Sistem rekayasa

Rekayasa sistem adalah bidang interdisipliner dari rekayasa dan manajemen rekayasa yang fokus pada bagaimana merancang, mengintegrasikan, dan mengelola sistem-sistem kompleks selama siklus hidupnya. Pada intinya, rekayasa sistem menggunakan prinsip berpikir sistem untuk mengorganisir kumpulan pengetahuan ini. Hasil individu dari upaya tersebut, sebuah sistem yang dirancang, dapat didefinisikan sebagai kombinasi komponen-komponen yang bekerja secara sinergis untuk bersama-sama melakukan fungsi yang berguna.

Permasalahan seperti rekayasa kebutuhan, keandalan, logistik, koordinasi tim-tim yang berbeda, pengujian dan evaluasi, kemudahan pemeliharaan, dan banyak disiplin ilmu lainnya, yang dikenal sebagai "ilities", diperlukan untuk desain, pengembangan, implementasi, dan akhirnya pembongkaran sistem yang sukses menjadi lebih sulit ketika menangani proyek-proyek besar atau kompleks. Rekayasa sistem menangani proses kerja, metode optimisasi, dan alat manajemen risiko dalam proyek-proyek tersebut. Ini tumpang tindih dengan disiplin teknis dan berpusat pada manusia seperti rekayasa industri, rekayasa sistem produksi, rekayasa sistem proses, rekayasa mesin, rekayasa manufaktur, rekayasa produksi, rekayasa kontrol, rekayasa perangkat lunak, rekayasa listrik, kibernetika, rekayasa dirgantara, studi organisasi, rekayasa sipil, dan manajemen proyek. Rekayasa sistem memastikan bahwa semua aspek yang mungkin dari suatu proyek atau sistem dipertimbangkan dan diintegrasikan ke dalam satu keseluruhan.

Proses rekayasa sistem adalah proses penemuan yang sangat berbeda dengan proses manufaktur. Proses manufaktur difokuskan pada kegiatan berulang yang mencapai output berkualitas tinggi dengan biaya dan waktu minimum. Proses rekayasa sistem harus dimulai dengan menemukan masalah nyata yang perlu dipecahkan dan mengidentifikasi kegagalan yang paling mungkin atau paling berdampak tinggi yang dapat terjadi. Rekayasa sistem melibatkan menemukan solusi untuk masalah-masalah ini.

Istilah rekayasa sistem dapat ditelusuri kembali ke Laboratorium Bell Telephone pada tahun 1940-an. Kebutuhan untuk mengidentifikasi dan memanipulasi properti sistem secara keseluruhan, yang dalam proyek rekayasa kompleks mungkin sangat berbeda dari jumlah properti bagian-bagiannya, mendorong berbagai industri, terutama yang mengembangkan sistem untuk militer AS, untuk menerapkan disiplin ini.

Ketika tidak lagi memungkinkan untuk mengandalkan evolusi desain untuk meningkatkan sistem dan alat yang ada tidak mencukupi untuk memenuhi tuntutan yang semakin meningkat, metode baru mulai dikembangkan yang langsung mengatasi kompleksitas. Evolusi berkelanjutan dari rekayasa sistem mencakup pengembangan dan identifikasi metode dan teknik pemodelan baru. Metode ini membantu dalam pemahaman yang lebih baik tentang desain dan pengendalian pengembangan sistem rekayasa saat mereka semakin kompleks. Alat populer yang sering digunakan dalam konteks rekayasa sistem dikembangkan selama waktu ini, termasuk Bahasa Sistem Universal (USL), Unified Modeling Language (UML), Quality function deployment (QFD), dan Integration Definition (IDEF).

Pada tahun 1990, sebuah masyarakat profesional untuk rekayasa sistem, National Council on Systems Engineering (NCOSE), didirikan oleh perwakilan dari sejumlah perusahaan dan organisasi AS. NCOSE dibuat untuk mengatasi kebutuhan akan peningkatan praktik dan pendidikan rekayasa sistem. Sebagai hasil dari keterlibatan yang semakin meningkat dari insinyur sistem di luar AS, nama organisasi itu diubah menjadi International Council on Systems Engineering (INCOSE) pada tahun 1995. Sekolah di beberapa negara menawarkan program pascasarjana dalam rekayasa sistem, dan opsi pendidikan lanjutan juga tersedia untuk insinyur praktik.

