หลักการวิศวกรรมระบบ

ก่อนจะเข้าใจหลักการของ วิศวกรรมระบบ (Systems Engineering ย่อ SE)  เราต้องแยกให้ออกถึงความแตกต่างที่สำคัญจากหลักการของระบบ (Systems Principles) ทั่วไปเสียก่อน หลักการของระบบ นั้นเปรียบเหมือนกฎพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่อธิบายพฤติกรรมและคุณสมบัติของสรรพสิ่งในธรรมชาติ  ในขณะที่หลักการของวิศวกรรมระบบ (Systems Engineering Principles) คือการนำกฎพื้นฐานเหล่านั้นมาต่อยอดและประยุกต์ใช้กับระบบที่มนุษย์สร้างขึ้นโดยเฉพาะ 

วิวัฒนาการของหลักการ SE นั้นน่าสนใจ ย้อนกลับไปในปี 1993, INCOSE ได้ริเริ่มรวบรวมรายการหลักการฉบับแรกขึ้น ประกอบด้วย 8 หลักการหลักและ 61 หลักการย่อย ในยุคแรกนั้น หลักการเหล่านี้เป็นเหมือนข้อพึงระวังที่กลั่นกรองจากประสบการณ์จริง เพื่อให้การพัฒนาระบบประสบความสำเร็จ และได้กลายเป็นรากฐานสำคัญของกระบวนการ SE ในเวลาต่อมา อย่างไรก็ตาม หลักการยุคแรกมักจะมุ่งเน้นที่ขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งของกระบวนการ SE เท่านั้น   ด้วยเหตุนี้ INCOSE จึงได้ต่อยอดองค์ความรู้เดิมและรวบรวมชุดหลักการ SE ฉบับใหม่ขึ้นมาให้มีลักษณะเป็นสากลและใช้ได้ในทุกบริบท 

โดยเอกสารล่าสุด INCOSE SE Principles ได้อธิบายหลักการแต่ละข้อไว้อย่างละเอียด ทั้งคำจำกัดความ, หลักฐานเชิงประจักษ์ที่สนับสนุน, และแนวทางการนำไปปฏิบัติจริงซึ่งสรุปออกมาเป็น 15 หลักการหลัก และ 20 หลักการย่อย

1. การประยุกต์ใช้วิศวกรรมระบบต้องสอดคล้องกับบริบทเฉพาะเสมอ ทั้งในด้านความต้องการของผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย, ขอบเขตของทางแก้ปัญหา, ผลลัพธ์ของระบบ, และตลอดวงจรชีวิตของระบบทั้งหมด

2. วิศวกรรมระบบต้องมองภาพรวมของระบบแบบองค์รวม โดยพิจารณาทั้งองค์ประกอบย่อย, ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน, ระบบสนับสนุนที่เกี่ยวข้อง, ไปจนถึงสภาพแวดล้อมทั้งหมดของระบบ

3. วิศวกรรมระบบมีพลวัตกับปัจจัยรอบด้าน ทั้งที่มีอิทธิพลต่อและได้รับอิทธิพลจากทรัพยากรภายในและภายนอก รวมถึงปัจจัยทางการเมือง, เศรษฐกิจ, สังคม, เทคโนโลยี, สิ่งแวดล้อม และกฎหมาย

4. ต้องทำความเข้าใจนโยบายและกฎหมายอย่างถ่องแท้ เพื่อไม่ให้การพัฒนาระบบถูกจำกัดด้วยกรอบที่เข้มงวดเกินไปหรือหละหลวมเกินไป

5. ระบบที่เกิดขึ้นจริง คือภาพสะท้อนที่สมบูรณ์แบบที่สุดของตัวมันเอง

6. หัวใจของวิศวกรรมระบบ คือการสร้างความเข้าใจที่ลึกซึ้งขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทั้งในเรื่องปฏิสัมพันธ์, ความอ่อนไหว, พฤติกรรมของระบบ, ความต้องการของผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย และสภาพแวดล้อมการใช้งาน

• 6.1 บริบทของภารกิจต้องถูกกำหนดขึ้นจากความเข้าใจในความต้องการและข้อจำกัดของผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย

