Hoorcollegeaantekeningen Systeemkunde, Systeembenadering en Systeemdenken

Deze samenvatting over Systeemkunde, Systeembenadering en Systeemdenken is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

Hoofdstuk 1: Systeemkunde en systeembegrippen

De systeemkunde, begonnen in de jaren ’40, is vooral na 1960 in hoog tempo ontwikkeld. De centrale thema’s van systeemkunde zijn abstractie en generalisatie: er wordt eerst een systeem gedefinieerd, voordat er naar verschillende onderdelen van het systeem gekeken wordt. Het systeemdenken is een hulpmiddel voor analyse van (bedrijfs)processen en vervolgens voor het oplossen van knelpunten. Systeemkunde is nuttig voor managers en bestuurders van organisaties. Het denken in productstromen en processen vermindert de doorlooptijden en vergroot de flexibiliteit. Het helpt ook bij het analyseren van complexe problemen en het ontwikkelen van gepaste oplossingen.

Er zijn vele methoden in de bedrijfskunde die worden gezien als dé oplossing voor alle problemen. Helaas mislukken deze methoden vaak. Een paar voorbeelden: Total quality management richt zich met name op de kwaliteit en ziet de organisatie als keten van onderling afhankelijke processen met als uiteindelijke doel het tevreden stellen van de klant. Het mislukt vaak omdat het zich maar op één aspect richt (de kwaliteit).
 

Supply Chain Management (SCM) richt zich op de productstroom of orderstroom door het bedrijf. Echter, SCM laat vaak onderdelen in de keten buiten beschouwing.
 

Business Process Redesign (BPR) is een methode om met behulp van informatiesystemen processen te analyseren en te vereenvoudigen om zo te komen tot een kortere doorlooptijd, betere beheersing en lagere kosten. Maar er is nauwelijks aandacht voor de noodzakelijke regelkringen ter beheersing van de processen.
 

Workflow management is een hulpmiddel om de uitvoerende processen in een model weer te geven en te analyseren. Ook hier ontbreken de noodzakelijke regelkringen ter beheersing van de kwaliteit en de kwantiteit.

Al deze technieken gaan uit van procesdenken, maar zij missen een onderliggende theorie: systeemdenken. Systeemkunde is echter ook geen middel voor alles. Het biedt een systematische wijze van denken over problemen, geeft een beter inzicht en doorzicht en is een hulpmiddel om concrete situaties op een hoger abstractieniveau te bekijken.

Een systeem heeft deze essentiële kenmerken:

• Het wil een doel bereiken;
• Het bevat een verzameling elementen;
• Er bestaat een samenhang tussen die elementen.

Een systeem is een, afhankelijk van het door de onderzoeker gestelde doel, binnen de totale werkelijkheid te onderscheiden verzameling elementen. Deze elementen hebben onderlinge relaties en (eventueel) relaties met andere elementen uit de buitenwereld.

Elementen zijn de kleinste delen die de onderzoeker wil bekijken, gezien zijn doel. Elementen kunnen zowel materieel als niet-materieel zijn. De opsomming van alle verschillende elementen in het systeem is de inhoud. De elementen kunnen ook nog eigenschappen hebben. Dit kunnen fysieke, sociale of esthetische eigenschappen zijn.

Er is ook gesteld dat elementen relaties hebben. Dat betekent dat er een bepaalde samenhang tussen hen is. De elementen beïnvloeden elkaar op die manier. De opsomming van alle relaties in een systeem is de structuur. Als de relaties binnen het systeem bekeken worden, spreken we van de interne structuur. Als de relaties met de buitenwereld erbij betrokken worden, betreft het de externe structuur. Als we van de buitenwereld ofwel de totale werkelijkheid spreken, dan heet dat het universum.

Soms is een systeem te groot om in zijn geheel te bestuderen. Dan wordt het opgesplitst in subsystemen. Een subsysteem is een deelverzameling van de elementen van het systeem, waarbij alle oorspronkelijke relaties tussen de elementen onveranderd behouden blijven. Een subsysteem is weer te beschouwen als een systeem en voldoet daarmee ook aan de definitie van een systeem.

Een aspectsysteem is een deelverzameling van de relaties in het (sub)systeem, waarbij alle elementen onveranderd behouden blijven.

Aspect- en subsystemen kunnen samenvallen: dat houdt in dat we van een bepaald subsysteem een bepaald aspect bestuderen. Dan is het een sub-aspectsysteem.

De toestand van een systeem op een bepaald moment heeft de waarden van de eigenschappen op dat tijdstip in het systeem. Een toestand is dus een momentopname. Maar in een systeem spelen zich processen af en dus kunnen eigenschappen van elementen veranderen en daarmee de toestand van het systeem: er vindt een gebeurtenis plaats. Heeft de ene gebeurtenis een andere gebeurtenis tot gevolg, dan is dat een activiteit, en activiteiten kosten tijd. Niet alleen de waarden van de eigenschappen kunnen veranderen, ook de relaties tussen de elementen: er is dan sprake van een veranderende structuur.

Dynamische systemen zijn systemen waarin zich processen afspelen. Die processen hebben voor het vervullen van hun functie vaak verschillende soorten toevoer uit de omgeving nodig, zoals energie, materiaal, mensen, ideeën. Dat betekent dat dergelijke systemen een invoer, doorvoer en uitvoer hebben. Binnen statische systemen daarentegen treden geen gebeurtenissen op.

De eenvoudigste voorstelling van een systeem staat in figuur 1.2. De open dubbele pijl geeft aan dat we met een materiestroom te maken hebben, zoals mensen en middelen. In figuur 1.3 staat een informatiestroom, aangegeven met een enkele pijl. Een systeem waarin zich een proces afspeelt, heeft blijvende en tijdelijke elementen. De blijvende elementen vervullen functies in het proces. De tijdelijke elementen worden steeds opnieuw in het systeem ingevoerd, waarna ze door allerlei activiteiten tijdens de doorvoer worden omgezet/getransformeerd in de gewenste uitvoer.

Een proces is een serie transformaties tijdens de doorvoer, waardoor het ingevoerde element verandert in plaats, stand, vorm, afmeting, functie, eigenschap of ander kenmerk. De activiteiten in processen van organisatiesystemen worden onderling gekoppeld door informatiestromen. Die zorgen ervoor dat op het juiste tijdstip, op de juiste plaats, op de juiste manier de juiste activiteit wordt uitgevoerd. Uiteindelijk vervult het systeem door middel van het proces zijn functie in de omgeving en daarmee streeft het zijn doel na.

Een dynamisch systeem zal in de periode waarbinnen het systeem bestudeerd wordt, een bepaald gedrag vertonen. Het gedrag van het systeem is de wijze waarop het systeem reageert op bepaalde in- en uitwendige omstandigheden, bepaalde invoeren en veranderingen. Alleen de systeem die in een steady state zijn, zijn van belang. Het systeem is in een steady state als het een volledig bepaald gedrag heeft dat repeteerbaar is in de tijd en waarbij bovendien dat gedrag in de ene tijdsperiode gelijksoortig is aan het gedrag in een andere tijdsperiode. Denk aan het opstarten van een automotor (veel herhalingen, bijna elke keer gelijk).

Het doel van een systeem is het vervullen van bepaalde functies in de omgeving van het systeem. Elk element en subsysteem binnen het systeem levert zijn eigen bijdrage in het proces om dat doel te verwezenlijken. Om dat doel te kunnen bereiken moeten er functies vervuld worden en taken verricht worden.

De functie van een element is datgene wat door het element teweeg wordt gebracht en waaraan het grotere geheel behoefte heeft. De taak van een element houdt datgene in wat gedaan moet worden, opdat die bijdrage tot stand komt, zodat de functie wordt vervuld. Enkele verschillen tussen taak en functie:

In wezen liggen taak en functie in elkaars verlengde als doorvoer en uitvoer: zie figuur 1.5.

Iets is een functie als men dezelfde bijdrage kan leveren met verschillende middelen.

Een voorbeeld:

Het doel van een ziekenhuis is het genezen van patiënten en/of het verlichten van hun lijden. Daartoe worden binnen het ziekenhuis functies als onderzoeken, behandelen en verplegen vervuld. De taken die daarvoor verricht moeten worden zijn röntgenfoto’s maken, bloed afnemen, medicijnen geven, wassen enz.

Een systeem zal vaak ontworpen worden door eerst de functies te bepalen die vervuld moeten worden in dat systeem om het doel te kunnen verwezenlijken. Meerdere functies kunnen best door één orgaan/persoon vervuld worden. Een functie is minder tijdgebonden dan een taak.

Er is een onderscheid tussen een systeem en zijn omgeving. Het systeem wil een doel in die omgeving bereiken en vervult daarvoor verschillende functies. Om het onderscheid duidelijk te maken, moet er een systeemgrens getrokken worden. In- en uitvoeren stromen door deze grens heen. De systeemgrens wordt vooral bepaald door het doel van het onderzoek. Meestal blijkt pas uit het vergelijken van de gevonden resultaten met de werkelijkheid of de grens juist is bepaald.

Hoofdstuk 2: Systeembenadering

Om een bepaald systeem gestructureerd te kunnen bestuderen, kunnen er twee verschillende methoden toegepast worden:

1. Het beschouwen van het geheel, de black-boxbenadering;

2. Het in detail beschouwen van de elementen, de systeem- of maanreisbenadering.

In de black-boxbenadering wordt het systeem geheel intact gelaten en worden zoveel mogelijk waarnemingen aan de buitenkant gedaan. Pas als dit uitputtend genoeg gedaan is, wordt het systeem geopend en worden de interacties en functies van de verschillende subsystemen bekeken: de systeembenadering. Als dit gedaan is, kunnen die weer geopend worden tot de uiteindelijke elementen tevoorschijn komen, als dat nodig is voor de oplossing van het probleem.

