הקדמה:
לפי מאמר מאת ג׳רלד מ. וינברג, ראה אור בכתב-העת ״פאקטורי״
הנדסת מערכות: התרגום המקובל בעברית ל-System Engineer הוא ״מהנדס שיטות״. תרגום זה נותן הגדרה פחות או יותר נכונה על אופי פעילותו של איש המקצוע, אך מטעה מאד לגבי המקצוע עצמו — שהוא בניית מערכות. ואמנם, לאחרונה החליטה חברת י.ב.מ. ישראל לאמץ את השם ״מהנדס מערכות״ בתור כנוי רשמי לאנשיה.
הם צעירים, כשרוניים, שאפתניים ומעשיים מאד. הם לבושים בקפידה (חליפות אפורות או שחורות) ונושאים מזוודות-עסקים דקות גזרה מעור משובח. הם אינם שוגים בחלומות, אלא בחישובים של כדאיות, יעילות ומיטביות; וחרף זאת מהווה מקצועם תערובת של מדע ואמנות.
אלה הם בני המעמד החדש והמיוחס של מהנדסי מערכות (או מהנדסי שיטות), שצמח רובו ככולו בעשור האחרון, אך כבר קנה לו אחיזה איתנה בצמרת החברה הטכנולוגית.
זהו מעמד שאתגריו תחומים רק ע״י אופק טכנולוגי המתרחק ככל שקרבים אליו. על-כן הם נושאים באחריות עצומה של מימוש הפוטנציאל האדיר של הטכנולוגיה בהתרת הסיבוך הארגוני של מערכות מודרניות במסחר, בתעשיה, במדע ובחברה. כאותו פאנגלוס, מורו של קנדיד, הם מאמינים שאין ״מסובב בלי סיבה״ וכי עולם זה עשוי להיות ״הטוב בעולמות״, אם אמנם תירש גישתם את מקום המקרה והקפריזה.
המערכת
העידן הטכנולוגי איננו אוטופיה מושלמת. ביחד עם הישגים מדהימים באו כשלונות מדהימים לא פחות: מחסנים ממוכנים הנחנקים תחת עומס מוגבר; מחשבים אלקטרוניים ״משתוללים״; מפעל המייצר בסרט נע מוצרים אלקטרוניים בשווי של מיליונים שדינם לאשפה, ועוד. כשלונות מסוג זה הביאו אתם את הצורך במשהו חדש: הנדסת מערכות מאורגנת.
הנדסת מערכות מנוצלת לעתים קרובות בכדי לשפר את הביצוע של תהליכים ישנים: הנדסה תעשייתית, תכנון הייצור, השימוש בטפסים וכו’. אך עדיין לא מומש הפוטנציאל המלא שלה. רבים הם הרואים בהנדסת מערכות גורם חיובי, אך למעשה אין להם מושג על מהותה. יש המעניקים לאנשים תואר של ״מהנדס מערכות״ ואומרים להם לגשת לעבודה. אחרים, הזוכרים לאנשים אלה את עבודתם הדלה תחת תוארים אחרים — נוטים לזלזל ברעיון כולו. הם יודעים גם להצביע על מפעלים מצוינים שהוקמו בלי ״מהנדס מערכות״. והצדק אתם: אין התואר יוצר את מהנדס המערכות, אבל העדרו אינו מבטל את ערכו של האיש.
הנדסת מערכות תובן יותר אם יקראו לה ״הנדסת סיבוך״. הרי הגדרתה היא: ״המדע העוסק בפיקוח על מערכות בעלות דרגת סיבוך גבוהה״. לכל בעיה, אלקטרונית או מכאנית, יש דרגת סיבוך מסוימת, אך משהיא חורגת מן המצב הסטנדרטי או האופייני המוכר למהנדסים, הריהי נעשית בעיה של ״הנדסת מערכות״.
דרגת הסיבוך, ככל תכונה אחרת של המערכת, היא במובן מסוים יחסית. נוטה היא ללכת ולקטון ככל שאנו מרבים לרכוש נסיון לגבי מצבים דומים. לדוגמה, קשה לנו להבין היום מדוע היוו בזמנו תהליכי הייצור של שפופרות אלקטרוניות, שקיקי פוליאטילין או מכוניות, בעיות כה קשות לאנשים שטיפלו בהן לראשונה. אך זהו טבע הדברים, הבעיות הפשוטות הן הבעיות שפתרונן ידוע לנו. מזה יוצא, שמהנדס המערכות, עם שהוא מקטין בעבודתו את דרגת הסיבוך של הבעיה, מבטל בכך את הצורך בהמשך שרותיו.
