Hvad er systemtænkning?
I henhold til den seneste artikel af WPI-professorerne Jamie Monat og Thomas Gannon er det en tilgang til ingeniørarbejde, der inddrager den fulde kontekst af det pågældende problem.
Og det kunne måske have hjulpet med at undgå nogle af de mest berygtede katastrofer i ingeniørhistorien.
Her er en oversigt over fem katastrofer, som Monat og Gannon hævder ikke ville være sket, hvis de involverede havde brugt systemtænkning lidt mere aktivt.
The Microsoft Zune
Det mislykkede forsøg på at konkurrere med Apples iPod er måske ikke en “katastrofe”, men det kostede 289 millioner dollars. Tænk, hvis de penge var gået til Bill & Melinda Gates Foundation i stedet.
Hvad skete der: Typisk citeres Zune oftere i marketingundervisningslokaler end som et teknisk casestudie, men den er stadig genstand for vittigheder i popkulturen – især i Guardians of the Galaxy 2 fra 2017 – fordi den ikke har iPod’s æstetiske appel eller “cool”-faktor. Faktisk var Zune ifølge Slate-teknologikronikeren Farhad Manjoo “helt fint” som et isoleret stykke udstyr.
Det er desværre sådan, at brugerne ikke længere oplever noget som “et isoleret stykke udstyr”, især ikke en enhed til afspilning af lyd før streaming, som på daværende tidspunkt krævede, at brugerne skulle vedligeholde deres eget mediebibliotek på tværs af et økosystem af udstyr og tjenester. Microsoft placerede ikke Zune tilstrækkeligt inden for rammerne af et komplet brugeroplevelsessystem, hvilket Apples forskellige iPod-udgaver gjorde. Ved at udnytte systemiske fordele som intuitivt og stilfuldt design, fælles parametre på tværs af flere enheder, et bibliotek af tilgængelig musik med licens til downloading og en letforståelig prisordning gjorde Apple kort proces med Zune, som kun holdt i 5 år, inden den blev indstillet.
Hvordan systemtænkning kunne have hjulpet: Microsoft kunne have fået et bedre ry som hardwarevirksomhed ved at bygge Zune som blot en funktionel komponent i et komplet brugeroplevelsessystem i stedet for en enkeltstående enhed. I stedet for at fremkalde et grin, hver gang nogen siger “Zune”.”
Vandet i Ayolé
Den nybyggede vandforsyningsinfrastruktur i en lille vestafrikansk landsby brød sammen efter tre år, hvilket tvang indbyggerne til at bruge parasitforurenet flodvand.
Hvad skete der? Landsbyen Ayolé i Togo var afhængig af Amou-floden som vandkilde, hvilket udsatte indbyggerne for perleorm, små parasitter, der forårsager uudholdelige smerter. Regeringen og internationale hjælpeorganisationer reagerede på krisen ved at grave og installere nye brønde. Efter et par år med regelmæssig drift blev brøndene lukket.
Hvordan? Landsbyen var simpelthen ikke udstyret til at håndtere det normale slid på deres nye infrastruktur. Der var ingen reservedele til rådighed, ingen teknisk ekspertise til at hjælpe med at reparere eller vedligeholde pumperne, og der var ingen penge til at betale for reparationer.
Hvordan systemtænkning ville have hjulpet: Interessenterne anvendte i sidste ende systemtænkning, efter at vandproblemet i det oprindelige brøndbygningsprojekt blev behandlet som et rent teknisk problem. Togolesiske rådgivningsagenter uddannede landsbyboerne i vedligeholdelse og reparation af brønde, den lokale isenkrambutik etablerede en forsyningskæde for reparationsdele, og landsbyens kvinder organiserede et landbrugsproduktions- og salgssystem for at hjælpe med at betale for delene. Dette afdækker en af de vigtigste lektioner i systemtænkning: problemer løses bedst, når man inddrager sammenhængen mellem teknik, socioøkonomiske forhold, logistik og brugerne selv.
