Ce domaine interdisciplinaire Ingénierie des systèmes rassemble diverses disciplines et pratiques et se concentre sur le développement, l’intégration et la gestion de systèmes complexes dans diverses industries. Dans cet article, nous vous invitons à découvrir les dernières Innovations logiciellesn informer et le Notions de base se familiariser avec l'ingénierie des systèmes : de la définition et de la finalité aux disciplines fondamentales, en passant par les facteurs humains et la gestion des risques. 

Contenu

• Principales conclusions
• Éléments de base pour l’ingénierie des systèmes
• Comprendre l'ingénierie des systèmes : définition et objectif
• Développement de l'ingénierie des systèmes
• Processus de base en ingénierie des systèmes
• Intégration des systèmes humains et contexte socio-économique
• Ingénierie de systèmes avancée
• Compétences et aptitudes des ingénieurs système
• FAQs
  
  

Principales conclusions

L'ingénierie des systèmes est un interdisciplinairec'est un domaine qui utilise diverses disciplines et pratiques pour développer, intégrer et gérer des systèmes complexes. Les ingénieurs système sont responsables de la conception, de la mise en œuvre et de la maintenance de systèmes qui répondent aux besoins de toutes les parties prenantes. L'ingénierie des systèmes avancés oblige les entreprises à utiliser des technologies et des techniques innovantes pour rester compétitives. Si vous souhaitez en savoir plus sur l’ingénierie des systèmes, lisez la suite :

Éléments de base pour l’ingénierie des systèmes

L'ingénierie des systèmes prend en compte à la fois les aspects techniques et non techniques et garantit que le système répond aux exigences du client ou de l'utilisateur tout en étant fiable, sûr et efficace. L'ingénierie des systèmes combine diverses disciplines et outils pour concevoir, développer et optimiser des systèmes complexes. Il prend en compte à la fois les composants matériels et logiciels ainsi que les facteurs humains, les processus et la documentation pour garantir un système efficace et efficient.

J'ai noté la Principaux éléments de base L'ingénierie des systèmes peut être divisée dans les catégories suivantes :

1. Logiciels:
   • Les outils de modélisation aident à créer des modèles de système qui représentent les fonctions et le comportement du système. Les exemples sont SysML (System Modeling Language) et UML (Unified Modeling Language).
   • Les logiciels de simulation permettent de vérifier et d'analyser les modèles de systèmes en termes de performances et de fiabilité.
   • Les outils de gestion des exigences prennent en charge la collecte, la gestion et l'examen des exigences du système.
2. Matériel:
   • Matériel prototype : lors du développement de systèmes physiques, des prototypes peuvent être utilisés pour tester et vérifier la conception.
   • Systèmes embarqués : de nombreux systèmes contiennent des systèmes de contrôle ou des microcontrôleurs intégrés.
   • Les capteurs et les actionneurs peuvent être utilisés pour collecter des données sur l'environnement ou pour effectuer des actions physiques.
3. Méthodes et processus:
   • L'analyse des exigences prend en charge la définition et la gestion des exigences du système.
   • Conception et architecture : création d'une conception détaillée du système.
   • Intégration et tests : assurez-vous que tous les composants du système fonctionnent correctement ensemble.
   • La validation et la vérification sont utilisées pour vérifier si le système répond aux exigences spécifiées.
   • L'optimisation du système comprend des processus qui améliorent les performances, la fiabilité et l'efficacité du système.
4. Les facteurs humains:
   • Conception d’interfaces utilisateur pour concevoir des interfaces conviviales et efficaces.
   • Considérations d'ergonomie et de sécurité pour garantir que le système est sûr à utiliser et répond aux exigences des utilisateurs.
5. Documentation:
   • Manuels techniques contenant des instructions pour l'installation, l'exploitation et la maintenance du système.
   • Documentation du système avec des descriptions détaillées de la conception, de l'architecture et des composants du système.