אמות-מדה למהנדס מערכות
תפקידו של מהנדס המערכות הוא להקים מערכת, אשר תהיה פשוטה בהפעלה, ולאחר מכן גם נוחה לשינויים. עליו להבין כיצד צומחת הפשטות מתוך הסיבוך, על מנת שיוכל לתכנן מערכת אשר אמנם תיטה בכיוון זה.
קיימות ארבע רמות עוקבות של ידע. הראשונה היא רמת הידע האמפירי, או התפעולי. ידע זה מאפשר לעקרת בית לנהוג במכונית. הרמה השניה היא רמת ההרכבה, המאפשרת לפועל להרכיב מכונית מתוך התרשימים. הידע ההנדסי, שהוא הרמה השלישית, מאפשר למתכנן את יצירת אותם התרשימים. ולבסוף, הידע התיאוריטי מאפשר לנו להגיע אל מעבר לתרשימים ולהבין מדוע פועלת המכונית כפי שהיא פועלת. הידע התיאורטי, יותר מכל ידע אחר, הוא זה המאפשר לנו להקטין את דרגת הסיבוך של המערכת. לפיכך, בכדי לקנות ידע זה, משקיעים מהנדסי המערכות זמן רב בלימוד מודלים תיאורטיים.
מודלים. העבודה עם מודלים היא כמובן רק נקודת מוצא לעבודה עם העולם הממשי. הסתמכות יתירה על מודלים חייבת להביא לכשלון הנסיונות לבנות מערכות ממשיות, כי המודלים מתעלמים במכוון מפרטים של המערכת הסופית, וזאת בכדי להבליט את התכניות הכוללות. מהנדס המערכות חייב איפוא לא רק להכיר קבוצה גדולה של מודלים מאתימאטיים ואחרים, אלא גם לדעת לזהות את הפחים שהמודלים טומנים לו.
פח יקוש כזה הוא השאיפה לבנות מערכת מושלמת מדי. פח אחר הוא זה שניתן לכנותו בשם ״בעיית קנה המדה״. נניח שבנינו מודל של מטוס, המסוגל לעוף. אם נבנה מטוס זהה לו בחומר ובמבנה, הגדול ממנו מאה מונים, האם גם הוא יטוס ? לא; כי בשעה שהגדלנו את הממדים הליניאריים פי 100, הגדלנו את משקל המטוס פי מיליון. שטח הכנפים, שהוגדל רק פי 10,000, אינו מסוגל להעניק את כוח העילוי הדרוש.
המטוס הריהו מערכת ולא יתכן לשנות תכונה אחת שלה, מבלי לערער, בפוטנציה, את יתר תכונותיה. לפיכך, אין אפשרות לבנות משהו ״זהה בדיוק, ורק גדול יותר״. בדומה לכך, אם אומר מישהו כי מחלקה מסוימת, או מפעל, או חברה, היא ״כפי שהיתה תמיד, אלא שהיא גדולה יותר״, הריהו מדבר הבלים.
הגודל הוא, כמובן, רק אחת מתכונותיה הרבות של מערכת. כל אחת מתכונות אלו קשורה ברשת סבוכה של קשרים עם כל יתר התכונות. משום כך אין אנו יכולים לומר, למשל: ״הבה נשאיר הכל כמו שהוא, אך נקטין את מחיר הייצור ב-10%״. הרי זה כאילו אמרנו: ״נשאיר את כל היתר כמו שהוא, ורק נעביר אוטוסטרדה דרך לב העיר״. הדבר הוא פשוט בלתי אפשרי.
בעת שמערכות גדלות, או משתנות בתכונה בודדת אחרת, חל שינוי ניכר באפיין. משום כך יש גבול למה שניתן ללמוד על מערכות עתידות תוך בניית מודלים המבוססים על העבר והווה. אך זהו כל המידע העומד לרשותנו בשעה שאנו עומדים בפני בניה, או בניה מחדש, של מערכת. משום כך התכנון — היינו הכנת התרשימים בשביל המערכת העומדת להבנות — לעולם אינו מספיק. תמיד חייב הוא להשתנות תוך כדי הבניה.
