Conceito
Contenido
Si bien inicialmente la ingeniería de sistemas solo era considerada un método, recientemente se le ha comenzado a considerar una disciplina dentro de la ingeniería. El objetivo de la enseñanza de la ingeniería de sistemas es formalizar diversas metodologías y de esta forma identificar métodos novedosos y oportunidades de investigación de forma similar a lo que se hace en otras ramas de la ingeniería. Como metodología, la ingeniería de sistemas posee una fuerte impronta holística e interdisciplinaria.
Origem e escopo tradicional
O escopo tradicional da engenharia abrange a concepção, projeto, desenvolvimento, produção e operação de sistemas físicos. A engenharia de sistemas, tal como concebida inicialmente, enquadra-se nesse âmbito. "Engenharia de sistemas", neste sentido, refere-se ao conjunto de conceitos, metodologias e estruturas organizacionais distintas que foram desenvolvidas para enfrentar os desafios da engenharia de sistemas funcionais eficazes de dimensões e complexidade sem precedentes dentro de tempo, orçamento e outras restrições. O programa Apollo é um exemplo importante de um projeto grande e complexo organizado em torno de uma abordagem de engenharia de sistemas.
Evolução para um escopo mais amplo
O uso do termo “engenheiro de sistemas” evoluiu ao longo do tempo para abranger um conceito mais amplo e holístico de “sistemas” e processos de engenharia. Esta evolução da definição tem sido um tema de constante controvérsia,[10] e o termo continua a aplicar-se tanto ao âmbito mais restrito como ao mais amplo.
A engenharia de sistemas tradicional era vista como um ramo da engenharia no sentido clássico, ou seja, aplicava-se apenas a sistemas físicos, como naves espaciais e aviões. Mais recentemente, a engenharia de sistemas evoluiu para assumir um significado mais amplo, especialmente quando os humanos são vistos como um componente essencial de um sistema. Checkland, por exemplo, capta o significado mais amplo de engenharia de sistemas ao afirmar que “engenharia” pode ser lida em seu sentido geral: pode projetar uma reunião ou um acordo político.”[11].
De acordo com o escopo mais amplo da engenharia de sistemas, o Systems Engineering Body of Knowledge (SEBoK-Systems Engineering Body of Knowledge)[12] definiu três tipos de engenharia de sistemas: (1) Engenharia de Sistemas de Produto (PSE) é a engenharia de sistemas tradicional focada no projeto de sistemas físicos que consistem em hardware e software. (2) Engenharia de Sistemas Empresariais (ESE) refere-se à visão das empresas, isto é, organizações ou combinações de organizações, como sistemas. (3) A Engenharia de Sistemas de Serviços (SSE) preocupa-se com a engenharia de sistemas de serviços. Checkland[11] define um sistema de serviço como um sistema projetado para fornecer serviço a outro sistema. A maioria dos sistemas de infra-estruturas civis são sistemas de serviços.
Abordagem holística
A engenharia de sistemas concentra-se na análise e especificação das necessidades do cliente e das funcionalidades exigidas no início do ciclo de desenvolvimento, documentando os requisitos e, em seguida, continuando com a síntese do projeto e a validação do sistema, considerando o problema em sua totalidade, o ciclo de vida do sistema. É compreender plenamente todas as partes interessadas envolvidas no projeto. Oliver afirma que o processo de engenharia de sistemas pode ser decomposto em.
No modelo de Oliver, o objetivo do Processo de Gestão é organizar o esforço técnico no ciclo de vida, enquanto o Processo Técnico inclui avaliar informações disponíveis, definir medidas de eficácia, criar um modelo comportamental, criar um modelo de estrutura, realizar uma análise de comprometimento e criar um plano sequencial de construção e testes.[13].
Dependendo da sua aplicação, embora existam vários modelos utilizados na indústria, todos eles visam identificar a relação entre as diversas etapas acima mencionadas e incorporar feedback. Exemplos de tais modelos incluem o modelo de desenvolvimento em cascata e o modelo VEE[14].
Campo interdisciplinar
O desenvolvimento de sistemas muitas vezes requer a contribuição de diversas disciplinas técnicas básicas.[15] Ao fornecer uma visão sistêmica (holística) do desenvolvimento, a engenharia de sistemas ajuda a moldar todos os colaboradores técnicos em um esforço de equipe unificado, formando um processo de desenvolvimento estruturado que abrange desde o conceito até a produção e operação e, em alguns casos, até a conclusão e descarte. Numa aquisição, a disciplina integrativa combina contribuições e equilibra decisões concorrentes que afetam custos, prazos e eficiência, ao mesmo tempo que mantém um nível aceitável de risco que abrange todo o ciclo de vida do item.[16].
Essa perspectiva é frequentemente replicada em programas educacionais, já que os cursos de engenharia de sistemas são ministrados por professores de outros departamentos de engenharia, ajudando a criar um ambiente interdisciplinar.[17][18].
Gerenciamento de complexidade
A necessidade da engenharia de sistemas surgiu com o aumento da complexidade dos sistemas e projetos,[19][20] por sua vez aumentando exponencialmente a possibilidade de problemas entre vários componentes e, portanto, a falta de confiabilidade do projeto. Falando neste contexto, a complexidade incorpora não apenas os sistemas de engenharia, mas também a organização lógica humana dos dados. Ao mesmo tempo, um sistema pode se tornar mais complexo devido ao aumento no tamanho, bem como ao aumento na quantidade de dados, variáveis ou no número de campos envolvidos no design. A Estação Espacial Internacional é um exemplo de sistema com tais características.
O desenvolvimento de algoritmos de controle mais inteligentes, o projeto de microprocessadores e a análise de sistemas ambientais também se enquadram no âmbito da engenharia de sistemas. A engenharia de sistemas promove o uso de ferramentas e métodos para melhor compreender e gerenciar a complexidade dos sistemas. Alguns exemplos dessas ferramentas são:[21].