Exemple classique d'ingénierie des systèmes

Un exemple classique d’ingénierie des systèmes est le développement d’un avion de ligne moderne. Cela montre la complexité et l’approche holistique adoptée par la technologie des systèmes. Il ne s'agit pas seulement de développer un produit techniquement fonctionnel, mais plutôt de créer un système qui fonctionne de manière optimale sous tous ses aspects - de la sécurité à l'efficacité économique en passant par la convivialité. Voici les différents aspects de la situation dans son ensemble :

• complexité: Un avion de ligne est constitué de millions de pièces individuelles, des minuscules vis aux grandes pales de turbine. Chacune de ces pièces a une fonction spécifique et doit s'harmoniser avec les autres pièces.
• Approche interdisciplinaire: Des experts de différentes disciplines sont impliqués dans le développement - des aérodynamiciens, des techniciens d'automatisation, des ingénieurs en mécanique, des ingénieurs électriciens, des développeurs de logiciels aux experts en ergonomie et aux scientifiques des matériaux.
• Gestion des exigences: L'avion doit répondre à de nombreuses exigences, de la sécurité à l'économie de carburant en passant par le confort et l'économie des passagers.
• Intégration: Tous les systèmes – du système de navigation à l’éclairage de la cabine en passant par le moteur – doivent être parfaitement intégrés afin qu’ils fonctionnent ensemble en douceur.
• Tests et validation: Avant d'entrer en service, l'avion est soumis à des tests intensifs pour garantir que tous les composants fonctionnent comme prévu et sont sûrs.
• La gestion du cycle de vie: Un avion est exploité pendant plusieurs décennies. La technologie des systèmes ne concerne pas seulement le développement et la production, mais également l’exploitation, la maintenance et finalement le déclassement de l’avion.
• Gestion des parties prenantes: De nombreuses parties prenantes sont impliquées dans le développement d'un avion - des compagnies aériennes aux régulateurs en passant par les passagers. Les besoins et les préoccupations de toutes les parties prenantes doivent être pris en compte.

Nous présentons ci-dessous les nouveaux développements des entreprises pour tous les éléments constitutifs :

Plateforme pour une vue globale et en temps réel de tous les processus

05.10.2023/XNUMX/XNUMX | la Expérience 3D-Plateforme de Dassault Systèmes ouvre la voie à des processus de conception et de développement innovants. En tant que solution globale, elle intègre une large gamme d’outils dans un environnement central. Découvrez comment le GamechangerLa plateforme crée un environnement de travail en réseau et collaboratif.

À la poste

Configuration interdisciplinaire dans le traitement des commandes

15.03.2023 mars XNUMX | Les entreprises de construction mécanique et leurs fournisseurs ont besoin de solutions cohérentes lors de la numérisation de leurs stratégies et processus données CAO dans la configuration du produit. Les produits de plus en plus demandés en tant que produits individuels nécessitent également leur standardisation et leur modularisation. Cideon Conifier a la bonne solution pour cela.

À la poste

Aucotec ouvre la porte 3 vers la 3ème dimension dans Engineering Base

09.09.2020 | AUCOTEC standardise le lien entre 3D et 2D avec son nouveau portail 3D ENGINEERING en génie mécanique et d'installations. L'échange de données basé sur le Web ou indépendant du client peut désormais être effectué entre toutes les applications 3D courantes et la plateforme de collaboration. Base d'ingénierie (EB).

À la poste

Ingénierie efficace pour la numérisation de la chaîne de valeur

20.11.2019 novembre XNUMX | Le chemin vers l’industrialisation et donc vers un développement de produits plus efficace passe par trois étapes centrales : la numérisation, la standardisation et l’automatisation. Eplan propose des solutions numériques pour cela Wertschöpfungskette, basé sur des données standardisées et des processus automatisés.

Outils et services intégrés pour l'ingénierie numérique

05.11.2019/XNUMX/XNUMX | la transformation digitale vit de la connexion plus étroite des données disponibles - non seulement dans la production actuelle, mais déjà dans le développement de machines et de systèmes. Lenze montre quelles données l'entreprise met à la disposition de ses partenaires et comment elles peuvent être intégrées et utilisées avantageusement. 

À la poste

Comprendre l'ingénierie des systèmes : définition et objectif

L'ingénierie des systèmes traite de la conception, de l'intégration et de la gestion systèmes complexes tout au long de leur cycle de vie. Il s’appuie sur un corpus de connaissances qui englobe diverses disciplines et pratiques. L’un des aspects clés est la mise en œuvre d’activités qui conduisent au développement et à la gestion réussis de ces systèmes complexes.