מסבה זו, אין עבודתו של מהנדס המערכות מצטמצמת בהכנת התכניות והגשתם לאחרים. הוא משתתף בעבודת הבניה עצמה. רק בדרך זו יכול הוא לרכוש בהדרגה את הידע הדרוש כדי להשלים את המערכת בהצלחה. התכנון ובניית המודל הם רק חלק מתהליך הפיתוח כולו.
מימרה, שמשתמשים בה רבות בעת פיתוח מערכות, מקשה: ״מדוע לעולם אין זמן לבצע את הדבר כהלכה, אך תמיד יש די זמן בכדי לבנות את הכל מחדש ?״ יש מדה של אמת במימרה ערמומית זו. אם איתרע מזלנו ואנו נאלצים להתחיל את הפרויקט מחדש, לפחות רכשנו ידע שיאפשר לנו לעשות זאת כהלכה בפעם השניה.
מעשה במערכת מסוימת
לפי המילון, ״מערכת״ היא ״צרוף של גורמים, המאוחדים בצורה מסוימת של עבודה משולבת או תלות הדדית; שלמות מאורגנת״. זוהי הגדרה מקיפה למדי, וכוללת מערכות ספציפיות רבות. מהנדסי מערכות מחפשים דרכים שוות לטיפול במערכות שונות. עם זאת משנים הם את ההטעמה באותה הגדרה, בכדי להדגיש משהו לגבי תכונות של מערכות. הם מגדירים מערכת כ״צרוף של גורמים, אשר אף אחד מהם אינו ניתן לשינוי בפני עצמו״.
כדי להמחיש זאת, הבה נתבונן ביצרן מסויים של מכשירי מדידה תעשייתיים. נציגי המפעל התלוננו תכופות כי הם מאבדים את המגע עם אנשי הייצור. הקשר ביניהם היה הדוק הרבה יותר בעת שהחברה היתה קטנה: הנציגים הכירו אז אישית רבים מעובדי הייצור. הצד הגרוע ביותר בדבר, הם אמרו, הוא שאין הם מסוגלים יותר להתחייב לגבי מועדי הספקה, בטרם תיאמו זאת עם מתכנני הייצור — דבר האורך 10 עד 14 יום. לדעתם היה מספר ההזמנות גדול הרבה יותר, אילו יכלו לקצר תהליך זה.
מאחר שהמפעל היה אז בעיצומה של הסבה למחשב, נראתה התשובה מובנת מאליה. במאמץ קטן למדי, אפשר היה להזין כל ערב את ההזמנות למחשב, כהתוויה טנטאטיבית לייצור. כשהמערכת החדשה נכנסה לפעולה, היו הנציגים מאושרים. ניתנה להם האפשרות לבקש מועד אספקה ביום שני, למשל, ולהציע מועד זה ללקוח ביום שלישי בבוקר.
אך ביום רביעי הפסידו את ההזמנה. וכך ארע על פני כל הארץ. מה קרה ? בהנדסת מערכות, מהר יותר לא תמיד פירושו רצוי יותר וכאן לפנינו מקרה של נסיון לשנות ״רק גורם אחד״ של המערכת. מהנדס המערכות חייב היה לבדוק גם הנחה נוספת: שהוא אמנם מכיר את המערכת על כל גורמיה. לדעתו, המערכת היתה מורכבת מבית החרושת, וגורם הסביבה במקרה זה היה נציגי המכירה של המפעל. הוא שכח את הלקוחות. נציג המכירה אמר שהלקוחות יהיו מרוצים מהספקה מהירה יותר, ולכן ראה מהנדס המערכות את ה״בעיה״ כהגדלת המהירות, ולא כהגברת המכירות.
למזלו עמד לאחר-מכן על טעותו. לפי השיטה הקודמת, עד שנוכח הלקוח כי יוכל לקבל את הציוד רק בעוד שבועים, כבר בזבז שבועים כדי לחכות לתשובה בדבר המחיר ומועד ההספקה. אם יסרב עכשיו לקנות, הרי יחוש עצמו שוטה על שבזבז זמן כה רב על דבר שאינו מוכן לקחת. משום-כך נראתה לו קבלת ההזמנה כתואמת יותר את דמותו בעיני עצמו כאיש עסקים נבון וזהיר.