Bij de systeembenadering wordt er uitgegaan van het doel van het systeem: waarvoor dient het systeem? Van daaruit worden de functies bepaald die vervuld moeten worden in het systeem om dat doel te realiseren. Het kan zijn dat om het uiteindelijke doel te realiseren er meerdere subdoelen in subsystemen bereikt moeten worden.

Beide systemen zijn toe te passen, en door intuïtief gevoel wordt vaak de oorzaak van het probleem al snel achterhaald in een element. Echter, het is vaak symptoombestrijding. Om het probleem in de toekomst te voorkomen is het goed om later alsnog de systeembenadering toe te passen.

Een black box is een systeem of subsysteem waarvan de interne elementen en relaties de onderzoeker (nog) niet bekend zijn of die hij (vooralsnog) buiten beschouwing laat. Als we een systeem als black box beschouwen, gaat het om het gedrag van die black box, zoals we dat aan de buitenkant kunnen zien. Begrip wordt ook gebruikt als we het gedrag van het systeem willen onderzoeken.

Het systeem dat we willen bestuderen, kunnen we in eerste instantie beschouwen als één grote black box met meerdere in- en uitvoeren, zoals in figuur 2.1. Vervolgens gaan we kijken wat er gebeurt als we een bepaalde invoer veranderen. Er wordt geprobeerd vanaf de buitenkant kijkend het gedrag van het systeem vast te leggen. Soms is het niet nodig om het inwendige van een systeem te bekijken, omdat er op grond van waarneming van de in- en uitvoeren alle gebeurtenissen verklaard kunnen worden. Echter, er zijn wel verschillende structuren denkbaar om dezelfde functie te vervullen: het principe van de onbepaaldheid van de structuur.

De systeembenadering, vanaf nu de maanreisbenadering, heeft zijn naam te danken aan de maan, waar in de loop van de tijd steeds meer elementen en subsystemen ontdekt werden. Het gaat vooral om de toenemende detaillering: inzoomen. Inzoomen betekent bij concrete systemen dat we stapsgewijs steeds kleinere concrete details in onze beschouwingen gaan betrekken. Er kan ook uitgezoomd worden, om zo meer overzicht en samenhang te ontdekken. Als de verschillende afstanden waarop het systeem bekeken kan worden in stappen wordt verdeeld, dan zijn er eigenlijk verschillende niveaus. Masarovic (1970) noemde dit aggregatiestrata. Op ieder aggregatiestratum moeten zowel het systeem dat we bekijken als de op dat stratum te onderscheiden subsystemen, duidelijke eigenschappen hebben. De te vervullen functies kunnen daarbij helpen. Zie voor voorbeelden pagina’s 43 en 44.

De systeembenadering/maanreisbenadering kunnen we toepassen op verschillende casussen. Door eerst het systeem als black box te bekijken en daarna steeds verder in te zoomen, kunnen er functiemodellen ontwikkeld/getekend worden. Zie de pagina’s 47 t/m 50 voor een uitgebreid voorbeeld.

Bij het definiëren van een uit te voeren onderzoek is de systeembenadering goed bruikbaar. Door het beschrijven van sub- en/of aspectsystemen kan worden bepaald waar de kern van het onderzoek zal liggen en welke delen van het systeem geen of minder aandacht zullen krijgen. De maanreisbenadering is het hulpmiddel om de onderzoeksactiviteiten en de volgtijdelijkheid daarvan aan te geven. Ook is het onderscheid tussen functie en taak bruikbaar bij het gedetailleerd informatie verzamelen over het systeem bij het onderzoek.
 

Hoofdstuk 3: Procesbeheersing

Een systeem heeft vaak het doel om een bepaalde functie in zijn omgeving te vervullen. Dit doet hij door uitvoeren te produceren. Dat betekent dat er zich binnen zo’n systeem een transformatiefunctie bevindt.

Inrichten is het eenmalig inregelen van het proces om de invoer te transformeren tot de gewenste uitvoer. Sturen is het vaststellen van de normen, waaraan het systeem moet voldoen. Er gaan middelen, mensen en informatie het systeem in, dat zijn ingangssignalen. Ingangssignalen kunnen verdeeld worden in stuursignalen en storingssignalen. Storingssignalen kunnen weer verdeeld worden in meetbare storingssignalen en niet-meetbare storingssignalen. Stuursignalen kunnen bij de invoer beïnvloedt worden, storingssignalen niet. Storingssignalen leiden ertoe dat de uitvoer niet aan de normen voldoet, het proces loopt niet beheerst. Dit willen we voorkomen, dus hebben we een orgaan nodig dat ingrepen in het systeem bepaalt. Daarvoor zijn bepaalde functies nodig. De vergelijkingsfunctie vergelijkt de invoer of doorvoer met de gestelde norm, de regelfunctie regelt vervolgens dat de ingreepfunctie de juiste ingreep doet, waardoor de door- en uitvoer weer aan de normen voldoen. Er zijn drie verschillende methoden om die regeling te realiseren. De functies die dat doen zijn regelkringen. De drie vormen van regelen zijn:

1. voorwaartskoppeling;

2. terugkoppeling;

3. toevoegen van het ontbrekende.

Voorwaartskoppeling: oorzaak bepaalt ingreep. Bij voorwaartskoppeling meten we de storing zelf, waarna we ergens in het proces ingrijpen. De vergelijkingsfunctie vergelijkt met de gestelde norm. Als er iets mankeert in de volgende stap in het proces, signaleert de vergelijkingsfunctie dat en geeft het door aan de regelfunctie. Die functie beschikt over de informatie, gebaseerd op de gestelde normen en het gedrag van het systeem, om de noodzakelijke ingreep te bepalen: de ingreepfunctie voert die ingreep uit. De gestelde normen kunnen zowel kwaliteit als kwantiteit betreffen. Voor elk facet is een aparte regelkring nodig. Zie figuur 3.2. Er kan op verschillende plaatsen in het proces worden gemeten en ingegrepen. Ook de storing kan overal plaatsvinden. Zie figuur 3.3. Alle voorwaartskoppelingen zijn hetzelfde. Steeds wordt de storing zelf gemeten en van daaruit wordt de ingreep bepaald. Voorwaarde is wel dat de storing bekend en meetbaar is.

Terugkoppeling betekent: resultaat bepaalt ingreep. Als de uitvoer van de gestelde norm afwijkt, moet er ergens ingegrepen worden om te zorgen dat de uitvoer weer aan de norm voldoet. Zie figuur 3.4. Het verschil met de voorwaartskoppeling is dat deze meting niet op een willekeurige plaats gedaan kan worden, maar in de uitvoer moet plaatsvinden. Het resultaat wordt gemeten, en dat bepaalt de ingreep. Bij terugkoppeling bestaat een kans op instabiliteit.

Toevoegen van het ontbrekende betekent dat een product dat niet aan de gestelde norm voldoet, ter plekke wordt gerepareerd. Zie figuur 3.5.

Deze drie methoden om processen beheerst te laten verlopen, worden gehanteerd bij processen die repeteerbaar zijn in de tijd en waarbij het gedrag in de ene tijdsperiode gelijk is aan het gedrag in een andere tijdsperiode (steady states).

Een systeem is stabiel als de aspecten van dat systeem binnen bepaalde, vastgestelde grenzen blijven. Sommige aspecten kunnen stabiel zijn en andere niet. De norm zal altijd een bereik zijn met een onder- en bovengrens. Als de storing binnen dit tolerantiegebied blijft, wordt er niet ingegrepen. Bij kwaliteitsmanagement worden steekproeven genomen of statische methoden gebruikt om te bepalen of het proces binnen de tolerantiegrenzen blijft en of er een verschuiving begint op te treden. Zo kan er tijdig ingegrepen worden in het proces.

De regelkring terugkoppeling moet voorzichtig worden toegepast. Het duurt namelijk de doorlooptijd van het transformatieproces voordat het gevolg van een ingreep gemeten wordt. Er kan overcompensatie en een opslingereffect ontstaan. Meekoppeling houdt in dat in een systeem met terugkoppeling het afwijkingssignaal dat de regelfunctie ontvangt, hetzelfde teken (+ of -) heeft als de op dat moment optredende afwijking in de invoer, waardoor de afwijking steeds groter wordt. Dit verschijnsel is afhankelijk van (1) de tijd die nodig is voor het totale transformatie- en regelproces en (2) verandering van de oorzaak van de afwijking in de loop van de tijd. Tegenkoppeling houdt in dat het systeem met terugkoppeling terugkeert naar de vastgestelde normen door de ingreep. In een terugkoppelend systeem kan zowel tegen- als meekoppeling optreden. Zie voor een overzicht van de regelkringen figuur 3.7.

Als een transformatieproces langdurig is, dan is het onvoldoende om alleen terugkoppeling toe te passen. Vaak wordt dan ook een combinatie van voorwaarts- en terugkoppeling toegepast, met daarbij nog de methode van toevoegen van het ontbrekende. Deze combinatie staat in figuur 3.8.

Als het transformatiesysteem binnen het onderzochte systeem heel lang duurt en uit veel verschillende handelingen bestaat, kan het ook opgesplitst worden in een reeks subsystemen met deelprocessen. Elk subsysteem kan dan zijn eigen regelkringen hebben. Als bij een subsysteem het ontbrekende toegevoegd wordt, dan is daar sprake van het toevoegen van het ontbrekende. Maar als er dan uitgezoomd wordt en gekeken naar het totale proces, dan is het voorwaartskoppeling.

