דר' אביגדור זוננשיין
סיכם: דר' אביגדור זוננשיין, עמית מחקר בכיר במרכז גורדון להנדסת מערכות ובמוסד שמואל נאמן
בטכניון, פברואר 24
קישור לספר:
Systems Engineering for the Digital Age - 2023.
ספר ערוך על ידי VERMA DENISH PROF המנכ"ל של SERC -המרכז למחקרי הנדסת מערכות, באוניברסיטת סטיבנס,ארה"ב שמאגד כ 20 אוניברסיטאות אמריקאיות העוסקות במחקרי הנדסת מערכות. המימון של פעילויות המרכז (בעיקר מחקרים ,כנסים,סמינרים ופרסומים) הוא על ידי תקציב מיוחד של משרד ההגנה האמריקאי. ספר זה כולל 41 פרקים-מאמרים במגוון נושאים יישומיים של הנדסה מערכות בעידן הדיגיטלי. הפרקים-מאמרים נכתבו על ידי למעלה מ 60 חוקרים השותפים ל SERC. המאמרים מציגים מודלים, גישות, שיטות ומתודולוגיות מתקדמות ליישום הנדסת מערכות דיגיטאלית. המאמרים בספר חולקו ל-8 תחומים עיקריים:
1. הטרנספורמציה של ההנדסה דרך שיטות דיגיטאליות ושיטות מבוססות מודלים
2. יישום הנדסה דיגיטלית
3. ניתוח מרחב החלופות באקוסיסטם של הנדסה דיגיטלית-ההקשר והמשמעויות
4. הערכת ושיפור ניהול הסיכונים במערכות
5. תכן מבוסס מודלים של היבטי בטיחות,ביטחון וחסינות במערכות מורכבות
6. שיטות ניתוח לתכן וניתוח משימות ומערכים
7. יישום הנדסת מערכות ומערכות ארגוניות )ENTERPRISE ) ולניהול פורטפוליו
8. חינוך מערכתיות ומיומנויות בעידן הנדסה דיגיטאלית,התכנסות ) CONVEGENCE ) ובינה מלאכותית
בכל תחום יש מספר מאמרים מגוונים הכוללים תיאור יסודות, שיטות, אתגרים, הזדמנויות מתודולוגיות, טכניקות, מדדים וכן ניתוחי אירועים רלוונטיים. התחומים מכוסים היטב על ידי המאמרים השונים והמגוונים בתחום.
דוגמאות למאמרים בספר:
- יסודות של הנדסה דיגיטלית
- שיטות הנדסת משימות ENGINEERING MISSION
- טרנספורמציה של הנדסת מערכות דרך שילוב מודלים וסימולציות והקשר הדיגיטלי – DIGITAL THREAD
- טכנולוגיות וטכניקות של ויזואליזציה באמצעות הנדסה דיגיטלית
- הנדסת מערכות אינטראקטיביות באמצעות מודלים
- מדידת התפתחות הנדסת מערכות באמצעות הנדסה דיגיטלית
- משמעויות הנדסה דיגיטלית על תהליכי קבלת החלטות
- יישום הנדסת מערכות להגת יכות מהירה באמצעות הנדסה דיגיטלית
- הרחבת עקרונות AGILE לארגון הכולל- ENTERPRISE
- ארכיטקטורה של מתווה ניתוח חלופות בסביבת הנדסה דיגיטלית
- אינטליגנציה מרובדת: שיפור פריון והגברת ביצועים בהנדסת מערכות משולבות עם אנשים
- סיכון ובשלות מערכות:TRL ו SRFL בניהול סיכונים
- קונספטים של אמון וחסינות במערכות סייבר-פיזיות
- מבוא ל STPA לביטחון
- הקונספט של "מודעות למשימה" לתכן מערכות חסינות סייבר
- אתגרים ייחודיים בניתוח מערכים, ארכיטקטורה והנדסה
- שיטות אנליטיות בסיסיות למערכים
- אתגרים ייחודיים בהנדסת משימה ואינטגרציה של טכנולוגיות
- מתווה למיומנויות של הנדסת משימה
- אתגרים מרכזיים במידול וניתוח ארגונים כמערכות
- הערכת תועלות של מודולריות במשימות ובמערכים
- שימןוש בגוף הידע של הנדסת מערכות )SEBOK)
- הבנת כישורים קריטיים למהנדסי מערכות
- התפתחות תכניות אוניברסיטאיות להנדסת מערכות
איך מוצע לקרוא וללמוד מספר זה:
- לאתר תחום מעניין ורלוונטי לקורא וללומד.
- לבחור מאמר אחד בתחום זה הרלוונטי לקורא וללומד
- לקרוא וללמוד את הממאמר, ולסכם תובנות מהעיון והלמידה
- לעיין במאמר ניתוח אירוע באותו התחום,ולהצליב תובנות
- לסכם את הנלמד ממאמר זה ולהמליץ איך נכון ליישמו בפועל
- בנוסף מומלץ ליזום פגישות קריאה מודרכת על מאמרים מהספר במסגרת הפעילויות של ביטאון "קול המערכות".
