Många tidigare ledare har diskuterat designdefinitioner och pekat på den stora variationen mellan individer och branscher. Vi följer en definition som erkänner att design är en fråga om att fatta rationella beslut om tillgängliga alternativ för att uppnå ens uttalade preferenser. I ett kommande specialnummer av denna tidskrift inbjuds forskningsartiklar om ämnet "designa komplexa konstruerade system". Detta väcker frågan: Vad är ett komplext konstruerat system? Vilka är dessutom de unika designutmaningarna för sådana system? Vi definierar komplexa system för att vara de för vilka tätt kopplade interagerande fenomen ger ett kollektivt beteende som inte kan härledas genom den enkla sammanfattningen av beteendet hos delarna. I huvudsak är dessa mycket tvärvetenskapliga system där förekomsten av inneboende kopplingar kan leda till irrationella resultat. Komplexa system kan vara biologisk kropp, naturliga skogar, eller konstruerade luftrymd, marin arkitektur, borrplattformar och medicintekniska produkter. Växande mänskliga behov i nationellt försvar, miljömässig hållbarhet, medicinska framsteg, och mänskligt välstånd, i allmänhet, har varit drivkrafter i den ökade komplexiteten sett i konstruerade system. Men oavsett om man utformar ett nytt material för ett visst beteende över skalor eller ett storskaligt transportsystem, som inbegriper många samverkande discipliner, de inneboende kopplingarna orsakar förödelse med praktiken att införa en traditionell strukturerad hierarkisk designprocess. Dessutom finns det i våra dagar inte mycket utrymme för ett föråldrat organisatoriskt tillvägagångssätt grundat på en enda disciplins överlägsenhet. I allmänhet, nuvarande ansträngningar att ta itu med komplexiteten i den tekniska designen tenderar att hantera komplexiteten genom fler processer snarare än att försöka strikt förstå det genom teori eller ens utnyttja det för att förbättra systemets prestanda. Även om beroendet av traditionella metoder och processer knutna till en viss organisationsstruktur kan ha skadliga resultat i mindre skala, förstoras misslyckandena avsevärt för storskaliga komplexa produkter. Idag handlar de vanligaste systemtekniska tillvägagångssätten om att använda en hierarkisk nedbrytning inom ett kravstyrt ramverk. Även det mest minutiösa genomförandet av detta tillvägagångssätt när det används för storskaliga komplexa system som militära flygplan kan fortfarande leda till mindboggling kostnadsöverskridanden i hundratals miljoner dollar och betydande tidsförseningar som sätter tillbaka projekt med år eller till och med leder till projektuppsägning. Vi kan och vi måste vända detta mönster. Den utbredda och snabbt växande förekomsten av komplexa konstruerade system innebär att de kritiska luckorna i designteori och designmetodik har genomträngande och skadliga effekter från små till stora skalor. Nu, mer än någonsin, vår ingenjörsdesign gemenskap måste möta utmaningen att ta itu med dessa frågor. Men vilka är egentligen frågorna? Varför är de så svåra? Viktigast av allt, vilka möjligheter finns det för ny forskning, med tanke på de svårigheter som finns? Design av komplexa konstruerade system har den otroliga utmaningen att mildra och minimera den oundvikliga irrationalitet som är kännetecknet för varje aktivitet som involverar flera individer eller discipliner. Det är omöjligt för någon person eller ens en grupp människor att förstå och hantera alla kopplingar som finns i ett sådant system. Förmågan att fatta rationella beslut i en sådan miljö äventyras därför allvarligt. Tänk på att i drygt 100 år av flygdriven flygning har vi gått från ett designteam på två personer till att designa team på över 2000, med kostnader för stora system i hundratals miljoner om inte miljarder dollar. Tiden för att lägga till allt mer komplicerade processer, där teoretisk grund saknas, är förbi. Det är nu dags för en designvetenskap fast förankrad i matematisk stelhet som omfattar organisatoriska och andra komplexa sociala realiteter, särskilt mot bakgrund av utmaningarna med att utforma komplexa konstruerade system. Vi lyfter fram två av många breda forskningsområden som behövs för att utforma komplexa konstruerade system: behovet av en rigorös designteori och de ofta förbisedda, men ovärderliga, bidrag från samhällsvetenskapen. Hittills har den tekniska designgemenskapen producerat kritiska resultat för att etablera en designvetenskap baserad på matematisk stelhet. Dessa inkluderar forskning i beslutsfattande med osäkerhet, multidisciplinär designoptimering för kopplade discipliner, samt framsteg inom informationsteknik för att stödja beslutsfattande. Frågan om lämplig modellering och spegling av osäkerheter inom i sig kopplade discipliner, skalor och komponenter är fortfarande ett mycket utmanande problem. Utmaningar i MDO finns fortfarande i lämplig förståelse och modellering av inbyggda kopplingar mellan olika fenomen, inklusive osäkerhet modellering, uppnå storskalig rigorös optimering, och undvika metoder, i både analys och optimering, som bryter de grundläggande grundsatser för aggregering. Med tanke på några av de nödvändiga designverktygen finns det betydande möjligheter till visualisering, virtuell verklighet och datadrivna tillvägagångssätt som kan möjliggöra ett förbättrat beslutsfattande i den komplexa designmiljön. Dessutom finns det en enorm utmaning när det gäller att utveckla sann interoperabilitet för designverktyg som används i designprocessen. Detta är bara ett litet antal av de forskningsfrågor som är särskilt viktiga för att utforma komplexa konstruerade produkter. Ett annat viktigt forskningsområde är dock att uppnå rationalitet eller minimera irrationaliteten i storskaliga konstruktioner, där ett stort antal individer, delsystem och företag är inblandade. Samhällsvetare från psykologi, kognitiv vetenskap, sociologi, ekonomi och näringsliv kan ge betydande utdelning till ingenjörskonst, särskilt när det gäller komplexitet. För komplexa konstruerade system är den slutliga konstruktionen en funktion av den organisation som skapade systemet. Även om det kan vara omöjligt att uppnå rationalitet, finns det unika möjligheter att minska det kaos som för närvarande finns såsom 1 Åsikter, slutsatser och slutsatser eller rekommendationer som uttrycks i detta material är författarens och återspeglar inte nödvändigtvis den nationella vetenskapsstiftelsens åsikter.
Konstruerade system kan ha episoder av irrationellt system beteende av en mängd olika skäl REF.