Hoofdstuk 4: Het vliegensvlugge vliegbedrijf (casus)

In hoofdstuk 4 wordt een uitgebreide casus behandeld over de Fokker-vliegtuigfabriek. Lees dit zelf een keer goed door, dit is een belangrijk voorbeeld!

Er wordt begonnen met de voorgeschiedenis van het bedrijf en de situatie wordt beschreven zoals die nu is. Daarna wordt een probleemanalyse gemaakt. Met de gegevens die nu bekend zijn, kan een model van het proces ontwikkeld worden. Daarvoor moet uiteraard eerst het doel van het model gedefinieerd worden: welk probleem willen we ermee kunnen oplossen? Daarna kan het model getekend worden en vragen beantwoord. Zie daarvoor blz. 89 t/m 95!

Tunnelformule: gemiddeld aantal elementen in het systeem =

aankomsttempo x gemiddelde doorlooptijd

Er kunnen in het proces complicaties optreden, zoals slecht weer bij het testen van vliegtuigen. Als dit gebeurd, komt het hele proces achter op schema te liggen. De doorlooptijd wordt langer: de tijd, gemeten vanaf de invoer tot en met de uitvoer van het product. Om hierop voorbereid te zijn, kunnen er buffers en kranen in het model ingevoerd worden.

Om voortdurend te weten of de werkelijkheid nog steeds overeenkomt met de berekeningen in het model, moeten de variabelen regelmatig worden gecontroleerd met tabellen en grafieken. Hiervoor zijn regelkringen noodzakelijk. Deze worden echter niet altijd in het model ingetekend, omdat de probleemstelling daar niet altijd aanleiding toe geeft.

De procesfunctie is de functie die in een proces vervuld wordt.

Voor sommige berekeningen zijn simulaties nodig om berekeningen te maken. Vaak is hiervoor kansrekening nodig. In de praktijk wordt er vaak met een tabel met aselecte getallen of ‘random numbers’ gewerkt. Dit werkt alleen als de kansen voor elke gebeurtenis gelijk zijn. Als de kansen voor de gebeurtenissen ongelijk zijn, kan een Monte Carlo-simulatie gebruikt worden. Als een proces net opgestart wordt heeft het proces een tijdje nodig om te stabiliseren: het proces is in ingelopen toestand, dat wil zeggen: het verloopt volgens de gestelde normen.

Hoofdstuk 5: Hoofdstromen en processen

In de klassieke bedrijfskunde wordt er vaak van uitgegaan dat een organisatie is opgebouwd uit betrekkelijk zelfstandige eenheden en dat de mogelijkheden voor coördinatie en communicatie wel toereikend zullen zijn. Binnen de eenheid ligt de nadruk op de toepassing van de aanwezige mensen en middelen. Een goed functionerende eenheid zou automatisch leiden tot een optimaal functionerende totale organisatie. Maar als de doelen van de organisatie steeds aan verandering onderhevig zijn, wordt het nodig om te kunnen ingrijpen, met voorwaarts- en terugkoppeling. Men moet denken in processen, die door meer eenheden kunnen stromen, in plaats van denken in op zichzelf staande eenheden. Bij een systeembenadering van een organisatie gaan we dan ook altijd uit van de (bedrijfs)processen, die moeten leiden tot het realiseren van de doelen van de organisatie, en niet van de bestaande afdelingen.

In een proces vindt een mensen- en middelenstroom plaats: een hoofdstroom in een proces, bestaande uit mensen en middelen als geld en machines. Deze stroom kan in de tijd veranderen, maar dat gaat meestal heel langzaam. In deze stroom is bij binnenkomst in het systeem reeds een grote hoeveelheid kennis aanwezig.

De mensen en middelen hebben ook energie en te verbruiken hulpmiddelen nodig om de transformaties ten uitvoer te kunnen brengen. Soms blijft daarvan iets over dat voor het systeem zelf geen waarde meer heeft, maar voor een ander systeem nog wel. Soms ook is de uitvoer hinderlijk voor anderen, bijvoorbeeld als het afval, rook of stank oplevert. Deze energie- en hulpmiddelenstroom beweegt zich veel sneller dan de mensen- en middelenstroom. Het is een hoofdstroom in het proces, bestaande uit energie en hulpmiddelen die snel het proces weer verlaten.

Als de mensen- en middelenstroom en de energie- en hulpmiddelenstroom vastgesteld zijn, is het systeem op hoofdlijnen ingericht. Worden er materiaal of bijv. patiënten het systeem ingevoerd, dan kan de combinatie van mensen, (hulp)middelen, energie en gegevens deze invoer transformeren tot het gewenste product/dienst in het transformatieproces. De te transformeren invoer is in het hele proces het stromende element en gaat altijd in één richting. Er zijn steeds nieuwe gegevens nodig voor mensen en middelen om een functie te vervullen: de gegevensstroom. Gegevens worden pas informatie als een mens of middel die gegevens begrijpt en op grond daarvan een besluit neemt.

De organisatie heeft een primair doel: het doel dat de organisatie moet realiseren om te kunnen blijven bestaan. Zij vervult een functie in de omgeving. Het proces dat het primaire doel realiseert, is het primaire proces. Als uitgangspunt voor de opbouw van een organisatiestructuur wordt dit primaire proces genomen. De primaire functie moet zo goed mogelijk vervuld worden, rekening houdende met en gebruikmakende van de beschikbare mensen en middelen. In het primaire proces moeten allerlei functies worden vervuld, waarvoor taken of activiteiten moeten worden verricht. Die laatste worden verricht door mensen en/of middelen.
 

Bij de realisatie van het primaire doel van de organisatie onderscheiden we drie soorten processen:

1. De bewerkende processen: deze dragen direct bij aan de invoer, aan de transformaties tijdens de doorvoer en aan de uitvoer.

2. De ondersteunende processen: zij verzorgen de mensen- en middelenstromen en het in stand houden daarvan.

3. De regelende processen: deze moeten niet alleen de activiteiten in de bewerkende processen onderling op elkaar afstemmen, maar zij moeten ook de ondersteunende processen afstemmen op de bewerkende processen en bovendien alle interne processen afstemmen op de omgeving.
    

Voorbeeld: in een ziekenhuis zijn de bewerkende processen o.a. het werk van de artsen en verpleegkundigen. De ondersteunende processen zijn bijv. de administratie, de onderhoudsdienst, de afdelingen Inkoop en Personeel en Organisatie. De regelende processen zijn de afdeling Planning, het werk van de afdelingshoofden, enz.

Als het primaire proces is vastgesteld, kan dit onderverdeeld worden in de functies die in dat proces vervuld moeten worden. Er wordt dus ingezoomd op het systeem. De functies in zo’n proces veranderen in de loop van de tijd weinig, in tegenstelling tot de taken en activiteiten. Het begrip (sub)systeem houdt in dat er een grens is die het (sub)systeem scheidt van zijn omgeving. Die systeemgrens houdt een discontinuïteit in. De discontinuïteit vormt op de (sub)systeemgrens een verandering in technologie, plaats, tijd of een combinatie daarvan. Dit geldt voor alle processen in een (sub)systeem.

Een andere logische reden voor het kiezen van een systeemgrens kan zijn dat er ergens in het proces een controle moet worden uitgevoerd.

Het is, afhankelijk van de probleemstelling, zinvol (sub)systemen te kiezen die een min of meer zelfstandig deel vormen. Maar die keuze hoeft niet overeen te komen met de op dat ogenblik in de organisatie bestaande indeling in afdelingen. Het is wel van belang de grenzen duidelijk aan te geven, anders kan dat tot verwarring bij en meningsverschillen met andere mensen leiden.

Een (sub)systeem houdt zijn elementen zinvol bijeen en handhaaft zijn grenzen door het bestaan van regelende processen. Regelende processen zijn te verdelen in:

• Intern geregelde processen;

• Grensregelende processen.

Intern geregelde processen maken gebruik van voorwaarts- of terugkoppeling. De intern geregelde processen zorgen ervoor dat de doorvoer beheerst blijft verlopen. De grensregelende processen, ook wel ‘boundary control’, treden rondom en op de systeemgrenzen op en beheersen de stroom invoer- en uitvoertransacties door de grens heen. In figuur 5.1 is te zien hoe rondom de bewerkende processen (de transformaties), een grensgebied ligt waar de boundary control actief is. Deze zorgt er bijv. voor dat de invoer in een door het systeem verwerkbare vorm wordt gebracht.

Hoofdstuk 6: Het steady-statemodel voor de uitvoering van processen

Een korte terugblik op H3:

Sturen is het vaststellen van de normen waaraan het systeem moet voldoen. Deze functie reageert niet op storingen die het systeem binnenkomen.

Bij voorwaartskoppeling meten we de storing zelf, waarna we ergens in het proces ingrijpen. Die storing kan plaatsvinden in de invoer of tijdens de doorvoer, maar niet in de uitvoer. Als we de storing gemeten hebben, wordt de ingreep bepaald.

Bij terugkoppeling wordt er in de uitvoer gemeten. De situatie zoals die nu is (‘Ist-situatie) wordt vergeleken met de situatie zoals die zou moeten zijn (‘Soll’-situatie). Dat resultaat wordt vergeleken met de norm, en als het niet voldoet moet er ingegrepen worden.

Bij toevoegen van het ontbrekende wordt er niet ergens in het proces ingegrepen, maar worden de onvolwaardige producten ‘gerepareerd’.