Selon la NASA L'ingénierie des systèmes poursuit les objectifs suivants :

1. Conforme aux exigences des parties prenantes en matière de performances fonctionnelles, physiques et opérationnelles tout au long de l'environnement opérationnel prévu et de la durée de vie prévue du système
2. Respect des coûts, du calendrier et des autres exigences
3. Compréhension globale des systèmes complexes et accent sur la pensée systémique
4. Se concentrer sur l'optimisation de chaque composant du système pour remplir sa fonction prévue.

Systèmes complexes et pensée systémique

Un système complexe se compose de nombreux composants intéragir ensemble, tels que le matériel, les logiciels et autres sous-systèmes. Ils travaillent tous ensemble pour atteindre un objectif fixé. La pensée systémique aide les ingénieurs à reconnaître les interdépendances et les interactions au sein du système et à adopter une vision globale.

Les boucles de rétroaction influencent le comportement du système. Le développement de ces systèmes constitue un aspect crucial de l’ingénierie des systèmes, y compris des systèmes de production. La compréhension du Structure du système joue un rôle important dans la gestion efficace de ces interactions. Ingénierie des systèmes cognitifs fonctionne comme une méthode d’analyse et de conception de ces systèmes complexes et constitue la base du développement du système.

Le rôle de l'ingénieur système

Le travail d’un ingénieur système est d’évaluer et d’harmoniser les contributions des différentes disciplines. Son objectif est un résultat uniforme, qui n’est fortement influencé par aucune discipline particulière. Les ingénieurs système sont responsables de la mise en œuvre et de la maintenance des systèmes informatiques qui comprennent le matériel, les logiciels, les équipements, les installations, le personnel, les processus et les procédures.

Le rôle des ingénieurs système est de gérer et de combiner plusieurs disciplines pour assurer le développement et le fonctionnement efficaces d’un système. Ils doivent garantir que les systèmes complexes fonctionnent comme prévu et répondent aux besoins des parties prenantes.

Développement de l'ingénierie des systèmes

Le terme ingénierie des systèmes est apparu pour la première fois dans les années 1940 aux Bell Telephone Laboratories, où les concepts d'ingénierie des systèmes ont été développés. Depuis lors, la discipline de l'ingénierie a évolué, également grâce à la normalisation et aux lignes directrices élaborées par des organisations telles que Incose, GfSE, ISO ou VDI.

Ces organisations fournissent des lignes directrices pour différents types de systèmes intégrés afin d'assurer leur développement, leur intégration et leur gestion efficaces.

Les principaux processus d'ingénierie des systèmes, y compris l'analyse des systèmes, l'élicitation des exigences et l'ingénierie des systèmes basée sur des modèles (MBSE), sont étroitement liés à la Gestion de projet. Ces processus comprennent la planification, l'exécution et le contrôle du développement de systèmes complexes.

Premiers développements et contributions

Les premières contributions à l'ingénierie des systèmes incluent le développement de concepts et de pratiques au sein des Bell Labs et les techniques et méthodes révolutionnaires développées par les ingénieurs du NASA et le MIT ont été développés et ont constitué la base de la discipline de l'ingénierie des systèmes. Ces techniques, telles que l'analyse des systèmes, la conception des systèmes, l'intégration des systèmes et la gestion de l'ingénierie des systèmes, ont été largement adoptées et ont contribué aux progrès de l'ingénierie des systèmes.

L'impact de ces premiers développements sur le terrain a été significatif, car ils ont fourni un cadre pour le développement de systèmes complexes et ont permis aux ingénieurs de concevoir des systèmes répondant aux exigences des clients.

