Peirianneg systemau: dull gweithredu a disgyblaeth

Beth yw peirianneg systemau?

Peirianneg systemau yw ble mae rheoli peirianyddol a pheirianneg yn croestorri. Mae’n faes ble mae’r dull gweithredu yn un rhyngddisgyblaethol sy’n cyfuno gwaith dylunio, integreiddio, a rheoli systemau cymhleth drwy gydol eu cylch bywyd.

Mae’n tueddu i gyfeirio’n bennaf at y broses beirianyddol mewn systemau cyfrifiadurol ond, mewn gwirionedd mae peirianneg systemau yn ystyried yr holl systemau sy’n cyfrannu at gwblhau prosiect. Er enghraifft, gallai hyn fod yn y sectorau aerofod neu foduron ac felly byddai’n cynnwys ffactorau fel thermodynameg, cryfder deunyddiau, cydamseriad GPS, a chyfathrebu rhyngwyneb. Er hynny, mae hefyd yn cynnwys pethau fel adnabod gweithrediadau a chyfleoedd i leihau costau, rheoli contractwyr, a monitro matrics cefnogaeth allweddol. Cynnal system yw’r enw sydd weithiau yn cael ei roi ar y rheoli cynhwysfawr hwn o safbwynt oes cynnyrch a gwasanaeth.

Yn wir, mae peirianneg systemau yn gorgyffwrdd â llawer o ddisgyblaethau eraill gan gynnwys peirianneg reoli, peirianneg feddalwedd, peirianneg drydanol, seiberneteg, peirianneg aerofod, astudiaethau trefniadaethol, peirianneg sifil, peirianneg ddiwydiannol, peirianneg systemau prosesau, peirianneg fecanyddol, peirianneg weithgynhyrchu, peirianneg gynhyrchu a rheoli prosiect.

Mae egwyddorion meddylfryd systemau wrth wraidd y broses peirianneg systemau, ac yn sylfaen i ddamcaniaeth systemau hefyd. Yn y bôn, meddylfryd systemau yw’r gallu i ddatrys problemau mewn systemau cymhleth. Mewn systemau cymhleth, mae llawer o rannau sydd â chysylltiad rhyngddynt ac sy’n ddibynnol ar ei gilydd – yn fyr, llawer o is-systemau.

Yr her wedyn yw y bydd newid un rhan o’r system yn unig, yn arwain at newid yr holl rannau eraill yn y system. Y nod yw deall patrwm yr ymddygiad o ganlyniad i newidiadau a gallu rhagweld ac addasu i’r patrwm hwnnw, weithiau gyda systemau wrth gefn. Wrth i system dyfu, mae’n dod yn fwy nag yn swm o’i rhannau ac mae’n gallu dechrau mynegi ei synergedd neu ymddygiad cynnar – hynny ydi, priodweddau nad ydynt yn cael eu gweld yn y rhannau unigol, ond yn y system ehangach yn ei chyfanrwydd. Mae egwyddorion peirianneg systemau yn helpu i reoli hyn drwy ddefnyddio dull holistaidd.

Mae systemau Peirianneg Systemau (SoSE) yn mynd â hyn gam ymhellach gan fod angen meddwl am bethau eraill ar wahân i beirianneg mewn systemau mwy cymhleth yr unfed ganrif ar hugain, fel ystyriaethau cymdeithasol, technolegol ac weithiau ffenomen economaidd-gymdeithasol.

Diffinio peirianneg systemau

Ystyrir bod Simon Ramo yn sylfaenydd peirianneg systemau a disgrifiai ei hun yn “hybrid o wyddonydd, peiriannydd ac entrepreneur.” Diffiniai’r ddisgyblaeth fel “cangen o beirianneg sy’n canolbwyntio ar ddylunio a chymhwyso’r cyfan yn ogystal â’r rhannau, yn edrych ar y broblem yn ei chyfanrwydd, yn ystyried yr holl agweddau a’r newidynnau ac yn cysylltu’r cymdeithasol a’r technolegol.”

Mae Hanfodion Peirianneg Systemau NASA yn diffinio’r ddisgyblaeth fel “dull gweithredu trefnus, amlddisgyblaethol ar gyfer dylunio, gwireddu a rheoli system yn dechnegol, ac edrych ar swyddogaethau ac ymddeoliad y system.”

Mae Corff Gwybodaeth Peirianneg Systemau (SEBoK) yn diffinio tri math o beirianneg systemau:

• Peirianneg Systemau Cynhyrchion (PSE)

Dyma’r beirianneg systemau draddodiadol sy’n canolbwyntio ar ddylunio systemau ffisegol sy’n cynnwys caledwedd a meddalwedd.

• Peirianneg Systemau Menter (ESE)

Defnyddir dull gweithredu holistaidd gyda mentrau, hynny ydi, sefydliadau neu gyfuniadau o sefydliadau, fel systemau.

• Peirianneg Systemau Gwasanaeth (SSE)

Dyma beirianneg systemau gwasanaeth (system sy’n cael ei gweld yn gwasanaethu system arall). Mae systemau isadeiledd sifil yn tueddu i fod yn systemau gwasanaeth.

Beth mae peirianwyr systemau yn ei wneud?

Mae peirianwyr systemau yn gweithio mewn amrywiaeth eang o feysydd, o weithgynhyrchu a datblygu cynnyrch hyd at feddalwedd a thrafnidiaeth.