Al deze drie regelkringen kunnen gecombineerd voorkomen. Deze regelkringen zorgen ervoor dat het proces binnen zijn systeemgrenzen beheerst blijft verlopen.

Het gaat erom ervoor te zorgen dat het bewerkende proces op beheerste wijze de behoefte blijft vervullen. Het systeem moet dus een steady state hebben.

Het steady-statemodel wordt verdeeld in drie zones. Eerst kijken we naar de grenszone aan de invoerzijde, waar het stromende element binnenkomt en eventueel bewerkingen ondergaat.
 

Vaak wordt de invoer van een proces aangeboden in een vorm die het bewerkende proces niet zonder meer kan verwerken. De invoer moet eerst geschikt gemaakt worden voor verwerking: codering. Als de invoer in een verwerkbare vorm is gebracht, kunnen we gaan regelen. Kwaliteit meten gebeurd in de filterfunctie, op basis van de normen die binnen het proces gesteld zijn. Een filter meet de kwaliteit van de invoer. Als de kwaliteit onvoldoende is, moet er ingegrepen worden. Dat kan op verschillende manieren: door de kwaliteit op het juiste peil te brengen, of, als dat onmogelijk is, de invoer te weigeren en uit het proces te verwijderen. Dat gebeurt via de uitlaat, in figuur 6.3 getekend als een stroom vanuit het filter het systeem uit met een druppel.

Als de kwaliteit van de invoer goed is, volgt controle op de kwantiteit. In figuur 6.3 wordt een kwantiteitsmeting aangegeven door een ovaaltje met ‘meting’ erin.
 

De volgende functie uit figuur 6.3 is de bufferfunctie: deze slaat de invoer op. De opslag moet geregeld gecontroleerd worden op kwaliteit, want deze kan verouderen.

De buffer kan vol raken. Dan is het noodzakelijk om aan de invoerzijde ook een veiligheidsfunctie in te bouwen, om de overloop van de buffer op te vangen. Dit kan bijv. opslag elders zijn of werk uitbesteden. In figuur 6.3 is die functie getekend met een uitstroom naar de omgeving, omdat je het teveel binnen maar ook buiten het proces kunt opvangen.

Dit alles speelt zich af vóór het eigenlijke transformatieproces begint.

Er kunnen ook regelprocessen in de doorvoer en aan de uitvoerzijde plaatsvinden. In figuur 6.4 staat het transformatieproces met de interne regelprocessen en de functies in de grenszone aan de uitvoerzijde getekend.
 

De transformatiefunctie zet de invoer om in de gewenste uitvoer. Nadat de invoer getransformeerd is in de uitvoer, moet ook daar gecontroleerd worden of de juiste aantallen wel uit het proces komen en of het product wel de juiste kwaliteit heeft. Deze metingen liggen achter het transformatieproces, maar nog wel binnen het systeem en niet in de grenszone. Eerst moet er weer op kwaliteit gecontroleerd worden en dat gebeurt in de filterfunctie uitvoer. Als de uitvoer kwalitatief onvoldoende is, kan die weer uit het proces verwijderd worden door middel van de uitlaat. Ook kan er ter plekke gerepareerd worden. Dat is het toevoegen van het ontbrekende. Soms moet het product weer door het gehele of gedeeltelijke bewerkende proces, in figuur 6.4 aangegeven met een terugvoerleiding. Een terugvoerleiding voert het kwalitatief onjuiste product terug door het gehele of een deel van het bewerkende proces.

In figuur 6.4 is ook de grenszone aan de uitvoerzijde getekend. Het kan nodig zijn de uitvoer op te slaan totdat hij aan de omgeving kan worden geleverd. Daarvoor is weer een bufferfunctie uitvoer getekend. Ook hier kan het zijn dat de buffer te vol raakt en er een veiligheidsfunctie uitvoer nodig is om het teveel op te vangen. Ten slotte kan het zijn dat het resultaat van het bewerkende proces niet meteen geschikt is voor opname in de omgeving. Dan kan er alsnog een aanpassing nodig zijn. Decoderen is het geschikt maken van de uitvoer voor ontvangst in de omgeving.

Om het bewerkende proces goed te laten functioneren, zijn meestal verscheidende ondersteunende processen nodig. Dit kunnen processen zijn om de invoer te transporteren, om de mensen en middelen in te voeren, om het proces in stand te houden, om de mensen en middelen te verbeteren, om hulpmaterialen of energie toe te voeren, enz. Deze ondersteunende processen kunnen geheel binnen het systeem liggen, maar ook buiten de systeemgrenzen. In het laatste geval kunnen er op de systeemgrenzen weer allerlei coderings- en grensregelingsproblemen optreden (zie ook figuur 6.6).

Het systeem dat we bestuderen vervult een behoefte in de omgeving. Het vervullen van die behoefte is het doel van de organisatie. De omgeving stelt eisen aan dat doel, en die komen als normen het systeem binnen. De functie die de normen vaststelt waaraan het interne proces moet voldoen heet de initiërende functie. Deze functie ligt dus binnen het systeem in de grenszone, zie figuur 6.5.

Normen stellen heeft alleen zin als er ook regelmatig gemeten en geëvalueerd wordt of die normen nog wel juist zijn. Een norm is in de praktijk een tijdelijke maatstaf. Veranderingen in de behoeften van de omgeving en veranderingen in het systeem zelf kunnen de reden zijn voor een wijziging van de norm. De evaluerende functie toetst op grond van een meting of de uitvoer van het systeem nog aan de gestelde normen voldoet. Zo niet, dan meldt zij dit aan de initiërende functie. De evaluerende functie krijgt signalen vanuit de omgeving. De initiërende functie stelt nieuwe normen op en geeft die door aan de filterfuncties, de vergelijkingsfunctie, de transformatiefunctie en de evaluerende functie. Zie ook figuur 6.5.

Ook het proces van normen stellen en evalueren is dus een regelkring met als twee belangrijkste functies de initiërende en evaluerende functie.

De laatste meting in de uitvoer in figuur 6.5 is een meting voor de evaluerende functie, die het resultaat van het proces in de omgeving, bij de klant, meet. Deze regelkring werkt op langere termijn. Er mag dus nooit zomaar in de dagelijkse gang van zaken van het proces ingegrepen worden. De regelkringen voorwaarts- en terugkoppeling op het bewerkende proces doen de metingen van dag tot dag en zijn alleen bedoeld om ter plekke in het proces in te grijpen als een storing zich voordoet, maar daarmee worden de normen niet gewijzigd.

In een grote organisatie kunnen we, als we uitzoomen, meer volgtijdelijke systemen, een keten van systemen zien.

Een steady-statemodel is een model van een systeemtoestand met een volledig bepaald gedrag, die is ontstaan wanneer het gedrag van het systeem repeteerbaar is in de tijd en wanneer dat gedrag in de ene tijdsperiode gelijksoortig is aan dat in de andere tijdsperiode. Figuur 6.6 geeft het steady-statemodel weer. Er moet goed uit elkaar gehouden worden of het om een materie- of informatiestroom gaat.

Het model dat getekend is in figuur 6.6 is universeel: het is onafhankelijk van de inhoud van het transformatieproces voor welke soort invoer dan ook. Het is een in principe leeg model en kan op allerlei soorten processen worden toegepast. Het model is een basismodel. Dat betekent dat de daar getekende functies niet altijd in werkelijkheid voor hoeven te komen.

Het steady-statemodel geldt voor ieder bewerkend systeem, klein of groot. Bij complexe systemen wordt eerst het systeem volledig als black box bekeken. Daarna kan er ingezoomd worden. Ieder subsysteem op zichzelf kunnen we weer als een systeem zien, dat eerst als black box benaderd wordt om eventueel daar ook weer een steady-statemodel van te tekenen. Dan wordt de maanreisbenadering toegepast. In wezen geldt dat voor iedere functie in het steady-statemodel, als we een aggregatiestratum inzoomen, opnieuw datzelfde steady-statemodel: het droste-effect. Door in te zoomen treffen we op elk aggregatiestratum weer hetzelfde aan. Er bestaat op deze manier een hiërarchie van systemen. Uit figuur 6.7 blijkt dat deze subsystemen achter elkaar (in serie) of parallel kunnen liggen.

Alle functies die hiervoor besproken zijn en die in het steady-statemodel in figuur 6.6 staan, kunnen op een rij gezet worden. Zie hiervoor blz. 157 en 158.
 

Hoofdstuk 1: Systeemkunde en systeembegrippen

• De systeemkunde is een methode om processen te beschrijven en vervolgens te analyseren en te structureren, waardoor eventuele knelpunten en problemen opgelost kunnen worden. Het doel is om bedrijfsprocessen in kaart te brengen met behulp van het steady-statemodel.
   

• Een systeem is een, afhankelijk van het door de onderzoeker gestelde doel, binnen de totale werkelijkheid te onderscheiden verzameling elementen. Deze elementen hebben onderlinge relaties en (eventueel) relaties met andere elementen uit de buitenwereld.
   

• Elementen zijn de kleinste delen die de onderzoeker wil bekijken, gezien zijn doel. Elementen kunnen zowel materieel als niet-materieel zijn. De opsomming van alle verschillende elementen in het systeem is de inhoud. De elementen kunnen ook nog eigenschappen hebben. Dit kunnen fysieke, sociale of esthetische eigenschappen zijn.
   

• Er is ook gesteld dat elementen relaties hebben. Dat betekent dat er een bepaalde samenhang tussen hen is. De elementen beïnvloeden elkaar op die manier. De opsomming van alle relaties in een systeem is de structuur. Als de relaties binnen het systeem bekeken worden, spreken we van de interne structuur. Als de relaties met de buitenwereld erbij betrokken worden, betreft het de externe structuur. Als we van de buitenwereld ofwel de totale werkelijkheid spreken, dan heet dat het universum.
   