Normalisation et lignes directrices

Les normes telles que ISO/IEC/IEEE 15288, ANSI/EIA-632, ISO/IEC 26702 (anciennement IEEE 1220), MIL-STD 499 Series (norme militaire américaine), IEC 62278 (anciennement IEC 15288) et ISO 29148 sont liées à l'ingénierie des systèmes applicable et offre un cadre uniforme pour les descriptions de processus dans le cycle de vie des systèmes. Ils décrivent les processus et la terminologie du cycle de vie du système d'un point de vue technique. C'est aussi utile Manuel d'ingénierie des systèmes Incose. Bien qu'il ne s'agisse pas d'une norme formelle, elle est publiée par l'International Council on Systems Engineering (Incose) et fournit des conseils détaillés sur les meilleures pratiques en matière d'ingénierie des systèmes.

L'objectif de toutes ces normes et directives est d'assurer l'uniformité et l'excellence des pratiques d'ingénierie des systèmes, le respect des normes permettant une qualité améliorée, une plus grande efficacité et une réduction des coûts. Cependant, les défis associés à l'application des normes comprennent le besoin de formation et la complexité de l'adaptation aux exigences changeantes.

Processus de base en ingénierie des systèmes

Les processus de base de l’ingénierie des systèmes comprennent : L'analyse du système et identifier les exigences essentielles à la compréhension des besoins des utilisateurs et des parties prenantes et définir les limites du système. L’approche d’ingénierie des systèmes basée sur les modèles (MBSE) est un autre processus clé dans ce domaine qui utilise des modèles de système pour prendre en charge divers processus, notamment les exigences des clients, la conception et la vérification.

Analyse du système et détermination des exigences

Analyse du système et Recueil des exigences sont d’une importance capitale pour comprendre les exigences des utilisateurs et des parties prenantes et pour définir les limites du système. Le processus comprend la collecte et l'analyse des données pertinentes, l'identification des exigences du système et l'élaboration d'une conception complète du système.

En prenant en compte ces exigences, les performances du système peuvent être améliorées, l'efficacité augmentée et les coûts minimisés.

Approche d’ingénierie des systèmes basée sur les modèles (MBSE)

L'approche MBSE (Model-Based Systems Engineering) utilise des modèles pour représenter le système et ses composants. Il apportera un soutien structuré au développement et vérification utilisé par les systèmes. Il facilite la collecte, l’analyse et la communication des exigences, de la conception et de la vérification des clients.

MBSE propose les éléments suivants Avantages:

• Vue holistique du système qui améliore la compréhension du système et de ses composants
• Prise de décision rationalisée
• Précision améliorée
• Amélioration de la communication entre les personnes impliquées

Cependant, la mise en œuvre du MBSE nécessite un effort important temps et ressourcesl’effort et l’intégration dans les systèmes existants peuvent être complexes.

Intégration des systèmes humains et contexte socio-économique

L'intégration des systèmes humains et du contexte socio-économique sont des éléments essentiels de l'ingénierie des systèmes. Outre l'intégration du matériel et des logiciels, cela inclut également les facteurs humains à prendre en compte. Selon le NPR 7123.1, un système est défini comme « la combinaison d'éléments qui fonctionnent ensemble pour produire la capacité nécessaire pour répondre à un besoin, y compris tous les éléments.

• Matériel
• Logiciels
• Équipement
• aménagements
• Personnel
• processus et 
• Procédure, 

nécessaires à cet effet ». Dans ce contexte, la compréhension et la prise en compte des facteurs humains sont essentielles au succès d’un système.

Importance des facteurs humains

Les facteurs humains jouent un rôle crucial dans la conception et le développement des outils, des machines et des systèmes car ils prennent en compte les capacités, les limites et le comportement humains. En prenant en compte les capacités, les limites et les comportements des utilisateurs, les ingénieurs système peuvent garantir que le Conception présente les caractéristiques suivantes :

• Orienté utilisateur
• Performances optimisées
• Efficacité optimisée
• Satisfaction optimisée.

En ingénierie des systèmes, la prise en compte des facteurs humains comprend les besoins et les préférences de l'utilisateur, l'étude de l'interaction entre l'utilisateur et le système et l'analyse d'aspects tels que la convivialité, le stress psychologique et la sécurité.

Concept opérationnel et engagement des parties prenantes

Le concept opérationnel en ingénierie des systèmes est un document qui décrit les caractéristiques et le fonctionnement d'un système proposé du point de vue de l'utilisateur. Le Implication des parties prenantes est essentiel en ingénierie des systèmes car il garantit que le système répond aux besoins de tous les utilisateurs et parties prenantes.