לפי השיטה החדשה לא היתה לו, כמובן, השקעה של זמן שהיה חייב לנצלה. לכן היה מוכן הרבה יותר לעיין גם בהצעות מתחרות. מהנדס המערכות מצא, איפוא, כי שורש הדברים נעוץ בעובדה, שהמכירה מערבת גורמים פסיכולוגיים. אילו הבין זאת בתחילה היה הדבר חוסך לו צרות רבות.8
הנדסת מערכות אינה חקר בצועים
המענין הוא, כי דווקה אותם אנשים שידיעותיהם במערכות קלושות ביותר נוטים לזלזל במהנדס המערכות ולראות מקצוע זה כפרי שגעון-אפנה חולף. אך האמת היא, שמהנדס מערכות מאומן עשוי להחזיר למפעל עשרת מונים משווה-שכרו, הן בהוצאות הפיתוח והן בחסכון בהפעלת המערכת החדשה.
הנדסת מערכות שואלת מתחומים רבים אחרים כדי לאפשר לעצמה להקיף את המערכת במלואה. היא נבדלת מחקר בצועים — תחום שנוטים לזהותו בטעות עם הנדסת מערכות — באורח מהותי למדי: חוקר הבצועים פועל בתוך המסגרת, הן הפיסית והן המנטלית, של המערכת הנתונה — ע״י הכנסת שנויים ותקונים קלים. מהנדס המערכות, לעומת זאת, פועל לשם בנייתה, או הריסתה ובנייתה מחדש, של המסגרת. כלומר, כאשר כל התוספות והשפורים האפשריים אינם מתקנים דבר ויש הכרח במשהו חדש מן היסוד.
חקר ביצועים. בכל מערכת מוכנסים תדיר שינויים ותיקונים קלים. ברובם אין הם מתוכננים במיוחד, אך הודות להם מוחזקת המערכת במצב תקין ובהתאמה עם סביבתה.
לעתים גדולים השינויים מכדי שאפשר יהיה להכניסם בלי תכנון מוקדם. לרוב ניתן להתגבר על הבעייה על ידי שימוש טוב יותר בציוד ובכוח האדם הקיימים. אך לעתים יש צורך בטכניקות מאתימאטיות כגון תכנון ליניארי ותורת התורים (Queue theory) בכדי למצוא את הפתרון האופימלי. חוקר הביצועים הוא המומחה לשינויים מסוג זה.
ברם, מגיעה השעה שכל המעינות מסתתמים, והמערכת הקיימת אינה ניתנת יותר להפעלה יעילה. משהו חדש לגמרי חייב להתווסף: ציוד חדש, מבנים חדשים, חמרים חדשים או גישה חדשה לחלוטין. המערכת כאילו דורשת התחלה חדשה. עליה ליהפך, למעשה, למערכת חדשה. זה הוא התחום בו מתגדר מהנדס המערכות. לאמיתו של דבר, עוסקת כיום הנדסת המערכות ברובה בהכנסת שינויים עיקריים במערכות קיימות (אך בדומה לארכיטקטים, מעדיפים מהנדסי המערכות לעסוק בהקמת יצירות חדשות לגמרי).
עם זאת, לא תמיד ברור בדיוק היכן מסתיים שינוי מסוג אחד והיכן מתחיל הסוג האחר. משום כך חייב מהנדס המערכות להכיר — לאו דוקא כמומחה — את הטכניקות של חקר הביצועים. ועליו לדעת דברים רבים נוספים. חוקר הביצועים, לעומת זאת, חייב לדעת את הגבולות של תחום פעולתו. עליו להכיר מתי יש צורך, לא בשיפור, אלא במערכת מסוג חדש.
טכנולוגיות חדשות. בעת שמקימים מערכת חדשה, או בונים אותה מחדש, מעונינים כמובן להשתמש בטכנולוגיה החדישה ביותר. משום כך חייב מהנדס המערכות להתמצא בהתפתחויות הטכנולוגיות האחרונות בכל תחום העשוי להועיל לאותו סוג של מערכות בו הוא עוסק. נוסף לכך, הופעתה של טכנולוגיה חדשה יוצרת לעתים קרובות את הצורך בהכנסתה ובפיתוחה של מערכת חדשה או שונה באורח יסודי. לדוגמה, מחסן המתאים לחלוטין לצרכים הנוכחיים, עשוי להיות מוחלף כעבור זמן במחסן אוטומאטי, או בשיטת הובלה אווירית. הדבר נובע מכך שמושגים חדשים, או סוגי ציוד חדשים, יכולים להשיא או להשפיל את רמת הדרישות שעל המחסן למלא.