• Een subsysteem is een deelverzameling van de elementen van het systeem, waarbij alle oorspronkelijke relaties tussen de elementen onveranderd behouden blijven.
   

• Een aspectsysteem is een deelverzameling van de relaties in het (sub)systeem, waarbij alle elementen onveranderd behouden blijven.
   

• De toestand van een systeem op een bepaald moment heeft de waarden van de eigenschappen op dat tijdstip in het systeem. Een toestand is dus een momentopname.
   

• Heeft de ene gebeurtenis een andere gebeurtenis tot gevolg, dan is dat een activiteit, en activiteiten kosten tijd. Niet alleen de waarden van de eigenschappen kunnen veranderen, ook de relaties tussen de elementen: er is dan sprake van een veranderende structuur.
   

• Dynamische systemen zijn systemen waarin zich processen afspelen. Binnen statistische systemen treden geen gebeurtenissen op.
   

• Een proces is een serie transformaties tijdens de doorvoer, waardoor het ingevoerde element verandert in plaats, stand, vorm, afmeting, functie, eigenschap of ander kenmerk.
   

• Het gedrag van het systeem is de wijze waarop het systeem reageert op bepaalde in- en uitwendige omstandigheden, bepaalde invoeren en veranderingen.
   

• Het systeem is in een steady state als het een volledig bepaald gedrag heeft dat repeteerbaar is in de tijd en waarbij bovendien dat gedrag in de ene tijdsperiode gelijksoortig is aan het gedrag in een andere tijdsperiode.
   

• Het doel van een systeem is het vervullen van bepaalde functies in de omgeving van het systeem. De functie van een element is datgene wat door het element teweeg wordt gebracht en waaraan het grotere geheel behoefte heeft. De taak van een element houdt datgene in wat gedaan moet worden, opdat die bijdrage tot stand komt, zodat de functie wordt vervuld.
   

• Een systeemgrens is het onderscheid tussen het systeem en zijn omgeving.
   

Hoofdstuk 2: Systeembenadering

• Een systeem kan op twee manieren benaderd worden. In de black-boxbenadering wordt het systeem geheel intact gelaten en worden zoveel mogelijk waarnemingen aan de buitenkant gedaan. Pas als dit uitputtend genoeg gedaan is, wordt het systeem geopend en worden de interacties en functies van de verschillende subsystemen bekeken: de systeembenadering of maanreisbenadering.
   

• Een black box is een systeem of subsysteem waarvan de interne elementen en relaties de onderzoeker (nog) niet bekend zijn of die hij (vooralsnog) buiten beschouwing laat. Als we een systeem als black box beschouwen, gaat het om het gedrag van die black box, zoals we dat aan de buitenkant kunnen zien.
   

• Er zijn wel verschillende structuren denkbaar om dezelfde functie te vervullen: het principe van de onbepaaldheid van de structuur.
   

• Inzoomen betekent bij concrete systemen dat we stapsgewijs steeds kleinere concrete details in onze beschouwingen gaan betrekken.
   

• Het aggregatiestratum is het niveau waarop je het systeem bestudeert.

Hoofdstuk 3: Procesbeheersing

• Inrichten is het eenmalig inregelen van het proces om de invoer te transformeren tot de gewenste uitvoer.
   

• Sturen is het vaststellen van de normen, waaraan het systeem moet voldoen.
   

• De vergelijkingsfunctie vergelijkt de invoer of doorvoer met de gestelde norm, de regelfunctie regelt vervolgens dat de ingreepfunctie de juiste ingreep doet, waardoor de door- en uitvoer weer aan de normen voldoen.
   

• Er zijn drie verschillende methoden om die regeling te realiseren. De functies die dat doen zijn regelkringen. De drie vormen van regelen zijn:

4. voorwaartskoppeling;

5. terugkoppeling;

6. toevoegen van het ontbrekende.
    

• Voorwaartskoppeling: de oorzaak bepaalt de ingreep. De storing is bekend, er wordt gemeten in de invoer en de doorvoer van het proces en de storing wordt verholpen met een ingreep in de invoer of doorvoer.
   

• Terugkoppeling: het resultaat bepaalt de ingreep. Er wordt altijd in de uitvoer gemeten en een ingreep gebeurt in de invoer of doorvoer. Terugkoppeling vindt alleen plaats bij processen die zich voortzetten of herhalen. Pas na verloop van tijd wordt er een blijvende situatie bereikt. Als er tegenkoppeling plaatsvindt ontstaat een stabiel proces. Als er meekoppeling plaatsvindt ontstaat een instabiel proces.
   

• Toevoegen van het ontbrekende: een product dat niet aan de gestelde norm voldoet, wordt ter plekke gerepareerd. Het herstelt de tekortkomingen in het product die er nog zijn na voorwaarts- of terugkoppeling.
   

• Bij kwaliteitsmanagement worden steekproeven genomen of statische methoden gebruikt om te bepalen of het proces binnen de tolerantiegrenzen blijft en of er een verschuiving begint op te treden. Zo kan er tijdig ingegrepen worden in het proces.

Hoofdstuk 4: Het vliegensvlugge vliegbedrijf (casus)

• Doorlooptijd: de tijd, gemeten vanaf de invoer tot en met de uitvoer van het product.
   

• De procesfunctie is de functie die in een proces vervuld wordt.
   

• Tunnelformule: gemiddeld aantal elementen in het systeem = aankomsttempo x gemiddelde doorlooptijd

• Variabele: eenheid die alle waarden kan aannemen.
   

• Stabilisatie: het proces is in ingelopen toestand, dat wil zeggen: het verloopt volgens de gestelde normen.
   

• Als de kansen voor de gebeurtenissen ongelijk zijn, kan een Monte Carlo-simulatie gebruikt worden.

Hoofdstuk 5: Hoofdstromen en processen

• De drie hoofdstromen in een (sub)systeem:

1. De mensen- en middelenstroom;

2. De energie- en hulpmiddelenstroom;

3. De gegevensstroom.
    

• De organisatie heeft een primair doel: het doel dat de organisatie moet realiseren om te kunnen blijven bestaan. Zij vervult een functie in de omgeving. Het proces dat het primaire doel realiseert, is het primaire proces.
   

• Bij de realisatie van het primaire doel van de organisatie onderscheiden we drie soorten processen:

1. De bewerkende processen: deze dragen direct bij aan de invoer, aan de transformaties tijdens de doorvoer en aan de uitvoer.

2. De ondersteunende processen: zij verzorgen de mensen- en middelenstromen en het in stand houden daarvan.

3. De regelende processen: deze moeten niet alleen de activiteiten in de bewerkende processen onderling op elkaar afstemmen, maar zij moeten ook de ondersteunende processen afstemmen op de bewerkende processen en bovendien alle interne processen afstemmen op de omgeving.
    

• Regelende processen zijn te verdelen in intern geregelde processen en grensregelende processen. Intern geregelde processen maken gebruik van voorwaarts- of terugkoppeling. De intern geregelde processen zorgen ervoor dat de doorvoer beheerst blijft verlopen. De grensregelende processen, ook wel ‘boundary control’, treden rondom en op de systeemgrenzen op en beheersen de stroom invoer- en uitvoertransacties door de grens heen.

Hoofdstuk 6: Het steady-statemodel voor de uitvoering van processen

• Codering: functie die ervoor zorgt dat de invoer geschikt wordt gemaakt voor verwerking in het proces.
   

• Kwaliteit meten gebeurd in de filterfunctie, op basis van de normen die binnen het proces gesteld zijn. Een filter meet de kwaliteit van de invoer.
   

• Kwantiteitsmeting: functie die de kwantiteit van de in- of uitvoer meet.
   

• Bufferfunctie: functie die de in- of uitvoer opslaat.
   

• Veiligheidsfunctie: dient om de overloop van de buffer op te vangen.
   

• Transformatiefunctie: zet de invoer om in de gewenste uitvoer.
   

• Filterfunctie: functie die de kwaliteit van de in- of uitvoer meet.
   

• Terugvoerleiding: voert het kwalitatief onjuiste product terug door het gehele of een deel van het bewerkende proces.
   

• Decoderen: het geschikt maken van de uitvoer voor ontvangst in de omgeving.
   

• Om het bewerkende proces goed te laten functioneren, zijn meestal verscheidende ondersteunende processen nodig.
   

• Initiërende functie: de functie die de normen vaststelt waaraan het interne proces moet voldoen.
   

• Evaluerende functie: toetst op grond van een meting of de uitvoer van het systeem nog aan de gestelde normen voldoet.
   

• Een steady-statemodel is een model van een systeemtoestand met een volledig bepaald gedrag, die is ontstaan wanneer het gedrag van het systeem repeteerbaar is in de tijd en wanneer dat gedrag in de ene tijdsperiode gelijksoortig is aan dat in de andere tijdsperiode.
   

• In wezen geldt dat voor iedere functie in het steady-statemodel, als we een aggregatiestratum inzoomen, opnieuw datzelfde steady-statemodel: het droste-effect.

Hoorcollege 1 Systeemdenken en systeem beschrijvingen

Deel 1: Systeemdenken

Systeemdenken is het oplossen van complexe problemen, door:

• Top-down te denken: van groot naar klein;

• Het structureren van de oplossing als een (bedrijfs)proces;

• Analyseren van het proces om de fouten en missende onderdelen te zien;

• Herstructureren van het proces;

• Verkrijgen van een stabiel systeem als eindresultaat.