Pendant le développement du système, les parties prenantes apportent leurs contributions et leurs commentaires à la conception et au développement du système et veillent à ce que le système réponde aux besoins de tous les utilisateurs et parties prenantes. L'implication des parties prenantes dans le développement du système a le potentiel d'améliorer la conception du système, d'augmenter la satisfaction des utilisateurs et de permettre une meilleure gestion des risques.

Rentabilité et gestion des risques dans la technologie des systèmes

La rentabilité et la gestion des risques font partie intégrante de l'ingénierie des systèmes, utilisant des études de conception et des stratégies d'atténuation des risques pour atteindre un équilibre entre les coûts et les avantages. Le dilemme de l'ingénieur système fait référence à la difficulté de prendre des décisions face à des alternatives dans un Étude sur le commerce du design nécessitent un compromis entre coût et efficacité.

Le temps prévu est souvent une ressource vitale ; par conséquent, le calendrier peut être considéré comme un type de coût.

Études de métiers du design

Une étude sur les métiers du design (Étude sur le commerce du design) est un processus formalisé d'évaluation et de comparaison de diverses options de conception afin de maximiser les coûts, les délais, les performances et les risques. Votre objectif est de déterminer la combinaison la plus avantageuse de coût et d’efficacité dans le développement de systèmes.

Ce processus comprend l'analyse des exigences du système, l'évaluation des alternatives de conception et la comparaison des résultats pour déterminer l'option la plus rentable. Les études de conception commerciale conduisent par conséquent à de meilleures performances du système, à des réductions de coûts et à une meilleure gestion des risques.

Stratégies de réduction des risques

Des stratégies d’atténuation des risques peuvent être utilisées pour réduire le potentiel de pour réduire les problèmes et assurer le bon fonctionnement d’un système. Ces stratégies comprennent :

• Prise en charge et acceptation des risques
• Évitement des risques
• Maîtriser les risques
• Transfert des risques
• Contester le risque

Stratégies de réduction des risques jouer un rôle crucial dans :

• Réduire les problèmes potentiels
• Assurer le bon fonctionnement du système
• Réduire le risque d’erreurs coûteuses
• Maintenir un fonctionnement optimal du système.

Ingénierie de systèmes avancée

L'ingénierie des systèmes avancés est un domaine de ingénierie, qui se concentre sur le développement et la mise en œuvre de systèmes complexes. Des technologies et techniques innovantes sont utilisées pour créer des systèmes efficaces, fiables et rentables. Les innovations et les défis dans ce domaine incluent l'ingénierie en boucle fermée et les techniques V/V avancées.

Quand Ingénierie en boucle fermée concerne la conception et le développement de systèmes capables de surveiller et d’ajuster leurs performances en fonction des retours de l’environnement. Cela rend les systèmes plus efficaces et plus fiables. Des techniques V/V avancées, telles que la simulation, le prototypage et les tests, sont utilisées pour vérifier et confirmer l'efficacité d'un système. L’ingénierie en boucle fermée et les techniques V/V avancées jouent un rôle essentiel dans l’amélioration du développement et du fonctionnement du système.

L'ingénierie des systèmes avancés expliquée simplement

Une nouvelle perspective pour la création de valeur de demain est recherchée et conçue Institut Fraunhofer pour la conception mécatronique (IEM) avec Ingénierie des Systèmes Avancés (ASE). L'ingénierie du futur met en réseau et soutient les activités scientifiques et commerciales. L'ASE rassemble des technologies, des méthodes et des compétences de différents domaines. Les experts Fraunhofer l'expliquent dans la vidéo suivante :

S'adapter au changement

L'adaptation aux changements dans les organisations est essentielle pour intégrer des méthodologies avancées d'ingénierie des systèmes et maintenir la compétitivité. L'ingénierie des systèmes avancés peut aider les entreprises à identifier et analyser les changements, Stratégies formuler et exécuter ces stratégies pour une adaptation réussie.

