Concepto
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.
Origen y alcance tradicional
El alcance tradicional de la ingeniería comprende la concepción, diseño, desarrollo, producción y operación de los sistemas físicos. La ingeniería de sistemas, tal como se la concibió inicialmente, se encuentra dentro de dicho alcance. La "ingeniería de sistemas", en este sentido, se refiere al conjunto de conceptos distintivos, metodologías, estructuras organizacionales que han sido desarrolladas para enfrentar los desafíos de desarrollar la ingeniería de sistemas funcionales efectivos de dimensiones y complejidad sin precedentes dentro del tiempo, presupuesto, y otras limitaciones. El programa Apolo es un ejemplo importante de un proyecto de grandes dimensiones y complejidad organizado en torno a un enfoque de ingeniería de sistemas.
Evolución hacia un alcance más amplio
El uso del término "ingeniero de sistemas" ha evolucionado con el tiempo para abarcar un concepto más amplio y holístico de "sistemas" y de procesos de ingeniería. Esta evolución de la definición ha sido un tema de constante controversia,[10] y el término continúa aplicándose tanto al alcance más restringido como al más amplio.
La ingeniería de sistemas tradicional se veía como una rama de la ingeniería en el sentido clásico, es decir, se aplicaba únicamente a sistemas físicos, como las naves espaciales y los aviones. Más recientemente, la ingeniería de sistemas ha evolucionado para adquirir un significado más amplio, especialmente cuando los seres humanos son vistos como un componente esencial de un sistema. Checkland, por ejemplo, capta el significado más amplio de la ingeniería de sistemas al afirmar que la "ingeniería" puede leerse en su sentido general: puede diseñar una reunión o un acuerdo político ".[11].
De acuerdo con el alcance más amplio de la ingeniería de sistemas, el Cuerpo de Conocimiento de Ingeniería de Sistemas (SEBoK-Systems Engineering Body of Knowledge)[12] ha definido tres tipos de ingeniería de sistemas: (1) Ingeniería de Sistemas de Producto (PSE) es la ingeniería de sistemas tradicional centrada en el diseño de sistemas físicos que consiste en hardware y software. (2) Enterprise Systems Engineering (ESE) se refiere a la visión de las empresas, es decir, organizaciones o combinaciones de organizaciones, como sistemas. (3) La Ingeniería de Sistemas de Servicio (SSE) tiene que ver con la ingeniería de los sistemas de servicio. Checkland[11] define un sistema de servicio como un sistema que se concibe para proveer servicio a otro sistema. La mayoría de los sistemas de infraestructura civil son sistemas de servicio.
Enfoque holístico
La ingeniería de sistemas se enfoca en analizar y precisar las necesidades del cliente y la funcionalidad requerida al principio del ciclo de desarrollo, documentar los requerimientos y luego continuar con la síntesis del diseño y la validación del sistema al considerar el problema en su completitud, el ciclo de vida del sistema. Es comprender por completo a todas las partes interesadas involucradas en el proyecto. Oliver, afirma que el proceso de ingeniería de sistemas se puede descomponer en.
En el modelo de Oliver, el objetivo del Proceso de Gestión es organizar el esfuerzo técnico en el ciclo de vida, mientras que el Proceso Técnico incluye evaluar la información disponible, definir medidas de efectividad, crear un modelo de comportamiento, crear un modelo de estructura, realizar un análisis de compromiso, y crear un plan secuencial de construcción y ensayo.[13].
Dependiendo de su aplicación, aunque hay varios modelos que se utilizan en la industria, todos ellos tienen como objetivo identificar la relación entre las diversas etapas mencionadas anteriormente e incorporar retroalimentación. Ejemplos de tales modelos incluyen el modelo de desarrollo en cascada y el modelo VEE.[14].
Campo interdisciplinario
El desarrollo del sistema a menudo requiere la contribución de diversas disciplinas técnicas básicas.[15] Al proporcionar una visión de sistemas (holística) del desarrollo, la ingeniería de sistemas ayuda a moldear a todos los contribuyentes técnicos en un esfuerzo unificado de equipo, formando un proceso de desarrollo estructurado que comprende desde el concepto hasta la producción y operación y, en algunos casos, hasta la terminación y eliminación. En una adquisición, la disciplina integradora combina contribuciones y equilibra las decisiones que compiten afectando el costo, cronograma y eficiencia, al tiempo que mantiene un nivel aceptable de riesgo que abarca todo el ciclo de vida del artículo.[16].
Esta perspectiva a menudo se replica en los programas educativos, ya que los cursos de ingeniería de sistemas son impartidos por profesores de otros departamentos de ingeniería, lo que ayuda a crear un entorno interdisciplinario.[17][18].
Gestión de la complejidad
La necesidad de la ingeniería de sistemas surgió con el aumento de la complejidad de los sistemas y proyectos,[19][20] a su vez aumentando exponencialmente la posibilidad de problemas entre diversos componentes y, por lo tanto, la falta de fiabilidad del diseño. Al hablar en este contexto, la complejidad incorpora no solo los sistemas de ingeniería, sino también la organización lógica humana de los datos. Al mismo tiempo, un sistema puede volverse más complejo debido a un aumento en el tamaño así como a un aumento en la cantidad de datos, variables o la cantidad de campos que están involucrados en el diseño. La Estación Espacial Internacional es un ejemplo de un sistema con tales características.
El desarrollo de algoritmos de control más inteligentes, el diseño de microprocesadores y el análisis de sistemas del medio ambiente también caen dentro del ámbito de la ingeniería de sistemas. La ingeniería de sistemas promueve el uso de herramientas y métodos para comprender y gestionar mejor la complejidad de los sistemas. Algunos ejemplos de estas herramientas son:[21].