מהנדסי מערכות של חברות מחשבים
מכל הטכנולוגיות החדשות הדורשות שינויים יסודיים, המחשבים הם הנפוצים והחשובים ביותר מבחינת שימושיהם והשפעתם. רוב מהנדסי המערכות בארץ מועסקים על ידי ספקי מחשבים, והם עוזרים בפיתוח המערכות החדשות הדרושות בכדי לנצל את יכולתו של המחשב. בכדי לתת תמונה ברורה של מהנדס מערכות בפעולה, נביא תיאור מעשי של מערכת מחשב.
איתחול הפרויקט. חברה מייצרת מכוניות, ולה כמה מפעלי הרכבה. יש לחברה מחשב לפעולות משרדיות, אך הייצור כמעט שאינו קשור בו. יום אחד מצליח איש מכירות של מחשבים לצוד את תשומת לבו של סגן נשיא החברה הממונה על הייצור. הוא מצביע על כך, שהואיל ומרבית הוצאות העסק הן בייצור, הרי בו גם עיקר הסיכוי לקצץ בהן.
מוקמת ועדה שתפקידה להגיש דו״ח מוקדם על התועלת האפשרית שמחשבים עשויים להביא לייצור. החברה המספקת את המחשב מקצה לאיש המכירות מהנדס מערכות, וחברת המכוניות מוסיפה על כך כמה ממומחי המפעל. המטרה היא לקבוע : (1) אם אמנם קיים חסכון פוטנציאלי, (2) היכן אפשר יהיה לממשו, (3) אם אפשר יהיה לבצע את השינויים הדרושים מבלי שהדבר יעלה יותר מהחסכון המצופה. במלים אחרות, מטרתו של מחקר סבירות זה היא לברר אם כדאי להעמיד את הסכומים הניכרים שיידרשו לשם תכנון מחדש של המערכת.
מאחר שמהנדס המערכות מכיר את הסכנות הטמונות במחקרי סבירות, הריהו ממליץ כי הוועדה תקבע לעצמה גבול זמן שבו עליה לסיים את עבודתה ולהתפרק. דבר זה ימנע את הוועדה מלהכנס לפירוט מוגזם. הוא גם ימנע את המחקר מליהפך מבלי משים לפיתוח. יש להימנע מפיתוח בשלב זה, כי הוא עלול להגביל את השינויים המוצעים לאותם התחומים בהם אנשי הוועדה רואים את עצמם מומחים. על ידי כך תתבטלנה מראש אפשרויות חשובות בטרם נאספה אינפורמציה מספקת לשם קבלת החלטה אופטימלית.
בזמן מחקר הסבירות מלמדים חברי הוועדה איש את רעהו בתחומי מומחיותם. הם משתדלים להקיף במחקר המוקדם שלהם שטחים רחבים ככל האפשר.
תפקידו של מהנדס המערכות במחקר זה הוא לוודא, כי כל מי שיש לו ענין בתוצאה יוכל להציג את נקודת השקפתו, והיא תובן, אם גם לא תתקבל, על ידי האחרים. ידוע לו כי הוא עלול להתקל בשלב מאוחר יותר בהתנגדות חריפה מצד אותו אדם שלדעתו לא ניתנה תשומת לב מספקת לקשייו. עם זאת נמנע הוא מליצור את הרושם, כי איש לא יצטרך להקריב קורבנות. ועליו להימנע מהבטחות מופרזות, למרות הפיתוי להשתמש בהן כ-״שוחד״ לשם השגת שיתוף פעולה.
בשעה שהוא עושה זאת, נתון מהנדס המערכות במבחן של התבוננות ביקורתית מצד האחרים. הדעות המתגבשות בשלב זה תישארנה בעינן במשך כל הפרויקט. אם לא תרחוש הוועדה אמון בכושרו, או אם תחוש שהוא מייצג אינטרסים מנוגדים לשלה, לא יוכל לבצע את תפקידו כהלכה.
שאלה קשה היא אם יש צורך שנציג אגוד העובדים יצורף לוועדה. לדעתו של מהנדס המערכות יש חשש לחיכוכים עם האיגוד בשלב מאוחר יותר, אם לא יתיעצו בו מלכתחילה. אך הנהלת המפעל אינה מעונינת ״לעשות גלים״ בתקופה של יחסים רגועים בין העובדים וההנהלה.