Algemene systeemtheorie, ook wel General Systems Theory, is ontstaan in de jaren ’40, toen Norbert Wiener zich bezig hield met Rocket Science (de baan van een raket om de aarde etc., ook wel controle theorie genoemd). Er vond een sterke ontwikkeling plaats in de jaren ’60, toen William Ross Ashby zich ermee ging bemoeien. De theorie werkt voor elk systeem dat ingericht kan worden als een proces. Het start door systemen te structureren volgens abstractie/generalisatie. Door de algemene systeemtheorie is het mogelijk om interdisciplinair te werken, door een universele taal te verstrekken. De theorie is bedoeld om controleproblemen op te lossen.

De algemene systeemtheorie (zie voor model slide 14!) gaat ervanuit dat er input is, die in een proces omgezet wordt in output. Feedback is aanwezig als controlemechanisme. Het gehele systeem wordt beïnvloedt door de omgeving. De omgeving moet als eerste gedefinieerd worden, om de behoeften te kunnen bepalen. Rationeel denken is erg belangrijk. Er moet een model ontwikkeld worden die correspondeert met de werkelijkheid. Hiervoor is het nodig om scherp te stellen wat het doel is van het systeem. Dit moet vervolgens getransformeerd worden.

Systeemdenken helpt bij het bouwen en analyseren van een model van een bedrijfsorganisatie. Validatie (bruikbaarheid van het systeem) is enige criteria voor het succes van het systeem. Het systeem werkt alleen (is alleen correct) als degenen die het moeten gebruiken het systeem accepteren en gebruiken. De eindgebruikers dragen dus de criteria aan die belangrijk zijn voor het systeem. Perfecte mislukkingen zijn systemen die technisch perfect zijn, maar die worden verworpen door eindgebruikers.

Als er een correct bedrijfsproces is ontstaan, kan het plannen van bedrijfsactiviteiten beginnen. Dit is een cruciaal onderdeel! Systeemdenken helpt bij het structureren van het doel van een bedrijf. Systeemdenken helpt ook bij het verbeteren van onsuccesvolle doelen, functies en taken binnen een bedrijfsorganisatie. Daarnaast helpt systeemdenken bij het plannen van succesvolle activiteiten voor de organisatie. Door gebruik te maken van feedback controle is er een middel om het bedrijfsproces in de toekomst te stabiliseren.

Een as-is (bedrijfs)proces is het herontwerpen van een proces (redesign). Proces zoals het nu is.

Een to-be (bedrijfs)proces is het ontwerpen van een proces (design). Proces zoals het moet worden (de wenselijke situatie).

Wat is een systeem?

1. Een systeem heeft een doel, waar mee begonnen moet worden. Er moet van as-is naar to-be bepaald worden, heet ook wel praktische delta;

2. Een systeem bestaat uit (1) elementen (ook wel objecttypen) en (2) relaties tussen deze elementen (ook wel feittypes);

3. De set van systeemelementen heet de systeeminhoud (system content);

4. De set van alle systeemrelaties heet de systeemstructuur (system structure).

Het doel van het systeem, samen met de inhoud en structuur, bepaalt de scope (grens/omvang) van het systeem.

Elementen hebben eigenschappen (properties). Eigenschappen hebben waarden. De status van een systeem op een bepaald tijdstip is de gestructureerde set van waarden van de eigenschappen van alle systeemelementen op dat tijdstip.

Voorbeeld van de status van een element:

• Element: patiënt;

• Tijd: 03-02-2014/09:13;

• Status: Patiënt nummer, naam, geslacht, geboortedatum, ziekte, status en datum dat patiënt weer naar huis mag.

De omgeving van een systeem is de buitenkant van een systeemgrens. Een systeem interacteert met zijn omgeving. De input van een systeem komt dan ook van de omgeving (geld, energie, materialen, informatie, etc.). De output van een systeem is bedoeld als consumptie voor de omgeving.

Voorbeeld van een ziekenhuis en zijn omgeving:

• Input: patiënten hebben behandeling nodig;

• Output: patiënten die uitbehandeld zijn.

Een subsysteem is een systeem dat bestaat uit een deelverzameling van de originele elementverzameling, samen met alle originele relaties die betrekking hebben op die deelverzameling van elementen. Een aspect systeem is een subsysteem dat bepaald wordt door zijn eigen aparte proces als een duidelijk geformuleerd deel van het totale originele proces. Een voorbeeld is de eerstehulpafdeling binnen een ziekenhuis.

De status van een activiteit

Een voorbeeld van een activiteit op een bepaald moment in de tijd is een evenement (event) van die activiteit. Een event wordt gedefinieerd door de waarden die overeenkomen met de eigenschappen van de elementen die een rol spelen in de activiteit van dat event. De status van een activiteit op een bepaald moment in de tijd is het laatste event van die activiteit (op of voor dat specifieke moment). De huidige status van een activiteit is de status van die activiteit op een bepaald moment in de tijd.

Voorbeeld: een activiteit is het behandelen van een patiënt, het bijbehorende event is de patiëntbehandeling op tijdstip 03-02-2014/09:13. Status is dan patiënt behandelingsnummer, patiëntnummer etc.

Een systeem moet gezien worden als een proces, bestaande uit activiteiten. De status van een systeem op een bepaald tijdstip is de verzamelde status van alle activiteiten in het systeemproces op dat tijdstip.

Een activiteit is een actie die uitgevoerd wordt door 1 of meerdere participanten in die activiteit. Een activiteit heeft input nodig en produceert output. Een activiteit transformeert input naar output. Zie ook slide 31 en 32.

Een proces is een serie van activiteiten (transformaties) zodat elementen – aangeboden als input – hun eigenschappen veranderen door het toepassen van succesvolle transformaties. Voorbeeld: het behandelen van een patiënt.

Een proces is in een stabiele status als dat proces gedrag vertoont dat (1) herhaalbaar is over de tijd en (2) exact hetzelfde gedrag vertoont in 1 periode als in een andere periode waarin het proces wordt herhaald. Voorbeeld: het starten van een auto.

Het doel van een systeem is het uitvoeren van een set functies met respect voor de omgeving van het systeem. Voorbeeld: een ziekenhuis behandeld patiënten. De functie van een element is iets wat een element in het algemeen moet doen binnen het systeem. Voorbeeld: een dokter bekijkt een patiënt. Een taak van een element is een bepaalde actie die dat element uitvoert om de functie van dat element te vervullen. Voorbeeld: een dokter meet de bloeddruk van een patiënt. Een functie is abstracter dan een taak.

Er zijn twee fundamentele eisen aan een systeem:

1. Functioneel: wat moet het systeem doen? (20% tijd) Vb. Het systeem moet patiëntdata uitwisselen tussen twee ziekenhuizen.

2. Non-functioneel: wat moet het systeem zijn? (80% tijd) Vb. Het systeem moet betrouwbaar, snel en veilig zijn.

Voor elementen gelden dezelfde twee eisen. Voorbeeld: 1. Een dokter moet patiëntdata bekijken. 2. Een dokter moet geautoriseerd zijn om de patiëntdata te bekijken.

Deel 2: Systeem beschrijvingen

Systeembeschrijving volgens de Black Box methode:

• Het systeem wordt gezien als geheel;

• Er wordt bewust afgezien van het proberen te identificeren van systeemelementen en relaties;

• Wat is input/output?

• Hoe varieert output als de input gevarieerd wordt?

Inputs gaan de Black Box in, waarnaar er output uitkomt (zie ook slide 3).

De systeembenadering is een Black Box benadering. Het startpunt voor het begrijpen van het systeem is het doel van het systeem: wat moet het systeem doen? Na het bepalen van het doel van het systeem, kunnen de functies van het systeem bepaald worden die het doel realiseren. Bepaalde functies kunnen worden gezien als het doel van afhankelijke subsystemen.

Systemen worden niet bepaald door hun elementen om verschillende redenen:

• Vaak zijn de systeemelementen niet bekend (systemen zijn vaak complex);

• Vaak niet mogelijk (bestrijden van symptomen);

• Alleen denken in termen van oplossingen (“quick fix”) kan leiden tot verkeerde beslissingen over de echte oorzaken van een probleem;

• Systeembenadering leidt tot permanente oplossingen, omdat systeemanalyse leidt tot het echte probleem en zijn oorzaken.

Principe van niet-vastgelegde structuren:

Twee black boxes kunnen exact hetzelfde externe (input-output) gedrag demonstreren, maar ze kunnen compleet verschillende interne structuren (bijv. de ene is mechanisch en de ander is elektrisch) hebben. Vandaar dat verschillende structuren dezelfde systeemfuncties kunnen realiseren.

Inzoomen op een systeem, zoals bij de maan gebeurd, is typisch een kenmerk van de systeembenadering: van groot naar klein. Door in te zoomen krijgen we meer kennis over systeemelementen en subsystemen.

Door in/uit te zoomen, kunnen er verschillende lagen in een systeem gezien worden. Elk van deze lagen heet een aggregate layer (geaggregeerde laag). Elke geaggregeerde laag toont verschillende subsystemen, elk systeem heeft zijn eigen functies.

Een voorbeeld van geaggregeerde lagen: de complete organisatie van een universiteit is de black box, de collegezalen zijn de subsystemen en de studenten, stoelen en tafels zijn elementen van een collegezaal.

De Black Box benadering:

1. Vind systeemdoelen;

2. Vind functies die het doel zullen realiseren;

3. Functies definiëren een subsysteem;

4. Vind elementen die een functie zullen realiseren;

5. Vind taken voor de elementen om functies te realiseren.

Hoorcollege 2 Procescontrole, het schrijven van processen in BPMN en belangrijkste flows en processen

Deel 3: Procescontrole
 

Wanneer is systeemdenken nuttig?

