Systems engineering (SE)

Wat is Systems Engineering?

Systems Engineering (SE) staat voor systematisch ontwerpen. Systems Engineering is een specificatie- en ontwerpmethode om gestructureerd interdisciplinair systemen te ontwikkelen, realiseren en beheren. Ontwerpers streven met SE niet alleen technische doelen na, maar ook doelen van stakeholders (belanghebbenden). Het gaat erom een product te ontwerpen dat voorziet in de gebruikersbehoefte en de doelen van klanten. Systems Engineering is in opkomst sinds de jaren negentig. Opdrachtgevers als Rijkswaterstaat en ProRail werken met de methode SE vanaf 2005.

Hoe werkt Systems Engineering?

Bij Systems Engineering gaat het erom het probleem dat moet worden opgelost, eerst zo duidelijk mogelijk naar voren te brengen. Vervolgens moet al in een vroeg stadium een behoefte worden gespecificeerd. Het proces van Systems Engineering genereert een pakket aan klantwensen en -eisen dat vervolgens op een heldere, transparante en navolgbare wijze wordt omgezet in (systeem)producten en procesbeschrijvingen. Systems Engineering is voornamelijk geschikt voor complexe en multidisciplinaire projecten, zoals grote infrastructuur- en bouwprojecten.

Het proces van Systems Engineering kent vijf essentiële stappen:

  1. Specificeren van de eisen waaraan een te ontwikkelen product of proces moet voldoen.
  2. Gestructureerd ontwerpen van een passende oplossing aan de hand van deze opgestelde specificatie.
  3. Realiseren van deze oplossing.
  4. Verifiëren en valideren.
  5. Onderhouden van de gerealiseerde oplossing.

Bij de methode Systems Engineering wordt gewerkt van abstract naar concreet en wordt een project opgedeeld in overzichtelijke (onder)delen of niveaus. We noemen dat ‘decompositie’. Deze onderdelen kunnen worden beschouwd als subsystemen binnen een hoofdsysteem. De gedachte van het systeemdenken komt daarmee nadrukkelijk naar voren. Na deze decompositie volgt het proces van ‘integratie’: de onderdelen worden weer als nieuw geheel geformeerd.

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.

Specificatie en Ontwerp

Belangrijke termen binnen Systems Engineering zijn ‘specificatie’ en ‘ontwerp’:

  • Specificatie: het formuleren en vervolgens geordend vastleggen van eisen en functies die gezamenlijk bepalen waaraan een te ontwikkelen product of proces (of onderdeel daarvan) moet voldoen.
  • Ontwerpen: het proces om tot een optimale oplossing te komen binnen de kaders van de specificatie.

In de specificatiefase vormen de wensen van de opdrachtgever en andere stakeholders het belangrijkste uitgangspunt, maar het specificeren en het ontwerpen zijn parallel lopende processen. Er wordt herhalend een onderdeel van het te ontwikkelen product of proces gespecificeerd en vervolgens op eisen gebaseerd ontworpen.

Dit deel van het proces zorgt ervoor dat ontwerpers in eerste instantie beter nadenken 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.

Verificatie en Validatie

Systems Engineering kent twee methoden van controle: verificatie en validatie:

  • Verificatie: het proces waarbij wordt vastgesteld of de uitgewerkte oplossingsvariant of het gerealiseerde product of proces voldoet aan de vooraf gespecificeerde eisen.
  • Validatie: het proces waarbij 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 de eisen van de specificatie, de gebruikte verificatiemethode en het resultaat daarvan worden omschreven in zogeheten verificatiematrices.

De levenscyclus van projecten als uitgangspunt

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

Waar wordt Systems Engineering gehanteerd?

Organisaties als Rijkswaterstaat en ProRail geven deels een eigen definitie en interpretatie aan de methode Systems Engineering. Deze interpretatie is toegespitst op de specifieke werkzaamheden van de eigen organisaties. Rijkswaterstaat en ProRail beschrijven Systems Engineering in essentie als een gestructureerde specificatie- en ontwerpmethode. Systems Engineering heeft daarbij tot doel structuur te geven aan en inzicht te verschaffen in de complexiteit van het te realiseren object. Systems Engineering maakt risico’s die ontstaan door verkeerde of niet volledige informatie en uitgangspunten beheersbaar. Belangrijk is dat men een systeem beschouwt als totaliteit, over de gehele levenscyclus, inclusief de samenhang met zijn omgeving. Systems Engineering biedt een geïntegreerde en gestructureerde set methodieken om projecten succesvol te verwezenlijken en te beheren.