הוועדה מחליטה לבסוף להמליץ על תנאי מגביל: עבודתו של שום עובד לא תשתנה בדרך כלשהי על ידי המערכת החדשה. המלצה זו נעשית תוך הכרה מלאה בעובדה, שהיא מגבילה את התועלת שהמערכת החדשה עשויה להביא. כמו כן, שאם יהיה צורך לעבור בעתיד על תנאי זה, הדבר עלול לגרום לצרות. מגבלות14 מסוג זה נקראות יעדי תכנון שליליים, והן מגדירות את הדברים מהם יש להימנע.
בנוסף לכמה מגבלות כאלו, קובעת הוועדה את יעדיה החיוביים — השינויים שיש להכניס במערכת. לדוגמה, יש לחברה זוג בעיות צמודות העולות לה ביוקר: עודף וגרעון בהספקת חלקים למפעלי ההרכבה. העודף בהספקה מעלה את הוצאות המצאי, מצמצם את מרחב העבודה, ובסיכומה של השנה גורם לבזבוזים גדולים. הגרעון בהספקה מאלץ את העובדים למצוא תחליפים בזמן ההרכבה, ומצריך לאחר מכן את החלפת החלק כדי להתאימו למפרטים. החשש מפני השבתת הייצור מונע את הנסיון להקטין את המצאי.
בדו״ח שלה מעריכה הוועדה, כי כמה מיליוני דולר בשנה מתבזבזים בגלל חוסר פיקוח מספיק על הספקת החלקים. מבלי להיכנס לפרטים בדבר הדרך שבה יוכל הדבר להיעשות, נראה לוועדה כי אם יוכל המחשב לקצץ 10% בלבד מהוצאה זו (למעשה יש להניח שהחסכון יהיה גדול הרבה יותר), הרי יצדיק את עצמו לחלוטין.
לסיכום, הצעד הראשון בפרויקט הוא מחקר סבירות, המבוצע על ידי נציגי המחלקות הנוגעות בדבר, מהנדס המערכות, ואיש המכירות של חברת המחשבים. לוועדה ישנן 5 מטרות עיקריות: (1) הדרכה הדדית, (2) יצירת אמון הדדי, (3) קביעת מגבלות לפיתוחים עתידיים, (4) קביעת יעדי המערכת, (5) המלצות לפעולה בעתיד.
לימוד המערכת הקיימת. סגן הנשיא מקבל את ההמלצות ומתכונן להפעילן. סגן מנהל של אחד ממפעלי ההרכבה מתמנה כמנהל הפרויקט. מהנדס המערכות מוצמד לפרויקט לכל שעות עבודתו. בשלב זה זקוק צוות הפרויקט לאינפורמציה נוספת בדבר שיטות העבודה בחברה למעשה; משום כך מבצע הוא כמה מחקרים מפורטים.
בין היתר, בונה הוא מודל קלט-פלט של כל תהליך הייצור. הוא משרטט דיאגרמה של תזרים האינפורמציה והחמרים מכל חלק פונקציונלי של החברה אל כל חלק אחר. מתבצע מעקב של כל המסמכים והחמרים עד למקורם הראשון. תוך כדי שילוב כל האינפורמציה הזו לתמונה אחת, מתחילות להסתמן תכונות מסוימות של המערכת.
לדוגמה: ישנם שני מקורות עיקריים של אינפורמציה — סוכני המכירה של המכונית ומהנדסי התכנון. נוסף לכך, כל מקבל אינפורמציה רואה אותה בצורה שונה במקצת; כך שמחלקת הקניה מזמינה בנוסח אחד, בעוד שמחלקת הייצור עובדת לפי הוראות מטיפוס אחר לגמרי.
המחקר של קלט-פלט מגלה רק את המבנה הכללי ומקורות אפשריים לתקלות. כשמתגלה קושי כגון זה של מפרטים בלתי אחידים, נערכים מחקרים נוספים. מטרתם היא לברר אם התקלה נובעת מאופיה של המערכת כולה, או שאפשר לטפל בה בדרג נמוך יותר. שיטה אופינית לטיפול במקרה זה היא ״חקר הקו היחיד״. פריט יחיד של אינפורמציה (או חומר) עובר עיקוב דרך כל המערכת, החל מנקודת כניסתו (קלט) ועד לגילוי כל יעדיו הסופיים.
