Inhoudsopgave:
- Wat is Lean Systems Engineering?
- Verbetert Lean Systems Engineering de kwaliteit?
- Waarom komt LSE niet zo vaak voor als Six Sigma?
- INCOSE- en LSE-certificeringen
Zowel lean engineering als LSE moeten beginnen in de ontwerpfase.
David Wilhite, de echtgenoot van de auteur, uit zijn masterscriptie over Stewart Platforms
Wat is Lean Systems Engineering?
Systems engineering is het ontwerpen, maken en onderhouden van complexe systemen. Systems Engineering verwijst meestal naar computerprogramma's, mainframes, controllers, sensoren, externe apparaten en de netwerken die deze besturen, hetzij draadloos, hetzij via kabels.
Lean engineering verwijst naar het principe van opzettelijke vereenvoudiging van ontwerpen. Dit kan de consolidatie van honderd onderdelen in 20 multifunctionele onderdelen weerspiegelen, waardoor het aantal stappen om het product te bouwen wordt verminderd, de code wordt gestroomlijnd of een combinatie van al het bovenstaande.
Lean systems engineering (LSE) is een combinatie van lean engineering en systems engineering. In wezen probeert het een systeem te bouwen met de volledige set functionaliteit maar met een minimum aan onderdelen of componenten. LSE is bijna altijd gericht op complexiteitsreductie, met de aanname dat dit een aantal voordelen heeft zoals verbeterde kwaliteit, grotere betrouwbaarheid of minder verspilling.
Kortom, het doel van LSE is om het geheel eenvoudig te houden van tekentafel tot fabrieksvloer tot afvoer.
Verbetert Lean Systems Engineering de kwaliteit?
Lean systems engineering is het bijproduct van lean engineering principes of industriële engineering. Het toepassen van lean manufacturing-principes op een productielijn kan bijvoorbeeld resulteren in minder bedieningsstappen. Met minder materiaaloverdrachten en fabricagehandelingen, zou het fabricagesysteem als geheel minder fouten moeten zien omdat er minder kansen zijn om ze te laten optreden. Als onderdelen minder worden gehanteerd, is er minder kans dat er iets valt of zoek raakt. Als montagestappen of fabricagestappen worden gecombineerd, is het mogelijk dat er minder kans is op defecten.
Wanneer de principes van lean en lean systems engineering worden toegepast op een product, gaan betrouwbaarheid en kwaliteit niet altijd omhoog. Wanneer het ontwerp van een product wordt vereenvoudigd volgens lean engineering-principes, zoals het combineren van meerdere componenten tot één, stijgt de betrouwbaarheid meestal omdat er minder verbindingspunten zijn die kunnen falen.
Een zeer complex onderdeel dat vijf eenvoudige vervangt, kan echter een hoger defectpercentage hebben dan de andere, waardoor de kans groter wordt dat lean systems engineering een eindproduct heeft gecreëerd dat waarschijnlijker zal falen dan zijn voorganger. Evenzo kan een complexer onderdeel moeilijker te vervaardigen zijn dan verschillende eenvoudige onderdelen, waardoor het moeilijker is om aan de kwaliteitsniveaus van het nieuwe onderdeel te voldoen omdat het moeilijker is om correct te vervaardigen.
Een ander voorbeeld is het wegnemen van redundantie in het ontwerp. Als u minder sensoren of back-upcomponenten hebt, neemt de kans op algehele uitval toe omdat er minder back-upcomponenten hoeven te worden gebruikt. Zelfs als de nieuwe componenten minder snel afzonderlijk defect raken, verhoogt het elimineren van een derde ervan nog steeds de kans dat de hele eenheid defect raakt.
Lean systems engineering toegepast op software engineering verbetert niet altijd de kwaliteit. Hergebruik van codemodules met defecten zal de kwaliteit van het programma schaden. Het vereenvoudigen van softwaretestprocedures om zelden voorkomende fouten uit te sluiten, kan betekenen dat het helemaal niet op die fout wordt getest.
Het verminderen van het aantal vereisten voor een systeem kan betekenen dat u niet aan de verwachtingen van de klant voldoet, omdat u niet langer probeert om aan hun volledige lijst van verwachtingen te voldoen. Wanneer systeemcontroles of onoplettendheid worden geëlimineerd, is het systeem misschien eenvoudiger, maar de kans op uitval kan toenemen. Lean-systemen staan dus niet altijd gelijk aan een hoger product.
Het is gemakkelijker om een iteratief six sigma-programma voor een product te implementeren dan de hele faciliteit te vernieuwen.
Door Wayiran (eigen werk), via Wikimedia Commons
Waarom komt LSE niet zo vaak voor als Six Sigma?
LSE vereist het in kaart brengen van de volledige workflow van een operatie, zodat deze als geheel kan worden gestroomlijnd. Lean manufacturing-projecten om een specifiek knelpunt in de productie of een afvalprobleem te verbeteren, zijn kleiner van omvang, goedkoper om te implementeren en leveren sneller meetbare resultaten op. Het hoge risico en de hoge kosten van lean systems engineering worden gedeeld met lean six sigma of LSS, en daarom wordt geen van beide algemeen geïmplementeerd.
Het risico en de kosten worden vergroot door de iteratieve aard van methodologieën voor procesverbetering. Het is gemakkelijker om één variabele tegelijk te veranderen om defecte onderdelen of niet-gespecificeerde componenten te verminderen dan de fabriek periodiek te herschikken in de hoop deze beter te maken.
LSE is moeilijk te implementeren als uw onderdelen van leveranciers komen. U kunt nieuwe, geconsolideerde componenten ontwerpen die ze kunnen bouwen, maar u heeft weinig controle over hoe ze deze bouwen, afgezien van kwaliteitsspecificaties, producttests en systeemtests.
Waardetoewijzing aan de systemen van een bedrijf kan helpen bij het identificeren van activiteiten zonder toegevoegde waarde die kunnen worden geëlimineerd of geconsolideerd, zoals het verplaatsen van materiaalbehandeling dichter bij het productiegebied of het combineren van inspectie en testen op de lopende band. Managers hebben de neiging zich te verzetten tegen het toepassen van deze tools op menselijke werknemers, behoudens het inhuren van goedkopere werknemers om experts vrij te maken. En wat een LSE als complexiteit ziet, kunnen managers als oplossingen beschouwen.
Denk bijvoorbeeld aan de bizarre waarschuwingslabels op zoveel producten, allemaal het resultaat van iemand die daadwerkelijk doet wat de waarschuwing zegt niet te doen. Het waarschuwingslabel is een eenvoudige administratieve oplossing voor wat anders een complexe technische oplossing is. Meer processtappen zijn vaak de oplossing voor problemen, waardoor systemen complexer worden om toekomstige problemen te voorkomen.
LSE vereist het toepassen van lean engineering-principes op het ontwerp van een product, waarbij het werken en vervolgens de prijs van het product verlagen de hoogste prioriteiten zijn.
INCOSE- en LSE-certificeringen
De INCOSE-groep heeft een LSE-werkgroep opgericht in 2005. LSE-experts die zijn gecertificeerd door INCOSE worden Lean Enablers for Systems Engineering (LEfSE) genoemd. Dit is vergelijkbaar met de six sigma black belt en lean six sigma-banden die worden aangeboden door groepen als het Institute of Industrial and Systems Engineers (IISE).