• 6.2 ข้อกำหนดและแบบจำลองต้องสะท้อนถึงความเข้าใจในระบบอย่างแท้จริง

• 6.3 ข้อกำหนดคือความต้องการที่เจาะจงและเป็นที่ยอมรับร่วมกันภายในองค์กรผู้พัฒนา

• 6.4 ข้อกำหนดและการออกแบบจะค่อยๆ ถูกลงรายละเอียดให้ชัดเจนขึ้นตามความคืบหน้าของการพัฒนา

• 6.5 การสร้างแบบจำลองต้องคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์และการเชื่อมโยงกันภายในระบบ

• 6.6 ต้องเข้าใจหน้าที่และปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดของระบบในสภาพแวดล้อมการใช้งานจริง

• 6.7 ต้องเข้าใจคุณค่าที่ระบบสร้างขึ้นให้กับผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย

• 6.8 ความเข้าใจในระบบจะเสื่อมถอยลง หากขาดการทบทวนและดูแลรักษาองค์ความรู้นั้นไว้

7. ความต้องการของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียไม่ใช่สิ่งที่ตายตัว และต้องพร้อมรับการเปลี่ยนแปลงตลอดวงจรชีวิตของระบบ

8. วิศวกรรมระบบต้องตอบสนองความต้องการของผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย โดยสร้างสมดุลระหว่างงบประมาณ, กำหนดการ, และข้อจำกัดทางเทคนิค กับความคาดหวังด้านอื่นๆ

• 8.1 ต้องแสวงหาจุดสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างหน้าที่การทำงานและปฏิสัมพันธ์ของระบบ ภายใต้ข้อจำกัดทั้งหมด

9. ทุกการตัดสินใจในงานวิศวกรรมระบบล้วนเกิดขึ้นภายใต้ความไม่แน่นอน จึงต้องคำนึงถึงความเสี่ยงเสมอ

10. คุณภาพของการตัดสินใจขึ้นอยู่กับองค์ความรู้ ที่มีต่อตัวระบบ, ระบบสนับสนุน, และระบบข้างเคียงที่เกี่ยวข้อง

11. วิศวกรรมระบบครอบคลุมทุกช่วงของวงจรชีวิตระบบ ตั้งแต่ต้นจนจบ

• 11.1 สร้างความเข้าใจในระบบ

• 11.2 กำหนดบริบทของภารกิจ

• 11.3 สร้างแบบจำลองของระบบ

• 11.4 ออกแบบและวิเคราะห์ระบบ

• 11.5 ทดสอบระบบ

• 11.6 สนับสนุนการผลิต

• 11.7 สนับสนุนการใช้งาน, การบำรุงรักษา, และการปลดระวาง

12. ระบบที่ซับซ้อน ย่อมถูกสร้างขึ้นโดยองค์กรที่ซับซ้อน

13. วิศวกรรมระบบคือการบูรณาการศาสตร์ด้านวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์เข้าด้วยกัน อย่างมีประสิทธิภาพ

14. วิศวกรรมระบบมีหน้าที่บริหารจัดการปฏิสัมพันธ์ระหว่างศาสตร์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องภายในองค์กร

15. วิศวกรรมระบบตั้งอยู่บนพื้นฐานของชุดทฤษฎีระดับกลาง

• 15.1 มีพื้นฐานจากทฤษฎีระบบ

• 15.2 มีพื้นฐานทางกายภาพและตรรกะที่จำเพาะต่อระบบ

• 15.3 มีพื้นฐานทางคณิตศาสตร์

• 15.4 มีพื้นฐานทางสังคมวิทยาที่จำเพาะต่อองค์กร

หลักการเหล่านี้จึงเป็นเสมือนเข็มทิศนำทางในการกำหนดรากฐานของศาสตร์ที่เป็นสากลสำหรับวิศวกรรมระบบ การนำหลักการไปใช้จะช่วยในการตัดสินใจเลือกแบบจำลองวงจรชีวิต, การวางกระบวนการทำงาน, และการออกแบบโครงสร้างองค์กร เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถพัฒนาระบบที่สนใจได้สำเร็จและยั่งยืน