Vad är systemtänkande?
Enligt den senaste artikeln av WPI-professorerna Jamie Monat och Thomas Gannon är det ett tillvägagångssätt för ingenjörskonst som omfattar hela sammanhanget för det aktuella problemet.
Och det kan ha hjälpt till att undvika några av de mest ökända katastroferna i ingenjörshistorien.
Här är en sammanfattning av fem katastrofer som Monat och Gannon hävdar inte skulle ha inträffat om de inblandade hade använt sig av systemtänkande lite mer aktivt.
Microsofts Zune
Det misslyckade försöket att konkurrera med Apples iPod är kanske inte att betrakta som en ”katastrof”, men det kostade 289 miljoner dollar. Tänk om de pengarna hade gått till Bill & Melinda Gates Foundation i stället.
Vad hände: Zune, som vanligtvis citeras oftare i marknadsföringskurser än som en teknisk fallstudie, är fortfarande föremål för skämt i populärkulturen – särskilt i Guardians of the Galaxy 2 från 2017 – för att den inte har iPods estetiska attraktion eller ”coola” faktor. Faktum är att Zune, enligt den tekniska kolumnisten Farhad Manjoo från Slate, var ”helt okej” som en isolerad utrustning.
Tyvärr upplever användarna ingenting som ”en isolerad utrustning” längre, särskilt inte en enhet för uppspelning av ljud före streaming, som vid den tiden krävde att användarna skulle underhålla sitt eget mediebibliotek i ett ekosystem av utrustning och tjänster. Microsoft placerade inte Zune på ett lämpligt sätt inom ramen för ett fullständigt system för användarupplevelser, medan Apples olika lanseringar av iPod gjorde det. Genom att utnyttja systemfördelar som intuitiv och snygg design, gemensamma parametrar för flera enheter, ett bibliotek med tillgänglig musik som är licensierad för nedladdning och ett lättförståeligt prissystem, gjorde Apple processen kort med Zune, som bara varade i fem år innan den lades ned.
Hur systemtänkande kunde ha hjälpt: Microsoft kan ha fått ett bättre rykte som hårdvaruföretag genom att bygga Zune som bara en funktionell komponent i ett komplett användarupplevelsesystem, snarare än en fristående enhet. I stället för att framkalla ett skratt varje gång någon säger ”Zune.”
The Water of Ayolé
Den nybyggda infrastrukturen för vattenförsörjning i en liten västafrikansk by gick sönder efter tre år, vilket tvingade invånarna att använda parasitinfekterat flodvatten.
Vad hände: Landsbyn Ayolé i Togo förlitade sig på Amou-floden som vattenkälla, vilket utsatte invånarna för marsvampar, små parasiter som orsakar olidlig smärta. Regeringen och internationella hjälporganisationer reagerade på krisen genom att gräva och installera nya brunnar. Efter några år av regelbunden drift stängdes brunnarna.
Hur? Byn var helt enkelt inte utrustad för att hantera det normala slitaget på deras nya infrastruktur. Det fanns inga reservdelar tillgängliga, ingen teknisk expertis som kunde hjälpa till att reparera eller underhålla pumparna och inga pengar för att betala för reparationer.
Hur systemtänkande skulle ha hjälpt: Intressenterna tillämpade så småningom systemtänkande efter att det ursprungliga brunnsbyggnadsprojektet behandlade vattenfrågan som ett rent tekniskt problem. Togolesiska agenter utbildade byborna i underhåll och reparation av brunnar, den lokala järnaffären upprättade en leveranskedja för reparationsdelar och byns kvinnor organiserade ett system för jordbruksproduktion och försäljning för att hjälpa till att betala för delarna. Detta avslöjar en av de viktigaste lärdomarna av systemtänkande: problem löses bäst när man tar hänsyn till sambanden mellan teknik, socioekonomiska förhållanden, logistik och användarna själva.
20 Fenchurch Street, London
Den här höga kontorsbyggnadens böjda fasader fokuserar solens reflexion från fönstren till en koncentrerad ”dödsstråle”.
Vad hände? Den paraboliska formen på detta 38 våningar höga kontorskomplex i London, som ritades av Rafael Viñoly och färdigställdes 2014, reflekterar en stor del av solljuset på ett litet område i gatunivå under flera timmar varje dag, vilket resulterar i temperaturer på butiksfronten på över 200°F. En bil smälte delvis och en reporter stekte ett ägg på trottoaren. Det termiska beteendet fick lokalbefolkningen att ge byggnaden smeknamnet ”the Fryscraper”.
Hur systemtänkande skulle ha hjälpt: Systemtänkande innebär att man i utformningen tar hänsyn till sambanden mellan relevanta miljökomponenter – till exempel ”solen är varm”. Att inte göra det var särskilt irriterande i det här fallet, eftersom Viñoly var inblandad i den lika heta designen av Vdara Hotel i Las Vegas bara sex år före Fryscraper.
Den ryska K-141 Kursk-ubåtsolyckan
Under en övningsövning i augusti 2000 ledde den största tragedin i den ryska marinens historia till att 118 besättningsmän förlorade sina liv.
Vad hände: Ett läckage av väteperoxid (H2O2) från en av fartygets torpeder reagerade med föroreningar i torpedröret och utlöste en explosion av fartygets ammunition. Ubåten översvämmades och sjönk inom några minuter, och de få besättningsmedlemmar som överlevde den första explosionen dömdes till ett fruktansvärt öde.
Hur systemtänkande skulle ha hjälpt: Systemtänkande innefattar planering i förväg för systemets eventuella ”kontrollanter” och ”underhållare”, vilket i det här fallet skulle ha varit den ryska flottan i början av 2000-talet, som hade haft ont om pengar. De risker som var förknippade med väteperoxiddrift av torpeder var kända och väldokumenterade, men kostnaderna för borttagning eller sanering visade sig vara oöverkomliga. I stället för att utlösa en varning om att minska marinens verksamhet eller avveckla ubåtar som innehåller H2O2 ignorerades faran helt enkelt.
”Galloping Gertie”, alias Tacoma Narrows Bridge
Alla har sett de ikoniska bilderna av denna välkända ingenjörskatastrof.
Vad hände: Vindar som svepte genom Tacoma Narrows utövade extrema aerolastiska torsionsfladdringar (en synonym till ”vinglande som en riktig tecknad film”) på denna olycksdrabbade hängbro. Små svängningar ökade mängden yta som utsattes för vindbyar, vilket fungerade som en kraftmultiplikator som vred bron ytterligare och krävde större elasticitet för att den skulle återgå till sin ursprungliga form.
Svängningarna förvärrades av två viktiga faktorer: en däckskonstruktion som inte var tillräckligt styv för att dämpa vridningarna, och virvlar i vindriktningen av bron som i princip förvandlade den till en gigantisk flaxande flygplansvinge. Efter att en kabel till slut gick sönder hade Gertie sin sista galopp och kollapsade bara två år efter det att den ursprungligen byggdes 1938.
Hur systemtänkande skulle ha hjälpt: ”Miljön är en viktig del av systemtänkandet, och i det här fallet innefattade miljön förutsägbara krafter som verkade på systemkomponenterna med tillräcklig kraft för att orsaka ett strukturellt misslyckande. Kostnadsfrågor ledde till nedskärningar i den ursprungliga utformningen, som krävde fackverk som skulle ha förhindrat kollapsen. Men misslyckandet med att utvärdera det ömsesidiga beroendet mellan systemkomponenterna dömde bron till döden.