Rekayasa sistem hanya mencerminkan pendekatan dan, belakangan ini, sebagai disiplin dalam bidang teknik. Tujuan pendidikan dalam rekayasa sistem adalah untuk merumuskan berbagai pendekatan secara sederhana dan dengan demikian, mengidentifikasi metode dan peluang penelitian baru yang serupa dengan yang terjadi dalam bidang teknik lainnya. Sebagai pendekatan, rekayasa sistem bersifat holistik dan lintas disiplin.

Asal usul dan cakupan tradisional

Cakupan tradisional dari rekayasa mencakup konsepsi, desain, pengembangan, produksi, dan operasi sistem fisik. Rekayasa sistem, seperti yang aslinya direncanakan, masuk dalam cakupan ini. "Rekayasa sistem", dalam pengertian ini, mengacu pada pembangunan konsep-konsep rekayasa.

Evolusi menjadi cakupan yang lebih luas

Penggunaan istilah "insinyur sistem" telah berkembang seiring waktu untuk merangkul konsep "sistem" yang lebih luas dan proses rekayasa yang lebih holistik. Evolusi definisi ini telah menjadi subjek kontroversi yang berkelanjutan, dan istilah tersebut terus berlaku baik untuk cakupan yang lebih sempit maupun yang lebih luas.

Rekayasa sistem tradisional dilihat sebagai cabang rekayasa dalam arti klasik, yaitu, hanya diterapkan pada sistem fisik, seperti wahana antariksa dan pesawat terbang. Belakangan ini, rekayasa sistem telah berkembang untuk mengambil arti yang lebih luas terutama ketika manusia dilihat sebagai komponen penting dari suatu sistem. Peter Checkland, misalnya, menangkap makna lebih luas dari rekayasa sistem dengan menyatakan bahwa 'rekayasa' "dapat dibaca dalam arti umumnya; Anda dapat mengatur pertemuan atau kesepakatan politik."Konsisten dengan cakupan yang lebih luas dari rekayasa sistem, Body of Knowledge Rekayasa Sistem (SEBoK) telah mendefinisikan tiga jenis rekayasa sistem:

Rekayasa Sistem Produk (PSE) adalah rekayasa sistem tradisional yang difokuskan pada desain sistem fisik yang terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak.

Rekayasa Sistem Perusahaan (ESE) berkaitan dengan pandangan perusahaan, yaitu, organisasi atau kombinasi organisasi, sebagai sistem.

Rekayasa Sistem Layanan (SSE) berkaitan dengan rekayasa sistem layanan. Checkland mendefinisikan sistem layanan sebagai sistem yang diciptakan untuk melayani sistem lain. Sebagian besar sistem infrastruktur sipil adalah sistem layanan.

Pandangan holistik
Rekayasa sistem berfokus pada menganalisis dan mengungkap kebutuhan pelanggan serta fungsionalitas yang diperlukan pada awal siklus pengembangan, mendokumentasikan kebutuhan, kemudian melanjutkan dengan sintesis desain dan validasi sistem sambil mempertimbangkan masalah lengkap, siklus hidup sistem. Ini termasuk memahami sepenuhnya semua pemangku kepentingan yang terlibat. Oliver et al. mengklaim bahwa proses rekayasa sistem dapat diuraikan menjadi:

Proses Teknis Rekayasa Sistem

Proses Manajemen Rekayasa Sistem
Dalam model Oliver, tujuan Proses Manajemen adalah untuk mengorganisir upaya teknis dalam siklus hidup, sementara Proses Teknis meliputi menilai informasi yang tersedia, mendefinisikan ukuran efektivitas, menciptakan model perilaku, menciptakan model struktur, melakukan analisis pertukaran, dan membuat rencana pembangunan & uji coba berurutan.

Bergantung pada aplikasinya, meskipun ada beberapa model yang digunakan dalam industri, semua bertujuan untuk mengidentifikasi hubungan antara berbagai tahapan yang disebutkan di atas dan menggabungkan umpan balik. Contoh model-model tersebut termasuk model Air Terjun dan model VEE (juga disebut model V).