Gall swydd olygu bwrw golwg dros bensaernïaeth bresennol y system o ran ei gweithrediad strwythurol a’r angen am unrhyw waith diweddaru. Gallai hyn olygu ymchwilio i feddalwedd, caledwedd a chyfarpar addas a fyddai’n hwyluso’r gwaith diweddaru hwnnw. Gall unrhyw brosiect gwmpasu systemau diogelwch, gweithdrefnau diogelwch a rheoli risg.

Mae rheoli prosiect drwy systemau yn gofyn am ddadansoddi anghenion y cwsmeriaid neu’r defnyddwyr yn y pendraw, a’r swyddogaethau gofynnol a hynny’n gynnar iawn yn y broses ddatblygu. Am y rheswm hwn, mae angen i beirianwyr systemau gydweithio a chyfathrebu, a gweithio ar draws meysydd gyda rhanddeiliaid eraill i ddatrys problemau a mireinio datrysiadau ar bob lefel o’r system. Gellid disgrifio peiriannydd systemau fel math o reolwr prosiect, sy’n dibynnu ar wybodaeth ac awdurdod arweinwyr tîm eraill i helpu i ddeall a chydlynu’r gweithgareddau angenrheidiol mewn peirianneg systemau.

Mae galw am beirianwyr systemau drwy’r adeg, gan fod ganddynt sgil hybrid neilltuol. Maent yn tueddu i weithio ar dechnoleg arloesol a systemau blaenllaw oherwydd natur y sgiliau galwedigaethol sydd ganddynt. Mae pobl broffesiynol y byd cyfrifiadureg yn cydnabod mwyfwy yr angen am brofiad mewn peirianneg systemau wrth weithredu’r arferion gorau.

Os ydych chi’n mwynhau datrys problemau yn ymwneud â pheirianneg ac yn mynd i’r afael â phrosiectau mewn ffordd integreiddiol gyda dealltwriaeth lawnach o gylch bywyd system, efallai mai dyma’r llwybr perffaith i chi fynd ati i arbenigo yn eich gyrfa.

Beth yw peirianneg systemau ar sail model?

Mae’r Cyngor Rhyngwladol ar Beirianneg Systemau (INCOSE) yn diffinio peirianneg systemau ar sail model (MBSE) fel “cymhwyso modelu yn ffurfiol i gefnogi gofynion systemau, gweithgareddau dylunio, dadansoddi, gwirio a dilysu gan ddechrau yn y cam dylunio cysyniadol, y camau datblygu a chyfnodau yn nes ymlaen mewn cylch bywyd.” Mae Peirianneg Systemau ar Sail Model (MBSE) yn fethodoleg peirianneg systemau sy’n canolbwyntio ar ddefnyddio modelau parth i gyfnewid gwybodaeth yn hytrach na chyfnewid gwybodaeth gyda dogfen.

Yn y byd peirianneg feddalwedd, model parth yw model cysyniadol o’r parth sy’n helpu rhanddeiliaid annhechnegol i ddeall cysyniadau’r byd go-iawn sy’n integrol i’r parth, ac sydd angen symud ymlaen wedyn at ddatblygu meddalwedd. Gall modelau peirianneg amrywio o fod yn rhai graffigol at fod yn efelychiadau ac yn brototeipiau sy’n helpu i weld mewnbynnau gwahanol gylchoedd bywyd systemau mewn prosiect.

Mae MBSE yn arfer ddarbodus sy’n gymorth i ddysgu’n gyflym drwy ddatblygiad parhaus, sy’n helpu i gywain adborth cyflym ar benderfyniadau. Modelau yw’r unig ffynhonnell wirionedd ac maent yn sicrhau cysondeb yn hytrach na dibynnu ar lu o ddogfennau sydd yn cael eu diweddaru gan amrywiol randdeiliaid, ble gall gwallau ddigwydd. Wrth fireinio dyluniad system, efallai bydd angen cyfnewid, er enghraifft rhwng meddalwedd a chaledwedd. Mae hyn yn rhan o’r broses gwneud penderfyniadau ac, yn syml, dyma pan fydd un peth yn cynyddu a bod rhaid i un arall leihau, boed hynny mewn ansawdd, swm neu briodwedd.

Mae modelu yn gallu darparu data system digidol i’w ddadansoddi ar draws disgyblaethau, sydd yn amlhau cywiriadau yn gyson. Mae hefyd yn helpu gyda chorffori gwybodaeth newydd a phenderfyniadau dylunio i’r holl randdeiliaid mewn amser real.

Dod o hyd i’ch maes arbenigedd gyda gradd feistr mewn cyfrifiadureg

Mae’r cwrs MSc mewn Cyfrifiadureg gan Ysgol Reolaeth Gogledd Cymru yn edrych ar hanfodion peirianneg systemau ochr yn ochr â meysydd allweddol o ddiddordeb fel datblygu meddalwedd, dysgu peiriant, strwythurau data ac algorithmau, a rhwydweithio.

Os ydych chi wedi cyrraedd adeg yn eich gyrfa ble hoffech chi wella eich sgiliau neu ddyfnhau eich gwybodaeth mewn maes arbenigol fel peirianneg systemau, yna, dewch i wybod mwy am gychwyn ar y cwrs ôl-raddedig cyffrous hwn ar-lein.