• Systeemdenken probeert van een onvoorspelbaar systeem het succes te controleren. Die systemen vertonen grillig gedrag.

• De onvoorspelbaarheid van zo’n systeem is het gevolg van de complexiteit van de structuur: wat zijn de elementen en wat zijn de relaties tussen de elementen?

• Onvolledige kennis van een interne systeemstructuur resulteert in onvoorspelbaar gedrag van het systeem.

• Voorbeelden van onvoorspelbare systemen zijn het weer en de nationale economie. Het zijn inherent complexe systemen.

Systeemdenken probeert de succesfactoren van een complex systeem te realiseren en te controleren. In plaats van te proberen het gedrag van een (complex) systeem te voorspellen door kennis van de interne systeemstructuur, kan het systeem als proces worden beschreven: input, output en gedrag beschrijven. Het systeem maakt gebruik van procescontrole mechanismen (feedback) om een stabiel systeem te maken met het gewenste gedrag. De procescontrole mechanismen worden gebruikt om in te grijpen wanneer niet aan de norm wordt voldaan.

De meeste bedrijven zijn complex, omdat ze zijn ingebed in de echte wereld met mensen, resources (financieel, materiaal en informationeel) en andere concurrerende bedrijven. Daardoor is het voorspellingsgedrag in organisaties vaak nihil, dus systeemdenken (sturen tot succes) kan goed toegepast worden in bijna alle bedrijven.

Het opzetten van een systeem is het aandragen van elementen om de transformatiefunctie van dat systeem mogelijk te maken. Het reguleren van een systeem is het definiëren van normen (en regels) waar het systeem zich aan moet houden. Er worden normen opgesteld voor de interactie van elementen, zodat het systeem succesvol gedrag vertoont. Succes is afhankelijk van stakeholders, die allemaal andere succesfactoren hebben. Het geheel van succesfactoren bepaalt het succes van het systeem.
 

Een vergelijkingsfunctie berekent het verschil tussen input en/of output aan de hand van de opgestelde normen. Als blijkt dat er deviatie is van de norm, reageert het systeem door interventie. De interventie reguleert het systeem op zo’n manier dat het niet meer afwijkt van de norm. Regulatie wordt uitgevoerd door de zogenoemde control loops.

Het checken van de kwaliteit en kwantiteit van de input heet ook wel het coderen van het systeem. Dit gebeurd in de Forward Control Loop. Eerst wordt de kwaliteit, dan de kwantiteit gemeten en dan wordt het systeem gecodeerd. Zie voor een voorbeeld slide 10.
 

Het voorbereiden van output voor consumptie door de systeemomgeving, heet ook wel het decoderen van het systeem. Dit gebeurd in de Feedback Control Loop. In dit controlemechanisme wordt de output gecontroleerd, nadat het als input getransformeerd is tot output. Als de output niet goed is, ligt dat aan het transformatieproces (de input is immers al gecontroleerd!). Zie voor een voorbeeld slide 13.

BPMN staat voor Business Process Modeling and Notation. BPMN is een internationale standaard, wordt veel gebruikt in het bedrijfsleven en is uitgerust met vele tools. BPMN verschilt van het boek, doordat BPMN completer en moderner is. Ook is de uitwerking in het boek niet altijd even duidelijk en juist.

Stabiliteit betekent dat de geleverde output van een systeem voldoet aan de normen. Feedback controle die gebruikt wordt om het systeem te stabiliseren is negatieve feedback (aangegeven met een -). Door negatieve feedback gaat een systeem terug naar de norm (dit is dus goed!). Als een feedback controle verkeerd geïnterpreteerd wordt, waardoor er te vroeg ingegrepen wordt in een systeem, is er sprake van overcompensatie. De afwijking van de norm wordt dan nog groter. Feedback met overcompensatie leidt tot positieve feedback (+) en creëert een instabiel systeem.

Deel 4: Het schrijven van processen in BPMN

BPMN is een procestaal voor bedrijfsapplicaties. Het is makkelijk te lezen en te schrijven en is daarom een internationale standaard die veel gebruikt wordt.

Een proces is een sequentie van activiteiten. Met Business Process Modeling kunnen bedrijfsdoelen gehaald worden.

Een pijl in het systeem geeft richting aan. Een ruit is een beslissingsmoment en heeft altijd twee mogelijkheden (positief of negatief). De loops zijn forward of backward. Het is ook mogelijk dat activiteiten parallel naast elkaar lopen.

In een bedrijf gaat het niet alleen om een proces. Elke activiteit die in het proces weergegeven wordt, heeft veel data aan zich hangen. Dit wordt niet weergegeven maar is wel heel belangrijk voor een bedrijf!

Door BPMN te gebruiken, wordt een Business Process Diagram (BPD) geschreven. BPDs zijn flowcharts: ze geven alle taken in een proces weer en ze laten zien in welke volgorde de taken worden uitgevoerd. BPDs wordt gebruikt om het bedrijfsproces te ontwerpen, controleren en managen.

Voor het schrijven van BPMN is een hoog-gestructureerde planning noodzakelijk. In deze volgorde moet het uitgevoerd worden:

• Specifieer de taken;

• Bepaal de volgorde van de taken;

• Bepaal de condities van de taken voordat ze uitgevoerd worden;

• Maak beslissingen over hoe te reageren als aan een conditie wel/niet wordt voldaan;

• De correctheid van het bedrijfsproces wordt bepaald op bedrijfsniveau, niet op het niveau van de technische implementatie!

Kijk bij de ontwikkeling van het systeem constant of aan de normen wordt voldaan.

De basiselementen van BPMN zijn als volgt (zie voor bijbehorende plaatjes slide 8 en 9):

• Een groene cirkel: het begin van het proces.

• Een rode cirkel: het einde van het proces, ook als er afgeweken wordt van de eis.

• Een rechthoek: een activiteit/taak.

• Een rechthoek met een kruisje en rondje: deelactiviteiten die nog niet geheel bekend zijn. Dit kan gebruikt worden als het een complex stuk proces is of wanneer er ‘uitgezoomd’ wordt in het proces, waardoor dit figuur een overkoepelende activiteit aangeeft.

• Een ruit: een exclusieve gateway (beslissingspunt). Vergelijkingsfunctie wordt hier uitgevoerd.

• Een ruit met kruisje: een parallelle gateway (beslissingspunt). Hierna splitst het proces zich op in twee parallelle acitviteiten/taken.

• Een pool met swimlanes: per stakeholder zijn bepaalde delen van het proces relevant. In één swimlane wordt een relevant proces afgebeeld, in een pool het geheel van swimlanes met het gehele proces. Een pool wordt weergegeven door een grote rechthoek. Kan flow en connectie tussen objecten bevatten. Een lane wordt weergegeven door een rechthoek binnen een pool. Wordt gebruikt voor het organiseren en categoriseren van activiteiten. Kan flow en connectie tussen objecten bevatten.

• Een message flow: laat de flow (uitwisseling) van berichten zien tussen twee partijen om een taak uit te voeren.

Deel 5: Belangrijkste flows en processen

Bedrijfskundigen kijken vaak verkeerd naar organisaties, doordat ze afdelingen als autonoom beschouwen. Het idee is dat als afdelingen goed werken, een organisatie in zijn geheel dat ook zal doen. Dit is vanuit het perspectief van systeemdenken een misconceptie.

Het systeemdenken kijkt naar de organisatie als systeem, en deze heeft zijn eigen doelen. Doelen van een organisatie worden aangedragen door de omgeving. Functies moeten het doel realiseren. Een functie realiseert vaak een subsysteem. Als de doelen van de organisatie veranderen, wat vaak gebeurd, dan zullen de functies veranderen en subsystemen (afdelingen) moeten dan gereorganiseerd worden. Het kan zijn dus zijn dat subsystemen/afdelingen intern perfect functioneren, maar dat de functie van het subsysteem niet meer past bij de doelen van de organisatie. Dit past ook in de black box benadering.

De main flow is het hoogste niveau binnen een bedrijf. Het realiseren van doelen en het beschrijven van functies binnen een organisaties worden beschreven en ondersteund door processen. Er zijn middelen nodig voor de transformatie van input naar output. Middelen zijn energie, materialen, mensen en informatie.

Een voorbeeld is een ziekenhuis als organisatie die zieke patiënten weer beter maakt, waar de middelen geld, medische uitrusting en operatiekamers zijn. De mensen zijn dokters, verpleegsters, administratief en technisch personeel. Informatie is de medische achtergrond en kennis, patiëntinformatie en verzekeringsinformatie.

Vanuit de klassieke bedrijfskunde wordt gekeken naar organisaties op een manier dat het belangrijkste/primaire doel van een organisatie is dat doel dat de organisatie moet realiseren om te overleven. Dat doel ondersteunt een functie in de gehele omgeving. Het realiseren van het primaire doel is het resultaat van een proces: het primaire proces. Als dat primaire doel niet wordt gehaald, gaat de organisatie ‘dood’. Voorbeeld: het onderwijzen van studenten op de universiteit is het primaire doel, als de universiteit dit niet kan, gaat de universiteit ‘dood’.

Om het primaire proces van een organisatie te realiseren, zijn er drie soorten processen:

1. Het transformatieproces: produceren van output van de input;

2. Het ondersteunende proces: het verstrekken van de middelen voor het transformatieproces: energie, materialen, mensen en informatie;

3. Het controleproces: coördineren van activiteiten in een proces (inclusief regulatie van coderen, transformeren en decoderen). Heeft een link met de klassieke bedrijfskunde.