Bidang interdisipliner
Pembangunan sistem sering kali membutuhkan kontribusi dari berbagai disiplin teknis yang berbeda. Dengan menyediakan pandangan sistem (holistik) dari upaya pengembangan, rekayasa sistem membantu membentuk semua kontributor teknis menjadi upaya tim yang bersatu, membentuk proses pengembangan yang terstruktur yang berlanjut dari konsep hingga produksi hingga operasi dan, dalam beberapa kasus, hingga pemutusan dan pembuangan. Dalam akuisisi, disiplin integratif holistik menggabungkan kontribusi dan menyeimbangkan trade-off di antara biaya, jadwal, dan kinerja sambil mempertahankan tingkat risiko yang dapat diterima yang mencakup seluruh siklus hidup barang.

Perspektif ini sering kali direplikasi dalam program pendidikan, yaitu kursus rekayasa sistem diajarkan oleh fakultas dari departemen teknik lainnya, yang membantu menciptakan lingkungan interdisipliner.

Mengelola kompleksitas
Kebutuhan akan rekayasa sistem muncul dengan meningkatnya kompleksitas sistem dan proyek, yang pada gilirannya meningkatkan kemungkinan gesekan komponen, dan oleh karena itu ketidakandalan desain. Ketika berbicara dalam konteks ini, kompleksitas mencakup tidak hanya sistem rekayasa tetapi juga organisasi logis manusia dari data. Pada saat yang sama, sistem dapat menjadi lebih kompleks karena peningkatan ukuran serta dengan peningkatan jumlah data, variabel, atau jumlah bidang yang terlibat dalam desain. Stasiun Luar Angkasa Internasional adalah contoh dari sistem tersebut.

Pengembangan algoritma kontrol yang lebih pintar, desain mikroprosesor, dan analisis sistem lingkungan juga termasuk dalam lingkup rekayasa sistem. Rekayasa sistem mendorong penggunaan alat dan metode untuk lebih memahami dan mengelola kompleksitas dalam sistem. Beberapa contoh alat ini dapat dilihat di sini:

• Arsitektur sistem
• Model sistem, pemodelan, dan simulasi
• Optimisasi matematika
• Dinamika sistem
• Analisis sistem
• Analisis statistik
• Rekayasa kehandalan
• Pengambilan keputusan

Menyikapi sistem rekayasa secara lintas disiplin secara inheren kompleks karena perilaku dan interaksi antara komponen sistem tidak selalu langsung terdefinisi dengan baik atau dipahami. Mendefinisikan dan mengkarakterisasi sistem dan subsistem tersebut serta interaksi di antara mereka adalah salah satu tujuan rekayasa sistem. Dengan begitu, kesenjangan yang ada antara persyaratan informal dari pengguna, operator, organisasi pemasaran, dan spesifikasi teknis berhasil terjembatani.

Lingkup

Prinsip-prinsip teknik sistem - holisme, perilaku muncul, batasan, dan lain-lain - dapat diterapkan pada setiap sistem, kompleks atau sebaliknya, asalkan berpikir sistem diterapkan pada semua tingkat.[24] Selain pertahanan dan kedirgantaraan, banyak perusahaan berbasis informasi dan teknologi, perusahaan pengembangan perangkat lunak, dan industri di bidang elektronika & komunikasi membutuhkan insinyur sistem sebagai bagian dari tim mereka.

Analisis oleh INCOSE Systems Engineering Center of Excellence (SECOE) menunjukkan bahwa usaha optimal yang dihabiskan untuk teknik sistem sekitar 15-20% dari total usaha proyek. Pada saat yang sama, studi telah menunjukkan bahwa teknik sistem pada dasarnya mengarah pada pengurangan biaya di antara manfaat lainnya. Namun, tidak ada survei kuantitatif dalam skala yang lebih besar yang mencakup berbagai industri telah dilakukan sampai baru-baru ini. Studi semacam itu sedang dilakukan untuk menentukan efektivitas dan mengukur manfaat teknik sistem.Teknik sistem mendorong penggunaan pemodelan dan simulasi untuk memvalidasi asumsi atau teori tentang sistem dan interaksi di dalamnya.Penggunaan metode yang memungkinkan deteksi dini kegagalan yang mungkin terjadi, dalam teknik keselamatan, diintegrasikan ke dalam proses desain. Pada saat yang sama, keputusan yang dibuat di awal proyek yang konsekuensinya tidak dipahami dengan jelas dapat memiliki implikasi besar di kemudian hari dalam kehidupan suatu sistem, dan tugas insinyur sistem modern adalah menjelajahi isu-isu ini dan membuat keputusan penting. Tidak ada metode yang menjamin keputusan hari ini masih valid ketika sistem mulai digunakan bertahun-tahun atau dekade setelah pertama kali direncanakan. Namun, ada teknik yang mendukung proses teknik sistem. Contoh-contohnya termasuk metodologi sistem lunak, metode dinamika sistem Jay Wright Forrester, dan Bahasa Pemodelan Bersatu (UML) - semuanya saat ini sedang dieksplorasi, dievaluasi, dan dikembangkan untuk mendukung proses pengambilan keputusan rekayasa. 