מחקרי חוט יחיד כאלה מגלים מקרים של כפילות או חמרים בלתי מנוצלים. כאשר למסמכים או לפרטי ציוד שונים ישנן דיאגרמות-חוט דומות, אפשר למזגן לעתים קרובות. לדוגמה, במקרה זה נוצר דו״ח שינויים יחיד לשם העברתו בבת אחת לכל המחלקות הנוגעות בדבר.
כשמערכת האינפורמציה הדרושה מתחילה להסתמן, נעשית הערכה של גודל המחשב הדרוש, ונערכת ההזמנה המתאימה. כן מוקם צוות למחשב, והוא מתחיל את הכשרתו.
תכנון המערכת החדשה. בשלב זה מחליטים מנהל הפרויקט ומהנדס המערכות לשלב במחשב את נתוני ההזמנות ואת מפרטי הייצור של כל המחלקות. דבר זה יגרום למימוש חלק הארי של החסכון האפשרי הודות להקטנת העודף והגרעון בהספקה. שני אנשים אלה בונים מודל של מערכת אינפורמציה משולבת זו, תוך שימוש בדיאגרמות קלט-פלט, דיאגרמות של חוט יחיד, ודרכי הצגה אחרות. על ידי כך מתאפשרת השוואה ישירה עם המערכת הקיימת. התכנון של מערכת חדשה דומה מאד לחקירתה של מערכת קיימת.
לאחר שמישבים את אי-ההתאמות הנראות לעין בונה מהנדס המערכות סימולאציה מקורבת של זרימת האינפורמציה במערכת החדשה. לעתים קרובות זרימה זו היא כה מסובכת, עד שדרוש מחשב כדי לברר נקודות כגון: (1) מה קורה כשחלקים מסוימים במערכת סובלים ממעמס-יתר, (2) מה הן התוצאות של שינוי יסודי במפרטי הייצור באמצע השנה. במקרה שלפנינו יש באפשרותו של מהנדס המערכות לבצע חישוב ״ידני״ פשוט למדי בכדי לוודא את התאמתה ויעילותה של המערכת המוצעת.
אך תכנונה של מערכת מתאימה ויעילה אינו מספיק. הצעד הבא הוא לבחון את האפשרות של פיתוח תכנית לשם הסבת המערכת הישנה אל החדשה. הכנסת מודל חדש של מכוניות הוא המועד האידאלי לביצוע הסבה זו. אך יש לדעת מה הם החסרונות של בחירה זו. העיקרי בהן הוא המבוכה הכללית השוררת תמיד בתחילתה של שנת-מודל חדשה. המבוכה תגבר בוודאי עם הפעלתם של תהליכים חדשים בעת ובעונה אחת.
בכדי לפשט את המעבר, מתכנן מהנדס המערכות סידרה של מערכות ביניים. כל אחת מהן מקרבת את המערכת הישנה צעד נוסף לקראת המערכת החדשה. דבר זה כרוך בשינויים מסוימים במערכת הסופית, אך הוא מרכך במידה ניכרת את הקשיים של תהליך המעבר.
רבים משלבי הביניים הללו כרוכים בשינויים במחלקה אחת בלבד. לדוגמה, נוצר טופס חדש לשם רישום מפרטי הזמנה. בעת הכנסתו של הטופס החדש מעסיקים פקידים זמניים לשם העתקת הנתונים מהטופס החדש אל הישן. רק לסוכנים ידוע כי משתמשים עכשיו בטופס חדש. בעת שיבוצע המעבר הסופי, לא יצטרכו הסוכנים לטפל בטופס בלתי מוכר, בנוסף לבעיות הקשורות בקו ייצור חדש.
מהנדס המערכות מחליט, כמו כן, כי המקום הטוב ביותר בכדי להדגים את פעולתה של המערכת החדשה, הוא במפעל ההרכבה של מנהל הפרויקט, שאנשיו ומבנהו מוכרים לו יפה. לאחר שהמערכת תפעל יפה שם, אפשר יהיה לאמן שם גם את האנשים מיתר המפעלים, לפני שגם הם יוסבו למערכת החדשה.