Een subsysteem heeft zijn eigen interne proces. Een subsysteem – gezien als een systeem op zichzelf – heeft ook drie verschillende interne processen: het transformatie, ondersteunende en regulerende proces. Het coderen en decoderen in een subsysteem heet ook wel het boundary control process.
 

Hoorcollege 3 Bereiken van een steady state

Deel 6: Het bereiken van een steady state

Voorbeelden van het toevoegen van het ontbrekende ofwel het repareren van de output zijn:

• Toevoegen van een bel aan een fiets;

• Aandraaien van een bout;

• Een patiënt een extra medicijn geven;

• Het repareren van krassen op het verfoppervlak van een auto.

Het vermijden van het repareren van de output moet gebeuren, als:

• De output repareren complexe acties met zich meebrengt (= bijna het hele proces opnieuw doen);

• Als dit structureel wel moet gebeuren, moet nog eens goed opnieuw gekeken worden naar het complete systeemproces;

• In het geval van structureel foute output, moet geprobeerd worden de transformatiefunctie te verbeteren in plaats van het constant repareren van de output.

Voorbeelden van structureel reparerende output die voorkomen moet worden:

• Veel studenten halen een laag cijfer voor een vak;

• Veel patiënten hebben dezelfde complicaties na een standaardoperatie;

• Een auto heeft een gecompliceerde motorstoring nadat het van de productielijn afkomt.

Stabiliteit betekent dat een systeem (door het gebruiken van een control loop) uiteindelijk terugkeert naar een staat die overeenkomt met de normen van het systeem. Het gebruiken van feedback controle om systeemstabiliteit te bereiken heet negatieve feedback.

Forward control: controleren voor de transformatie.

Feedback control: controleren na de transformatie.

Negatieve feedback: maakt de deviatie van de norm kleiner (-), waardoor systeemstabiliteit ontstaat.

Positieve feedback: maakt de deviatie van de norm groter (+), waardoor systeeminstabiliteit ontstaat.

Coderen is de (high-level) functie die input klaarmaakt voor transformatie naar output. Het bereidt input voor op een systeemgrens. Coderen heeft betrekking op de input kwaliteit (kwaliteitsfilter) en de input kwantiteit (kwantiteitsfilter).

Na kwaliteitsfiltering, is het mogelijk dat de input geweigerd wordt en uit het systeem wordt gegooid middels een uitlaatpijp.

Vaak wordt input op voorraad gehouden, voordat het echt gebruikt wordt voor het transformeren van input naar output. Dit gebeurt vaak in make-to-order toepassingen.

Door input op voorraad te houden, wordt een buffer gecreëerd. Deze buffer zorgt ervoor dat er genoeg input op voorraad is om de transformatiefunctie constant te laten werken.

In het geval dat er meer input op voorraad gehouden wordt dan strikt noodzakelijk is voor het transformatieproces, en deze overflow is potentieel gevaarlijk voor het systeem, is er een veiligheidsfunctie nodig. Deze veiligheidsfunctie zorgt ervoor dat het systeem in staat is om input te weigeren die niet verwerkt kan worden. De veiligheidsfunctie werkt dan als een uitlaatpijp om van de input overflow af te komen.

Voorbeeld van input overflow: de eerstehulpafdeling van een ziekenhuis kan te vol worden als er veel patiënten op hetzelfde moment aankomen. De veiligheidsfunctie die dan toegepast kan worden is een contract met een nabijgelegen ziekenhuis om de overflow van patiënten daar heen te laten gaan.

Er kunnen ook output buffers gemaakt worden. Dit gebeurt vaak in make-to-stock bedrijven. Als er een output overflow ontstaat, moeten bijv. auto’s goedkoper verkocht worden of patiënten naar een ander ziekenhuis worden overgeplaatst.

Norm initialisatie, het zetten van normen, wordt in het begin vaak gedaan door de directeuren van een bedrijf/organisatie. Nadat de omgeving de output heeft geconsumeerd van het systeem, vinden ze soms dat de output niet volledig overeenkomt met hun behoeften. Vaak komt dan een debat op gang over de correctheid van de initieel gekozen normen: norm evaluatie. Dit leidt dan tot een verandering in normen. Normveranderingen kunnen het systeem en het primaire doel van een systeem hevig beïnvloeden. Vaak leidt dit tot een innovatieproces in het systeem.

Zie voor het complete steady statemodel slide 31, erg belangrijk!

Vaak wordt feedback controle het meeste gebruikt voor het bereiken van een steady state. Soms kan het echter beter zijn om forward controle te gebruiken in plaats van feedback controle. Dit is het geval als (1) de feedback tijd is erg lang; (2) de doorlooptijd (transformatiefunctie) is erg lang: in dat geval kan forward controle gecombineerd worden met het repareren van de output.

Recursie (ook wel het ‘Droste-effect’) zegt dat elke activiteit in het systeem een functie afbeeld in het gehele steady statemodel. Elke activiteit op zichzelf kan verwijzen naar een compleet proces. In dat geval representeert de activiteit een subsysteem. Een subsysteem heeft weer zijn eigen codering/transformatie/ decodering structuur met betrekking tot het allesomvattende systeem zoals de omgeving.

Voorbeeld van recursie: de eerstehulpafdeling in een ziekenhuis en een operatiekamer binnen de eerstehulpafdeling.

Inzoomen op een systeem houdt in dat je focust op een bepaalde activiteit in dat systeem, door die activiteit als een systeem op zichzelf te bekijken.

Deel 2: Een alledaags voorbeeld van een systeem: de auto
 

De auto is als een systeem te beschouwen, gezien vanuit de black box benadering.

Het doel van een auto is het verplaatsen van personen. De functies die daarvoor uitgevoerd moeten worden zijn rijden, beschermen en stoppen.

De functie van X is iets wat X moet kunnen (functioneel aspect).

Een eigenschap van X is iets wat X moet zijn (non-functioneel aspect).

De omgeving van een systeem (systeemgrens) levert de input voor het systeem. De omgeving consumeert de output van het systeem. In het geval van de auto zijn dit de bestuurders en passagiers. Echter, de normen voor correct autorijden komen vanuit de overheid.

De omgeving bepaalt dus de functionele en non-functionele aspecten van een auto en bepaalt ook de regels/normen waaraan rijgedrag en autoprestaties moeten voldoen.

De functionele/non-functionele aspecten van een Ferrari:

• Functies: wat moet een Ferrari nog meer kunnen dan een gewone auto? Hij moet kunnen boeien, verbazen, de hoofden laten omdraaien op straat en veel geld opbrengen.

• Eigenschappen: wat moet een Ferrari nog meer zijn dan een gewone auto? Hij moet snel, uniek, mooi, duur en exclusief zijn.

Een complex systeem heeft onbekende elementen en/of relaties, waardoor het onvoorspelbaar gedrag kan vertonen.

De input voor een auto is de brandstof (benzine/diesel/elektrisch). De transformatiefunctie voor een auto zit in de brandstofmotor/elektromotor/hybride motor. Het principe van ongedetermineerdheid van interne structuur geldt.

De output van een auto is rijden, beschermen en stoppen.

Voor de input (het coderingsproces) zijn een paar normen. De benzine die via een slag de benzine tank inkomt, is geen kwaliteitsfilter. Er is wel een kwantiteitsfilter: er moet voldoende benzine in de tank komen. Er is geen buffer, maar wel een veiligheidsfunctie: er mag geen overflow zijn in de benzine tank.

Ook voor het transformatieproces gelden normen. Het transformatieproces is het verbranden van brandstof en deze omzetten naar aandrijvingsenergie. De aandrijf-functie moet gerealiseerd worden. Normen voor de juiste wijze van rijden komen vanuit de omgeving (de overheid).

Voor de output gelden ook normen. De kwaliteitsattributen zijn: snel genoeg, wendbaar genoeg, comfortabel genoeg, warm/koud genoeg, stil genoeg, remt genoeg, zuinig genoeg en milieuvriendelijk genoeg.

Voor het decoderingsproces gelden de volgende normen. Er is een kwaliteitsfilter dat ervoor zorgt dat auto’s worden uitgerust met een automatische verlichtingsinschakeling, regensensor, snelheidsbegrenzing en automatische bandenspanning controle. Er is geen kwantiteitsfilter of buffer. Er is wel een veiligheidsfunctie: motorstoringsindicatie en air bags. Normen worden bepaald door de omgeving.

Voor de regelfuncties zoals sturen, gas geven en remmen, worden de normen aangedragen door de overheid, de politie, de actuele toestand op de weg in kwestie etc. De regelfuncties hebben allemaal een voorwaartse- en terugkoppelingsmechanisme dat zorgt voor anticipatie en correctie.

Het Droste-effect, het inzoomen op subsystemen, kan ook bij een auto gedaan worden: van auto naar motorblok naar cilinder naar bougie.

Het initialiseren van normen wordt gedaan door de overheid, zoals dat de CO₂ uitstoot minder moet zijn dan 100g/km. Het evalueren van normen gebeurd ook vaak door de overheid. Zo vangt de overheid niet genoeg BPM op nieuwe auto’s, waardoor de norm voor de CO₂-emissie verlaagd wordt (en de BPM daarmee verhoogd).

Een bestuurder is een element van een auto. Een bestuurder heeft als taak om de functies van de (technische) elementen uit te voeren. Dit maakt het ontwerpen van een auto nog complexer. Een auto is een voorbeeld van een socio-technisch systeem!

Artefact = een door de mens ontworpen ding met utiliteitsaspecten. Op elk artefact en organisatie kan een systeemanalyse worden uitgevoerd.