistema (sin el cambio de los requisitos). En un proceso del SE, esta etapa representa el paso iterativo se realiza que hasta que se encuentre una solución factible. Una matriz de la decisión se puebla a menudo usar técnicas tales como análisis estadístico, análisis de confiabilidad, dinámicas del sistema (control de regeneración), y métodos de la optimización.

Un técnico debe determinar ocasionalmente la existencia de soluciones factibles, y las entradas del cliente llegará raramente a solamente la una. Algunos requisitos de cliente no producirán ninguna solución factible. Los apremios se deben negociar para encontrar uno o más soluciones factibles. Los clientes quieren hacen la entrada más valiosa a tal comercio y no pueden ser asumidos. Ésos quieren/los deseos se pueden descubrir solamente por el cliente una vez que el cliente encuentra que él overconstrained el problema. Lo más comúnmente posible, muchas soluciones factibles pueden ser encontradas, y un suficiente sistema de apremios se debe definir para producir una solución óptima. Esta situación es ocasionalmente ventajosa porque una puede presentar una oportunidad de mejorar el diseño hacia un o mucho extremos, tales como coste u horario. Los varios métodos de modelado se pueden utilizar para solucionar el problema incluyendo apremios y una función de coste.

Los sistemas que modelan la lengua (SysML), una lengua de modelado usada para los usos de la ingeniería de sistemas, apoyan la especificación, el análisis, el diseño, la verificación y la validación de una gama amplia de sistemas complejos.

