systems engineering

Systems Engineering legt veel nadruk op de verbinding tussen de onderdelen (of subsystemen) van het totaalsysteem. Deze verbindingen worden als interne raakvlakken omschreven, waarbij het uitgangspunt is dat externe raakvlakken de verbinding met de omgeving omschrijven. De gedetailleerde omschrijving van de raakvlakken vormt een belangrijk deel van de specificatie.

Het proces van Systems Engineering draait voor een belangrijk deel om specificeren en ontwerpen. Specificeren is het formuleren en vervolgens geordend vastleggen van eisen en functies die gezamenlijk bepalen waaraan een te ontwikkelen systeem, product of proces (of onderdeel daarvan) moet voldoen. Ontwerpen is het proces om binnen de kaders van deze specificatie de beste oplossing te vinden.

In de specificatiefase zijn vooral de wensen van de opdrachtgever en andere stakeholders belangrijk. Er wordt herhalend een onderdeel van het te ontwikkelen product of proces gespecificeerd en vervolgens op eisen gebaseerd ontworpen. In deze fase denken ontwerpers na over de eisen waaraan het product of proces moet voldoen. Tevens is de verwachting dat er innovatiever over het ontwerp wordt nagedacht en dat de oplossing daardoor efficiënter en effectiever zal zijn.

Systems Engineering kent twee methoden van controle: verificatie en validatie. Verificatie wil zeggen: vaststellen of de uitgewerkte oplossingsvariant of het gerealiseerde product of proces voldoet aan de vooraf gespecificeerde eisen. Validatie betekent dat wordt vastgesteld of de uitgewerkte oplossingsvariant of het gerealiseerde product of proces voldoet aan de behoefte van de opdrachtgever. Validatie gebeurt in navolging van verificatie.

Binnen Systems Engineering wordt veelvuldig en op verschillende momenten binnen het procesverloop gecontroleerd of het ontwikkelde product of proces in overeenstemming is met de vooraf opgestelde specificaties. Bij de toepassing van Systems Engineering kunnen we de eisen van de specificatie, de gebruikte verificatiemethode en het resultaat daarvan omschrijven in zogeheten verificatiematrices.

In de specificatiefase hebben ontwikkelaars niet alleen aandacht voor het ontwerp, maar ook voor het onderhoud dat een product van tijd tot tijd nodig zal hebben. Er is aandacht voor de gehele levensloop van het product, zelfs tot aan de sloop. In SE-jargon geldt de term levenscyclus als aanduiding voor de verschillende fases waarin het te ontwikkelen systeem of product zich bevindt.

Systems Engineering wordt als ontwikkelmethode onder andere gebruikt door Rijkswaterstaat en ProRail, die allebei veel met ViS Detachering samenwerken. Deze uitvoeringsorganisaties geven deels een eigen definitie en interpretatie aan het begrip Systems Engineering. De interpretaties zijn toegespitst op de specifieke werkzaamheden van Rijkwaterstaat en ProRail, die Systems Engineering in essentie beschrijven als een gestructureerde specificatie- en ontwerpmethode. Systems Engineering moet structuur geven aan en inzicht verschaffen in de complexiteit van een te realiseren object, vinden de spoorwegbeheerder en de uitvoeringsorganisatie van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat.

Systems Engineering maakt risico’s beheersbaar die ontstaan door verkeerde uitgangspunten of niet volledige informatie. Belangrijk is dat een systeem wordt beschouwd als totaliteit, over de gehele levenscyclus, inclusief de samenhang met zijn omgeving. Systems Engineering geeft een geïntegreerde en gestructureerde set methodieken om projecten succesvol te verwezenlijken en beheren.

Systems Engineering is de oplossing voor problemen die ontstaan door een terugtredende overheid, steeds maar complexer wordende projecten en de roep om transparantie en beheersbaarheid in het ontwikkelproces. Immers, opdrachtgevers formuleren in het proces van Systems Engineering een oplossingskader door middel van topfuncties en top-eisen, die een opdrachtnemer vervolgens meer gedetailleerd kan specificeren. Zo kan de opdrachtnemer een (door de gestelde eisen gestuurde) oplossing ontwikkelen.

Opdrachtgevers – we noemden al ProRail en Rijkswaterstaat – volgen het proces van Systems Engineering, maar vanzelfsprekend doen opdrachtnemers dat om die reden ook. Ingenieursbureaus en aannemers bijvoorbeeld, gebruiken de methode omdat een opdrachtgever dat eist.