20 Fenchurch Street, London
De buede facader på denne høje kontorbygning fokuserer solens refleksion fra vinduerne og ind i en koncentreret “dødsstråle”.
Hvad skete der? Det er designet af Rafael Viñoly og blev færdiggjort i 2014. Den paraboliske form på dette 38 etager høje kontorkompleks i London reflekterer en stor del af sollyset på et lille område i gadeplan i flere timer hver dag, hvilket resulterer i temperaturer på butiksfacaderne på over 200° C. En bil blev delvist smeltet, og en journalist stegte et æg på fortovet. Den termiske adfærd fik de lokale til at give bygningen tilnavnet “Fryscraperen”.
Hvordan systemtænkning ville have hjulpet: Systemtænkning betyder, at man inddrager sammenhænge mellem relevante miljøkomponenter – som f.eks. “solen er varm” – i designet. At undlade at gøre det var særligt irriterende i dette tilfælde på grund af Viñolys involvering i designet af det tilsvarende hidsige Vdara-hotel i Las Vegas kun 6 år før Fryscraper.
Den russiske K-141 Kursk-ubådskatastrofe
Under en træningsøvelse i august 2000 resulterede den største tragedie i den russiske flådes historie i tabet af 118 besætningsmedlemmer.
Hvad der skete: En lækage af hydrogenperoxid (H2O2) fra en af skibets torpedoer reagerede med forurenende stoffer i torpedorøret, hvilket udløste en eksplosion af skibets ammunition. Ubåden blev oversvømmet og sank inden for få minutter og dømte de få besætningsmedlemmer, der overlevede den første eksplosion, til en forfærdelig skæbne.
Hvordan systemtænkning ville have hjulpet: Systemtænkning omfatter forudgående planlægning for de eventuelle “kontrollanter” og “vedligeholdere” af et system, hvilket i dette tilfælde ville have været den kontantknappe russiske flåde i begyndelsen af 2000’erne. Den risiko, der var forbundet med brintoverilte som fremdrift for torpedoer, var kendt og veldokumenteret, men omkostningerne ved fjernelse eller oprydning viste sig at være uoverkommelige. I stedet for at udløse en advarsel om at nedtrappe flådeaktiviteten eller nedlægge ubåde, der indeholdt H2O2, blev faren simpelthen ignoreret.
“Galloping Gertie”, alias Tacoma Narrows Bridge
Alle har set de ikoniske optagelser af denne velkendte ingeniørkatastrofe.
Hvad skete der? Vindstød, der strømmer gennem Tacoma Narrows, udøvede ekstreme aerolastiske tortionsflagringer (et synonym for “vaklende som en tegneserie i virkeligheden”) på denne ulykkelige hængebro. Små svingninger øgede mængden af overfladeareal, der var udsat for vindstød, og virkede som en kraftmultiplikator, der fordrejede broen yderligere og krævede større elasticitet for at vende tilbage til sin oprindelige form.
Svingningerne blev forværret af to vigtige faktorer: en dækskonstruktion, der ikke var stiv nok til at dæmpe vridningen, og hvirvler i medvind fra broen, der i det væsentlige forvandlede den til en gigantisk flakkende flyvinge. Efter at et kabel til sidst knækkede, havde Gertie sin sidste galop og kollapsede kun to år efter sin oprindelige konstruktion i 1938.
Hvordan systemtænkning ville have hjulpet: “Miljøet” er et centralt element i systemtænkning, og i dette tilfælde var der tale om forudsigelige kræfter, der virkede på systemkomponenterne med tilstrækkelig kraft til at forårsage strukturelt svigt. Omkostningshensyn førte til nedskæringer i det oprindelige design, som krævede spær, der ville have forhindret sammenstyrtningen. Men den manglende vurdering af systemkomponenternes indbyrdes afhængighed førte i sidste ende til, at broen gik til grunde.