Pendidikan dalam rekayasa sistem sering dianggap sebagai perpanjangan dari kursus rekayasa reguler, mencerminkan sikap industri bahwa mahasiswa rekayasa memerlukan latar belakang dasar dalam salah satu disiplin rekayasa tradisional (misalnya rekayasa kedirgantaraan, rekayasa sipil, rekayasa listrik, rekayasa mekanik, rekayasa manufaktur, rekayasa industri, rekayasa kimia) - ditambah pengalaman praktis di dunia nyata untuk efektif sebagai insinyur sistem. Program-program universitas sarjana secara eksplisit dalam rekayasa sistem semakin berkembang, tetapi tetap jarang, gelar-gelar ini termasuk materi tersebut paling sering disajikan sebagai BS dalam Rekayasa Industri. Biasanya program-program (baik sendiri atau dalam kombinasi dengan studi lintas disiplin) ditawarkan mulai dari tingkat pascasarjana baik dalam jalur akademis maupun profesional, yang menghasilkan pemberian gelar MS / MEng atau Ph.D./EngD.

INCOSE, bekerjasama dengan Pusat Riset Rekayasa Sistem di Institut Teknologi Stevens, menjaga direktori program akademis di seluruh dunia secara teratur di lembaga yang sesuai diakreditasi. Pada tahun 2017, daftar tersebut mencantumkan lebih dari 140 universitas di Amerika Utara yang menawarkan lebih dari 400 program sarjana dan pascasarjana dalam rekayasa sistem. Pengakuan institusi yang luas terhadap bidang ini sebagai subdisiplin yang berbeda cukup baru; edisi 2009 dari publikasi yang sama melaporkan jumlah sekolah dan program semacam itu hanya berjumlah 80 dan 165, secara berturut-turut.

Pendidikan dalam rekayasa sistem dapat diambil sebagai sistem-sentris atau domain-sentris:

Program sistem-sentris memperlakukan rekayasa sistem sebagai disiplin yang terpisah dan sebagian besar kursus diajarkan dengan fokus pada prinsip-prinsip dan praktik rekayasa sistem.
Program domain-sentris menawarkan rekayasa sistem sebagai opsi yang dapat dilakukan dengan bidang utama lain dalam rekayasa.

Kedua pola ini berusaha mendidik insinyur sistem yang mampu mengawasi proyek lintas disiplin dengan kedalaman yang diperlukan dari seorang insinyur inti.

Topik teknik sistem rekayasa
Alat-alat rekayasa sistem adalah strategi, prosedur, dan teknik yang membantu dalam melakukan rekayasa sistem pada suatu proyek atau produk. Tujuan dari alat-alat ini bervariasi mulai dari manajemen database, penjelajahan grafis, simulasi, dan penalaran, hingga produksi dokumen, impor/ekspor netral, dan lainnya.

Sistem
Ada banyak definisi tentang apa itu sistem dalam bidang rekayasa sistem. Berikut adalah beberapa definisi otoritatif:

ANSI/EIA-632-1999: "Sejumlah produk akhir dan produk yang memungkinkan untuk mencapai tujuan tertentu."
Dasar-Dasar Rekayasa Sistem DAU: "sebuah komposit terintegrasi dari orang, produk, dan proses yang memberikan kemampuan untuk memenuhi kebutuhan atau tujuan yang dinyatakan."
IEEE Std 1220-1998: "Seperangkat atau susunan elemen dan proses yang saling berhubungan dan perilakunya memenuhi kebutuhan pelanggan/operasional serta menyediakan pemeliharaan siklus hidup produk."
Buku Panduan Rekayasa Sistem INCOSE: "entitas homogen yang menunjukkan perilaku yang telah ditentukan di dunia nyata dan terdiri dari bagian-bagian heterogen yang secara individual tidak menunjukkan perilaku tersebut serta konfigurasi terpadu dari komponen dan/atau subsistem."
INCOSE: "Sebuah sistem adalah konstruksi atau koleksi elemen berbeda yang bersama-sama menghasilkan hasil yang tidak dapat diperoleh oleh elemen-elemen itu sendiri. Elemen-elemen, atau bagian, dapat mencakup orang, perangkat keras, perangkat lunak, fasilitas, kebijakan, dan dokumen; yaitu, semua hal yang diperlukan untuk menghasilkan hasil tingkat sistem. Hasilnya termasuk kualitas tingkat sistem, properti, karakteristik, fungsi, perilaku, dan kinerja. Nilai tambah yang diberikan oleh sistem secara keseluruhan, melebihi yang diberikan secara independen oleh bagian-bagian, pada dasarnya diciptakan oleh hubungan di antara bagian-bagian tersebut; yaitu, bagaimana mereka saling terhubung."
ISO/IEC 15288:2008: "Kombinasi elemen-elemen yang berinteraksi yang diorganisir untuk mencapai satu atau lebih tujuan yang dinyatakan."
Buku Panduan Rekayasa Sistem NASA: "(1) Kombinasi elemen yang berfungsi bersama untuk menghasilkan kemampuan memenuhi suatu kebutuhan. Elemen-elemen tersebut meliputi semua perangkat keras, perangkat lunak, peralatan, fasilitas, personel, proses, dan prosedur yang diperlukan untuk tujuan ini. (2) Produk akhir (yang melakukan fungsi operasional) dan produk yang memungkinkan (yang menyediakan layanan dukungan siklus hidup kepada produk operasional) yang membentuk suatu sistem."

Proses rekayasa sistem mencakup semua kegiatan kreatif, manual, dan teknis yang diperlukan untuk mendefinisikan produk dan yang harus dilaksanakan untuk mengubah definisi sistem menjadi spesifikasi desain sistem yang cukup rinci untuk pembuatan dan implementasi produk. Desain dan pengembangan sistem dapat dibagi menjadi empat tahap, masing-masing dengan definisi yang berbeda:

• Definisi Tugas (definisi informatif)
• Tahap Konseptual (definisi pokok)
• Tahap Desain (definisi formatif)
• Tahap Implementasi (definisi manufaktur)

Bergantung pada aplikasinya, alat-alat digunakan untuk berbagai tahap proses rekayasa sistem. Penggunaan model sangat penting dalam rekayasa sistem. Sebuah model dapat didefinisikan dalam beberapa cara, termasuk:

Abstraksi dari realitas yang dirancang untuk menjawab pertanyaan tertentu tentang dunia nyata

Sebuah tiruan, analog, atau representasi dari proses atau struktur dunia nyata; atau

Sebuah alat konseptual, matematis, atau fisik untuk membantu pengambil keputusan.

Bersama-sama, definisi ini cukup luas untuk mencakup model rekayasa fisik yang digunakan dalam verifikasi desain sistem, serta model skematik seperti diagram blok alur fungsional dan model matematika yang digunakan dalam proses studi perdagangan. Fokus dari bagian ini adalah yang terakhir.

Alasan utama penggunaan model matematika dan diagram dalam studi perdagangan adalah untuk memberikan perkiraan tentang efektivitas sistem, kinerja atau atribut teknis, dan biaya dari sekumpulan kuantitas yang diketahui atau dapat diestimasi. Biasanya, koleksi model terpisah diperlukan untuk menyediakan semua variabel hasil ini. Inti dari setiap model matematika adalah seperangkat hubungan kuantitatif yang bermakna di antara input dan outputnya. Hubungan-hubungan ini dapat sebegitu sederhana seperti menambahkan kuantitas konstituen untuk mendapatkan total, atau sekompleks seperti seperangkat persamaan diferensial yang menggambarkan lintasan wahana antariksa dalam medan gravitasi. Idealnya, hubungan-hubungan tersebut mengekspresikan sebab-akibat, bukan hanya korelasi. Selain itu, kunci keberhasilan aktivitas rekayasa sistem juga terletak pada metode dengan mana model-model ini dikelola dan digunakan secara efisien dan efektif untuk mensimulasikan sistem. Namun, domain yang beragam seringkali menimbulkan masalah yang berulang dalam pemodelan dan simulasi untuk rekayasa sistem, dan kemajuan-kemajuan baru bertujuan untuk saling memperkaya metode di antara komunitas ilmiah dan rekayasa yang berbeda, di bawah judul 'Rekayasa Sistem Berbasis Pemodelan & Simulasi'.