מידע נוסף על הנדסה דיגיטלית: במסגרת פעילויות פורום חינוך מהנדסים למאה ה 21 למדנו וחקרנו את ה "ההנדסה הדיגיטלית והטמעתה בחינוך מהנדסים" וערכנו סקרים ודוח בנושא, מומלץ לעיין במסמך זה במסגרת למידה זו:
https://www.neaman.org.il/Files/Report_Digital%20Engineering%20and%20its%20assimilation%20in%20engineering%20education_V2_20230313124042.464.pdfבמסמך זה שמטרתו תמיכה ביישום הנדסה דיגיטלית ובחינוך מהנדסים להנדסה דיגיטלית, יש נושאים דומים ושונים לספר של SERC שהוא בעיקרו מסמך אקדמי מבוסס מחקרים של צוות SERC. נציין כאן רק את השונה:
שיטות נבחרות בהנדסה דיגיטלית, כמו:
- תכן ועיצוב ג'נרטיבי ותכן להדפסות תלת מימד
- הנדסה מבוססת נתונים ודאטה
- תאום דיגיטלי
יישום הנדסה דיגיטלית בתחומים נבחרים:
- יצור מתקדם/תעשייה 4.0
- תחזוקה חזוייה/ניטור בריאות מבנים
- אינטרנט של הדברים IOT
- תכן מערכות ומוצרים להדפסת תלת מימד
- הנדסת איכות,אמינות ובטיחות בסביבה דיגיטלית
- בינה מלאכותית ולמידת מכונה
במסגרת העבודה לגיבוש מסמך זה קיימנו סקר אוריינות דיגיטלית באקדמיה ובתעשייה בישראל.
לצערנו הממצאים לא היו מחמיאים.כדי לסגור את פערי הידע בהנדסה דיגיטלית באקדמיה ובתעשיה המלצנו על תכניות חינוך והתנסות מגוונות. ביניהן גם תכנית לימודים לאורך החיים בתחומי הנדסה דיגיטלית.
נראה לנו שהספר של SERC והדוח של נאמן הם מסמכים משלימים מבחינה אקדמית ויישומית. לכן מומלץ ללמוד וללמד שני מסמכים אלו במסגרת ההכשרה והחינוך להנדסה דיגיטלית.
לסיכום, נכון לציין את המגמות בהנדסת מערכות בעידן הדיגיטלי ובעידן המהפיכה התעשייתית הרביעית, כפי שסיכמנו בדוח נאמן בטבלה הבאה:
| IN | OUT |
| מודלים איטרטיביים ואג'יליים | מודל מפל המים |
| מודלים וסימולציות | מודל ה V, E&T |
| גבולות המערכת מעורפלים,מחוררים ומשתנים | גבולות של המערכת מוגדרים היטב |
| דרישות משתנות כהזדמנות | ניהול דרישות קפדני |
| ניהול סיכונים מבוסס עובדות, נתונים ומודלים | ניהול סיכונים מבוסס על הערכות איכותניות |
| חדשנות וייזמות כתרבות | גישות שמרניות למניעת שינויים |
| אינטגרציית היבטי אנוש במערכות HSI | שילוב מועט של של היבטי הנדסת אנוש |
| שילוב והכללה מובנית של היבטי RAMS ב MBSE | שילוב מועט של היבטי RAMS בהנדסת מערכות |
| גישה מערכתית לבטיחות STAMP | גישה תהליכית לבטיחות |
| יישום גישות מערכתיות להגנת סייבר STAMP | הגנות תהליכיות וטכנולוגיות לאיומי סייבר |
| יישום חשיבה מערכתית אפקטיבית | חשיבה ליניארית |
| מדיניות תחזוקה חזויה CBM , HPM | מדיניות תחזוקה מונעת |
| גישות פרואקטיביות להיבטי תכן לסביבה וקיימות | גישות פסיביות לאתגרי סביבה |
| יישום אינטגראלי של היבטי אתיקה בתכן מערכות | יישום מוגבל של היבטי אתיקה |
| הנדסת מערכות מבוססת מודלים MBSE ומונעת נתונים | הנדסת מערכות מבוססת על מסמכים |
| חלק מהנדסת המערכות מבוצע במיקור חוץ | רוב הנדסת מערכות מבוצעת בתהליכים פנימיים בחברות |
| יש שימוש במערכות מוכחות באתר GITHUB | רוב המערכות הקריטיות מפותחות בתוך החברה |
| עבודה עם סטרטאפים | עבודה עם חברות מסורתיות ומבוססות |
| SE4AI AI4SE | שימוש מועט בבינה מלאכותית |
מגמות אלו נתמכות גם על ידי פרקי הספר של SERC. כדאי לציין שמגמות אלו גם מצויינות בספר Systems Engineering In The Fourth Industrial Revolution-Kenett, -2000 בשנת שערכנו Swarz , Zonnenshain, WILEY