Afin de s’adapter efficacement au changement, les entreprises et les organisations doivent identifier et analyser les changements de manière rapide et précise. Sur cette base, des stratégies doivent être élaborées et mises en œuvre rapidement. Les stratégies pour une adaptation réussie comprennent la création d'un Culture d’apprentissage constant, une compréhension approfondie du système et la mise à profit de l'expertise des personnes impliquées.

Compétences et aptitudes des ingénieurs système

Pour les ingénieurs système, la formation continue et le développement professionnel sont essentiels pour rester au courant des dernières technologies et tendances. C'est la seule façon pour eux de réaliser parfaitement leurs tâches, de s'adapter aux besoins changeants de l'entreprise et d'appliquer leurs connaissances spécialisées à des systèmes nouveaux et complexes.

Le programme de licence en systèmes offre aux étudiants une base solide en théorie et en pratique des systèmes. Après avoir réussi, les diplômés peuvent s'inscrire au programme de maîtrise en systèmes, qui permet une étude approfondie des structures et des solutions de systèmes complexes. Les deux cursus, tant en licence qu'en master, accordent une grande importance à une formation axée sur la pratique afin de répondre aux exigences des paysages systémiques modernes.

Pour ce faire, les ingénieurs système doivent avoir diverses connaissances Compétences avoir, notamment :

• Pensée holistique
• De solides compétences en communication
• Compétences analytiques
• Compétences organisationnelles
• Pensée axée sur les détails
• Pensée systémique
• Expertise technique
• Qualités de meneur
• Des talents pour la résolution des problèmes
• Le sens des affaires

FAQs

Que font les ingénieurs système ?

Ingénieurs systèmes superviser la conception, le développement, les tests et la publication de logiciels, de produits ou de services et gérer des projets de la conception à la réalisation. Un ingénieur système analysé Défis du système et détermination des meilleures solutions. Ingénieurs systèmes conception, créer et mettre en œuvre de nouveaux systèmes. En outre gérer, maintenir et améliorer les systèmes existants en fonction de l'évolution des exigences. De plus, ils agissent en tant que chefs de projet chargés de diriger une équipe de professionnels de l’informatique.

Quel est un exemple d’ingénierie système ?

J'ai noté la Station spatiale internationale est un exemple d'un tel système, qui nécessite une ingénierie système, depuis le développement d'algorithmes de contrôle plus intelligents jusqu'à la conception de microprocesseurs et l'analyse des systèmes environnementaux. Cela montre comment l’ingénierie des systèmes peut être appliquée à des projets complexes. Vous pouvez trouver un exemple détaillé ici.

L’ingénieur système est-il un métier informatique ?

Ja, l'ingénieur système, également ingénieur système, est une profession informatique qui se concentre sur la conception et la gestion de systèmes composites tout au long de leur cycle de vie, ainsi que sur l'évaluation, les tests, le dépannage et la mise en œuvre de programmes d'application. À l'Université des Sciences Appliquées de Landshut, vous pouvez étudier l'ingénierie des systèmes dans le cadre d'un programme de maîtrise. Il s'agissait du premier programme d'études d'une organisation universitaire à être accrédité par la Society for Systems Engineering (GfSE).

Qu'est-ce qu'un ingénieur système par rapport à un ingénieur logiciel ?

Les ingénieurs système se concentrent principalement sur les utilisateurs et les domaines, tandis que les ingénieurs logiciels se spécialisent dans le développement de logiciels puissants et intuitifs pour l'utilisateur final. Les ingénieurs système gèrent l’intégralité du cycle de vie technique, tandis que les ingénieurs logiciels se concentrent sur la programmation et le développement d’applications. Les deux sont des rôles importants pour le succès Mise en œuvre d'un projet.

Que signifie système en technologie ?

En technologie, un système est un Combinaison d'éléments qui travaillent ensemble pour atteindre une capacité souhaitée. Ces éléments comprennent le matériel, les logiciels, les installations, le personnel, les processus et les procédures. Il est important de définir le comportement et les limites du système pour garantir son bon fonctionnement.

Source : Cet article est basé sur des informations provenant des sociétés suivantes : Aucotec, Cideon, Eplan, Lenze ainsi que sur des informations de Wikipédia.