Modeling formalisms dan representasi grafis
Pada awalnya, ketika tujuan utama seorang insinyur sistem adalah untuk memahami masalah yang kompleks, representasi grafis dari sebuah sistem digunakan untuk berkomunikasi mengenai kebutuhan fungsional dan data dari sistem tersebut. Representasi grafis umum meliputi:

• Diagram blok aliran fungsional (FFBD)
• Desain berbasis model
• Diagram aliran data (DFD)
• Diagram N2
• Diagram IDEF0
• Diagram kasus pengguna
• Diagram urutan
• Diagram blok
• Graf aliran sinyal
• Peta fungsi USL dan peta tipe
• Kerangka arsitektur perusahaan

Sebuah representasi grafis menghubungkan berbagai subsistem atau bagian dari sebuah sistem melalui fungsi, data, atau antarmuka. Salah satu atau beberapa metode di atas digunakan dalam industri berdasarkan kebutuhannya. Sebagai contoh, diagram N2 mungkin digunakan ketika antarmuka antara sistem-sistem penting. Bagian dari tahap desain adalah membuat model struktural dan perilaku dari sistem.

Setelah kebutuhan dipahami, sekarang tanggung jawab seorang insinyur sistem untuk mengkaji dan menentukan, bersama dengan insinyur lainnya, teknologi terbaik untuk pekerjaan tersebut. Pada titik ini, dimulai dengan studi kelayakan, rekayasa sistem mendorong penggunaan pilihan terbobot untuk menentukan opsi terbaik. Matriks keputusan, atau metode Pugh, adalah satu cara (QFD adalah yang lain) untuk membuat pilihan ini sambil mempertimbangkan semua kriteria yang penting. Studi kelayakan pada gilirannya menginformasikan desain, yang kembali memengaruhi representasi grafis dari sistem (tanpa mengubah kebutuhan). Dalam proses SE, tahap ini mewakili langkah iteratif yang dilakukan sampai solusi yang layak ditemukan. Matriks keputusan sering diisi menggunakan teknik seperti analisis statistik, analisis keandalan, dinamika sistem (kontrol umpan balik), dan metode optimisasi.

Bahasa Pemodelan Sistem (SysML), adalah bahasa pemodelan yang digunakan untuk aplikasi rekayasa sistem, mendukung spesifikasi, analisis, desain, verifikasi, dan validasi berbagai sistem kompleks.

Bahasa Pemodelan Siklus Hidup (LML), adalah bahasa pemodelan standar yang dirancang untuk rekayasa sistem yang mendukung siklus hidup lengkap: tahap konseptual, pemanfaatan, dukungan, dan pensiun.

Berbagai bidang terkait dapat dianggap sangat terkait dengan rekayasa sistem. Berbagai area berikut telah berkontribusi pada pengembangan rekayasa sistem sebagai entitas yang berbeda:

Rekayasa sistem kognitif

Rekayasa sistem kognitif (CSE) adalah pendekatan khusus untuk deskripsi dan analisis sistem manusia-mesin atau sistem sosioteknis. Tiga tema utama CSE adalah bagaimana manusia mengatasi kompleksitas, bagaimana pekerjaan diselesaikan dengan menggunakan artefak, dan bagaimana sistem manusia-mesin dan sistem sosioteknis dapat dideskripsikan sebagai sistem kognitif bersama. CSE sejak awal menjadi disiplin ilmiah yang diakui, kadang-kadang juga disebut sebagai rekayasa kognitif. Konsep Sistem Kognitif Bersama (JCS) telah menjadi sangat umum digunakan sebagai cara untuk memahami bagaimana sistem sosioteknis kompleks dapat dideskripsikan dengan tingkat resolusi yang berbeda. Pengalaman lebih dari 20 tahun dengan CSE telah dideskripsikan secara luas.