De opdrachtgever formuleert een oplossingskader door middel van topfuncties en top-eisen. De opdrachtnemer specificeert deze gedetailleerder en ontwikkelt een (door de gestelde eisen gestuurde) oplossing. Daarmee kan Systems Engineering inspelen op ontwikkelingen als een terugtredende overheid, steeds maar complexer wordende projecten en de roep om transparantie en beheersbaarheid in het ontwikkelproces.

Opdrachtgevers volgen het proces van Systems Engineering, maar vanzelfsprekend doen ook opdrachtnemers dat. Ingenieursbureaus en aannemers bijvoorbeeld, gebruiken de methode vanuit de eisen van de opdrachtgever.

Functie-eisen Systems Engineering

Welke competenties moet je hebben of verder kunnen ontwikkelen om met Systems Engineering aan de slag te kunnen?

  • Kunnen denken en praten in samenhang, om zo verbanden zichtbaar te maken. Het gaat erom dat zaken elkaar versterken en op elkaar aansluiten. Het maakt dat je mogelijkheden ziet en voorkomt dat medewerkers elkaar onnodig in de weg zitten.
  • Vooruitdenken, scenario’s ontwikkelen en toetsen. Denk vooraf na over mogelijke scenario’s Risicomanagement is daarbij een belangrijk middel; maak dat tot een integraal onderdeel van het werk.
  • Reflecteren en uitkomsten vergelijken met verwachtingen vooraf. Breng daarbij de verschillende waarnemingen bij elkaar; mensen zien zaken immers verschillend. En niet onbelangrijk: maak successen én leermomenten zichtbaar en vier behaalde successen.
  • Creatief denken en overleggen. Dit helpt de verschillende waarnemingen en belevingen bijeenbrengen. Daarbij is het goed om ideeën te zien als ideeën en niet als oplossingen. Uiteindelijk moeten keuzes worden gemaakt. Laat ruimte voor snelle verbeterslagen.
  • Het afwisselen van abstraheren en concretiseren; variëren, afstand nemen en de details onderzoeken. Oftewel: de grote lijnen vasthouden, met aandacht voor essentiële details. Door afstand te nemen, verandert de beleving. Ook functiedenken valt hieronder.
  • Nieuwsgierig zijn en doorvragen. Uiteraard omdat het meer informatie en inzicht oplevert. Daarnaast omdat het vaak verborgen gebied blootlegt, en bijvoorbeeld laat zien waar de ander mee worstelt. Bovendien maakt het duidelijk wat de achtergrond en de aard van de vraag, wens of eis is.
  • Open overleggen. Laat overbruggen het beïnvloedingsmiddel zijn. Niet-open overleggen kost energie en verhindert dat men de gezamenlijke waarde en de win-winsituaties ziet.
  • Aandacht voor conflicthantering. Weten wat te doen als conflicten ontstaan. Onderken elkaars problemen.
  • Het maatschappelijk en gezamenlijk belang kunnen laten prevaleren boven het eigen belang. Bijvoorbeeld: keuzes maken of zaken vastleggen die voor jezelf geen direct nut hebben, maar die wel relevant zijn voor de transparantie binnen het project en het reflectie- en leervermogen.
  • Accuratesse en inzicht. Gestructureerd werken volgens voorschrift, en proactief signaleren dat zaken niet kloppen en dit terugkoppelen naar de partij die het probleem kan oplossen.

Vacatures Systems Engineer

Wij hebben een ruim aanbod aan vacatures als Systems Engineer bij diverse opdrachtgevers in heel Nederland.

Specialismen van ViS Detachering

ViS Detachering is gespecialiseerd in Bouwkunde en Civiele Techniek. Naast functies binnen de Systems Engineering bemiddelen wij ook voor: Adviseur WABO, BeheerderCalculator en Kostendeskundige, Directievoerder, Toezichthouder en Toetscoördinator, Integraal Projectmanagement, Groene Buitenruimte, Ontwerper Civiele Techniek en Tenders.

» Bekijk alle Systems Engineering (SE) vacatures