מכונית עם שני מנועים
תוך כדי פיתוחה של המערכת החדשה, מתעוררים קשיים בלתי צפויים. אחד מהם נובע מהעובדה, שהזמנות העבודה המיוצרות על ידי המחשב הן שונות במראיתן מאלו שנכתבו ביד. דבר זה מהווה שינוי לגבי עובד הייצור, בניגוד למגבלה שעליה הוסכם מראש. ברם, מהנדס המערכות משכנע את המנהלים, כי במוקדם או במאוחר יהיה צורך לטפל בבעיה זו, ומוטב לעשות זאת כל עוד המערכת היא גמישה. קל לדון בשלב זה באפשרויות אחרות, אך השינויים יעלו ביוקר רב אם תיאלץ החברה לסגת, בשלב מאוחר יותר, נסיגה אסטרטגית.
מתברר כי נציגי איגוד העובדים מברכים על השינוי. בעבר נראה היה להם תמיד, כי הזמנות העבודה היו הגורמים האמיתיים לשגיאות שנעשו על ידי עובדי הייצור. משום כך ממהרים הם להסכים שינוסו הטפסים המודפסים החדשים, עוד בטרם הגיע המחשב. ניסוי זה יש בו תועלת כפולה: (1) עובדי הייצור מגלים כי בתכנון הטפסים החדשים ישנם ליקויים רציניים; הטפסים עוברים איפוא תכנון15 מחודש, כדי לעקור את הליקויים. (2) כשהמחשב מתחיל לבסוף בעבודתו, אין עובדי הייצור מבחינים כלל בכך; הם הספיקו כבר להשתמש בטפסים החדשים במשך כמה חודשים, והם מרוצים מהם לחלוטין.
מיכון המפרטים גם הוא מעורר בעייה קשה. יש לתכנן את הטפסים כך שיאפשרו למהנדסים לרשום את מפרטיהם. אך עליהם להיות מתאימים גם לפעולות המחשב. מנסים איפוא כמה פשרות שונות, אך התכניתנים מתקשים בתרגום המפרטים לתכניות המתאימות למחשב. כתוצאה מכך נוצרים חיכוכים בין תכניתני המחשב ובין המהנדסים. יתר על כן, המהנדסים משנים את מפרטיהם בתכיפות רבה יותר משהתכניתנים מסוגלים לשנות את תכניות המחשב.
מהנדס המערכות מציע איפוא, כי התכניות למחשב ייכתבו בשפת-תכנות גבוהה יותר, כך שמפרטי המהנדסים ישמשו כפרמטרים של התכנית. בדרך זו, כל שינוי במיפרטים לא יצריך יותר מכמה דקות בכדי לתרגמו לתכניות מחשב חדשות.
עם הפעלת המחשב מתגלה הפתעה חדשה: רבים מהמפרטים הם אוויליים ממש. למכונית עם מזגן-אוויר נדרשים שני מנועים, או במקרה אחר — שום מנוע. למכונית אחרת נרשמים שני צירים אחוריים, שמונה צמיגים, שלושה מושבים אחוריים, וכדומה. לא לחינם אי אפשר היה עד כה לערוך מעקב אחר החלקים! בעבר, היו עובדי המפעלים נבונים דיים כדי לא למלא אחר מפרטים כה אוויליים. הם פשוט פעלו לפי הבנתם, ונטלו מה שנראה היה להם סביר, בהתאם לכמויות שעמדו לרשותם.
קל לתקן את המצב. מהנדס המערכות מבקש כי מעתה יוכנו מפרטים טנטאטיביים גרידא. לפי הצעתו נכתבת למחשב תכנית שלפיה הוא בודק את המפרטים. בכל מקרה שמפרט מתגלה ע״י המחשב כבלתי סביר, הוא נדחה ומוחזר למהנדס האחראי לו. בוחן אוטומאטי זה מפשט במידה ניכרת את עבודתו של המהנדס. מה שיותר חשוב — הדבר גורם לקיצוץ מיידי ויסודי של בעיית העודף והגרעון בחלקים. לאמיתו של דבר, השיפור הוא גדול יותר מזה שנצפה על ידי החברה בתחילת הפרויקט.
קיצורו של דבר, המעבר כולו מתוכנן ומבוצע ללא תקלות. המערכת החדשה מפשטת גם את המעבר למודל החדש של מכוניות. התלונה היחידה, אולי, היא כי לכמה אנשים חסרה תחושת ההתרגשות והדרמה שליוותה בעבר את הכנסתו של מודל חדש של מכוניות, כאשר מצב של תוהו ובוהו שרר כמעט בכל. • •