Manajemen konfigurasi

Seperti rekayasa sistem, manajemen konfigurasi yang diterapkan dalam industri pertahanan dan kedirgantaraan adalah praktik tingkat sistem yang luas. Bidang ini sejajar dengan tugas rekayasa sistem; di mana rekayasa sistem menangani pengembangan persyaratan, alokasi ke item pengembangan dan verifikasi, manajemen konfigurasi menangani penangkapan persyaratan, pelacakan ke item pengembangan, dan audit item pengembangan untuk memastikan bahwa telah mencapai fungsionalitas dan hasil yang diinginkan yang telah diperoleh dan dibuktikan melalui pengujian objektif.

Teknik kontrol dan desain serta implementasi sistem kontrol, yang digunakan secara luas di hampir setiap industri, merupakan sub-bidang besar dari rekayasa sistem. Kontrol kecepatan pada mobil dan sistem panduan untuk peluru kendali adalah dua contoh. Teori sistem kontrol merupakan bidang matematika terapan yang aktif yang melibatkan penyelidikan ruang solusi dan pengembangan metode baru untuk analisis proses kontrol.

Teknik industri merupakan cabang dari rekayasa yang berkaitan dengan pengembangan, perbaikan, implementasi, dan evaluasi sistem terintegrasi dari orang, uang, pengetahuan, informasi, peralatan, energi, material, dan proses. Teknik industri mengandalkan prinsip dan metode analisis dan sintesis rekayasa, serta ilmu matematika, fisika, dan sosial bersama dengan prinsip dan metode analisis dan desain rekayasa untuk menentukan, memprediksi, dan mengevaluasi hasil yang diperoleh dari sistem tersebut.

Teknik Sistem Produksi (PSE) merupakan cabang rekayasa yang sedang berkembang yang bertujuan untuk mengungkap prinsip-prinsip dasar dari sistem produksi dan memanfaatkannya untuk analisis, peningkatan berkelanjutan, dan desain.

Desain antarmuka dan spesifikasinya berkaitan dengan memastikan bahwa bagian-bagian dari suatu sistem terhubung dan berinteraksi dengan bagian lain dari sistem serta dengan sistem eksternal sesuai kebutuhan. Desain antarmuka juga termasuk memastikan bahwa antarmuka sistem mampu menerima fitur-fitur baru, termasuk antarmuka mekanis, elektrik, dan logis, termasuk kawat yang disediakan, ruang plug, kode perintah, dan bit dalam protokol komunikasi. Hal ini dikenal sebagai keberlanjutan. Interaksi Manusia-Komputer (HCI) atau antarmuka Manusia-Mesin (HMI) adalah aspek lain dari desain antarmuka dan merupakan aspek kritis dari rekayasa sistem modern. Prinsip rekayasa sistem diterapkan dalam desain protokol komunikasi untuk jaringan area lokal dan jaringan area luas.

Teknik mekatronika, seperti rekayasa sistem, adalah bidang rekayasa multidisiplin yang menggunakan pemodelan sistem dinamis untuk mengekspresikan konstruk yang konkret. Dalam hal itu, hampir tidak dapat dibedakan dari Rekayasa Sistem, tetapi yang membedakannya adalah fokus pada detail-detail yang lebih kecil daripada generalisasi dan hubungan yang lebih besar. Sebagai contoh, kedua bidang ini dibedakan oleh ruang lingkup proyek-proyek mereka daripada metodologi praktik mereka.

Penelitian operasi mendukung rekayasa sistem. Penelitian operasi, singkatnya, berkaitan dengan optimasi suatu proses di bawah beberapa kendala.

Rekayasa kinerja adalah disiplin yang memastikan bahwa sebuah sistem memenuhi harapan pelanggan terhadap kinerja selama masa pakainya. Kinerja biasanya didefinisikan sebagai kecepatan dengan mana suatu operasi tertentu dieksekusi atau kemampuan untuk mengeksekusi sejumlah operasi seperti itu dalam satu unit waktu. Kinerja dapat terdegradasi ketika operasi yang dijadwalkan untuk dieksekusi dibatasi oleh kapasitas sistem yang terbatas. Misalnya, kinerja jaringan beralih paket ditandai oleh keterlambatan transit paket dari ujung ke ujung atau jumlah paket yang beralih dalam satu jam. Desain sistem berkinerja tinggi menggunakan pemodelan analitis atau simulasi, sedangkan implementasi berkinerja tinggi melibatkan pengujian kinerja yang cermat. Rekayasa kinerja sangat bergantung pada statistik, teori antrian, dan teori probabilitas untuk alat dan prosesnya.