Campos estrechamente vinculados

Muchos campos relacionados se pueden considerar juntados firmemente a la ingeniería de sistemas. Estas áreas han contribuido al desarrollo de la ingeniería de sistemas como entidad distinta.
ingeniería de sistemas cognoscitiva : Ésta es ingeniería de sistemas con el ser humano integrado como parte explícita del sistema. Extrae del uso directo de siglos de experiencia y de investigación en ambos psicología cognoscitiva e ingeniería de sistemas. La ingeniería de sistemas cognoscitiva se centra en cómo el hombre obra recíprocamente con el ambiente e intenta a los sistemas de diseño de los cuales respetar explícitamente cómo los seres humanos piensan, y trabaja en la intersección: los problemas impusieron por el mundo; necesidades de los agentes (ser humano, soporte físico, y software); e interacción entre los varios sistemas y tecnologías que afectan (y/o se afectan cerca) a la situación. Designado a veces la ergonomía del o la ingeniería de factores humanos, este tema también se ocupa de la ergonómica en diseño de sistemas.
ingeniería de control : El diseño y la puesta en práctica de los sistemas de control, usados extensivamente en casi cada industria, es un subcampo grande de la ingeniería de sistemas. El control de travesía en un automóvil y el sistema de dirección para un misil balístico son dos ejemplos. La teoría de sistemas de control es un campo activo de las matemáticas aplicadas que implica la investigación de los espacios de solución y el desarrollo de los nuevos métodos para el análisis del proceso del control.
la ingeniería industrial es una rama de la ingeniería que se refiere al desarrollo, a la mejora, a la puesta en práctica y a la evaluación de los sistemas integrados de gente, de dinero, de conocimiento, de información, de equipo, de energía, de material y de proceso. La ingeniería industrial dibuja sobre los principios y los métodos del análisis de ingeniería y la síntesis, tan bien como matemático, la comprobación y las ciencias sociales junto con los principios y los métodos de análisis y de diseño de ingeniería para especificar, para predecir y para evaluar los resultados que se obtendrán de tales sistemas.
diseño de interfaz : Este diseño y es especificación se tratan a asegurar que los pedazos de un sistema conectan e interoperan con otras partes del sistema y con los sistemas externos cuanto sea necesario. El diseño de interfaz también incluye asegurar que los interfaces de sistema puedan aceptar nuevas características, incluyendo mecánico, eléctrico, e interfaces lógicos, incluyendo los alambres, el enchufe-espacio, los códigos de comando y los pedacitos reservados en protocolos de comunicación. Esto se conoce como extensibilidad . La interacción persona-ordenador (HCI) o el interfaz persona-máquina (HMI) es otro aspecto del diseño de interfaz, y es un aspecto crítico de la ingeniería de sistemas moderna. Los principios de la ingeniería de sistemas se aplican en el diseño de los protocolos de red para las redes Local-area y las redes de la área extendida.
investigación de operaciones : Ingeniería de sistemas de ayudas de la investigación de operaciones. Las herramientas de la investigación de operaciones se utilizan en análisis de sistemas, la toma de decisión, y estudios del comercio. Varias escuelas enseñan a cursos del SE dentro de la investigación de operaciones o del departamento de la ingeniería industrial, destacando los juegos de la ingeniería de sistemas del papel en proyectos complejos. La investigación de operaciones, se refiere breve a la optimización de un proceso bajo apremios múltiples (véase los artículos para la discusión: y).
ingeniería de confiabilidad : Ésta es la disciplina de asegurar un sistema resolverá las expectativas del cliente para la confiabilidad a través de su vida; es decir no fallará más con frecuencia que esperado. La ingeniería de confiabilidad se aplica a todos los aspectos del sistema. Se asocia de cerca a la capacidad de mantenimiento, a la disponibilidad y a la ingeniería de logística . La ingeniería de confiabilidad es siempre un componente crítico de las técnicas de seguridad, como en modos de fallo y efectúa el análisis (FMEA) y el análisis del árbol de avería del peligro, y de la ingeniería de la seguridad. La ingeniería de confiabilidad confía pesadamente en las estadísticas, la teoría de las probabilidades y la teoría de confiabilidad para sus herramientas y procesos.
ingeniería del funcionamiento : Ésta es la disciplina de asegurar un sistema resolverá las expectativas del cliente para el funcionamiento a través de su vida. El funcionamiento se define generalmente mientras que la velocidad con la cual se ejecuta cierta operación o la capacidad de ejecutar un número de tales operaciones en la unidad de tiempo. Puede ser degradado donde las operaciones hacen cola para ser ejecutadas siempre que la capacidad esté del sistema sea limitada. Por ejemplo, el funcionamiento de una red embalar-cambiada sería caracterizado por el retardo de punta a punta del tránsito del paquete o el número de paquetes cambiados dentro de una hora. El diseño de sistemas performant hace uso de analítico o de la simulación que modela, mientras que la entrega de la puesta en práctica performant implica la prueba de funcionamiento cuidadosa. La ingeniería del funcionamiento confía pesadamente en la teoría de las estadísticas, del teoría de espera y de las probabilidades para sus herramientas y procesos.
técnicas de seguridad : Las técnicas de las técnicas de seguridad se pueden aplicar por los ingenieros del no especialista (e., EEs o SE s del ) en el diseño de sistemas complejos para reducir al mínimo la probabilidad de faltas seguridad-críticas. El " Seguridad de sistema Engineering" ayudas de la función para identificar el " hazards" de la seguridad; a diseños emergentes, y puede asistir con técnicas al " mitigate" los efectos (potencialmente) de las condiciones peligrosas que no se pueden diseñar fuera de sistemas.
ingeniería de la seguridad : Esto se puede ver como campo interdisciplinario que integre a comunidad de la práctica para la ingeniería del diseño de sistemas de control, de la confiabilidad, de la seguridad y de sistemas. Puede implicar los sub-specialties tales como la autentificación de los usuarios de sistema, de las blancos del sistema, y de otras: gente, objetos, y procesos.
ingeniería de programas informáticos : De su ingeniería de programas informáticos de los principios ha formado práctica moderna de la ingeniería de sistemas a un gran grado. Las técnicas usadas en la dirección de los complejos de sistemas con mucha programación grandes han tenido un efecto principal en formar y la nueva formación de las herramientas, los métodos y los procesos del SE (e., ver el SysML, el CMMI, análisis orientado al objeto y el diseño, la ingeniería de requisitos, los métodos formales y la teoría de lengua ).
ingeniería de la posibilidad de entretenimiento : Cualquier sistema, cuando es operacional y proporcionando los requisitos definidos en el diseño, necesita grados de ayuda mantener las funciones operacionales. La ingeniería de la posibilidad de entretenimiento es un proceso analítico que determina la mezcla y la distribución óptimas de los recursos de ayuda. Usando los aspectos de la confiabilidad del sistema y con el aislamiento de los modos de fallo, causas y efectos, la capacidad de mantenimiento de sistema puede ser diseñada. Un plan de mantenimiento correctamente diseñado determina capacidades del recurso de ayuda, tales como personal de apoyo entrenado, documentación, recambios, equipo de prueba, instalaciones de la reparación y ayuda contratante, necesarios reducir el tiempo muerto malo del sistema.

Ver también

Cibernética
Ingeniería de sistemas de la empresa
Lista de los asuntos de la producción
Lista de los técnicos
Sistema de la ingeniería de sistemas (SoSE)
Teoría de sistemas

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Zenithic

List of words derived from toponyms

Random links:

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