Manajemen program dan manajemen proyek

Manajemen program (atau manajemen proyek) memiliki banyak kesamaan dengan rekayasa sistem, tetapi memiliki asal yang lebih luas daripada yang terkait dengan rekayasa sistem. Manajemen proyek juga terkait erat dengan manajemen program dan rekayasa sistem. Keduanya termasuk penjadwalan sebagai alat dukungan rekayasa dalam menilai masalah lintas-disiplin di bawah proses manajemen. Secara khusus, hubungan langsung antara sumber daya, fitur kinerja, dan risiko terhadap durasi tugas atau tautan ketergantungan di antara tugas dan dampak di seluruh siklus hidup sistem merupakan perhatian rekayasa sistem.

Rekayasa proposal

Rekayasa proposal adalah penerapan prinsip-prinsip ilmiah dan matematika untuk merancang, membangun, dan mengoperasikan sistem pengembangan proposal yang hemat biaya. Pada dasarnya, rekayasa proposal menggunakan "proses rekayasa sistem" untuk membuat proposal yang hemat biaya dan meningkatkan peluang keberhasilan proposal.

Rekayasa keandalan adalah disiplin yang memastikan sebuah sistem memenuhi harapan pelanggan terkait keandalannya sepanjang umur sistem (artinya, tidak lebih sering mengalami kegagalan dari yang diharapkan). Selain memprediksi kegagalan, ini juga sebanyak tentang mencegah kegagalan. Rekayasa keandalan berlaku untuk semua aspek sistem. Hal ini erat kaitannya dengan keterjagaan, ketersediaan (kehandalan atau RAMS disukai oleh beberapa orang), dan dukungan logistik terpadu. Rekayasa keandalan selalu merupakan komponen penting dari rekayasa keselamatan, seperti dalam analisis mode dan efek kegagalan (FMEA) dan analisis pohon kesalahan bahaya, serta rekayasa keamanan.

Manajemen risiko, praktik menilai dan mengatasi risiko, adalah salah satu bagian interdisipliner dari Rekayasa Sistem. Dalam pengembangan, akuisisi, atau kegiatan operasional, penambahan risiko dalam pertimbangan dengan biaya, jadwal, dan fitur kinerja, melibatkan manajemen konfigurasi iteratif yang kompleks dalam jejak dan evaluasi terhadap penjadwalan dan manajemen persyaratan di seluruh domain dan untuk siklus hidup sistem yang memerlukan pendekatan teknis interdisipliner dari rekayasa sistem. Rekayasa Sistem memiliki Manajemen Risiko yang mendefinisikan, menyesuaikan, melaksanakan, dan memantau proses terstruktur untuk manajemen risiko yang terintegrasi dalam upaya keseluruhan.

Teknik rekayasa keselamatan dapat diterapkan oleh insinyur non-spesialis dalam merancang sistem kompleks untuk meminimalkan probabilitas kegagalan kritis keselamatan. Fungsi "Rekayasa Keselamatan Sistem" membantu mengidentifikasi "bahaya keselamatan" dalam desain yang sedang berkembang dan mungkin membantu dengan teknik untuk "mengurangi" efek kondisi (potensial) berbahaya yang tidak dapat dirancang keluar dari sistem.

Rekayasa keamanan dapat dilihat sebagai bidang lintas disiplin yang mengintegrasikan komunitas praktik untuk desain sistem kontrol, keandalan, keamanan, dan rekayasa sistem. Hal ini dapat melibatkan sub-spesialisasi seperti otentikasi pengguna sistem, target sistem, dan orang lain: orang, benda, dan proses.

Rekayasa perangkat lunak

Dari awalnya, rekayasa perangkat lunak telah membantu membentuk praktik rekayasa sistem modern. Teknik yang digunakan dalam penanganan kompleksitas sistem yang intensif perangkat lunak telah memiliki efek besar pada pembentukan dan pembentukan ulang alat, metode, dan proses Rekayasa Sistem.