Model Based Systems Enginnering: Systeme besser planen und realisieren

Vernetzte Systeme, Mensch-Maschine-Interaktion, völlig neue Geschäftsmodelle; die Anforderungen an die Entwicklung, Fertigung und den Service künftiger Generationen von Produkten haben ein enormes Ausmaß erreicht. Das betrifft auch Maschinenbauer und Anlagenbauer. Umfangreiche Funktionalitäten, ein erhöhter Anteil an Elektronik, Software und Automatisierung, viele beteiligte Disziplinen innerhalb und außerhalb des Unternehmens, Zertifizierungen oder gestiegene Dokumentationspflichten sind nur einige der Herausforderungen, die es immer schwieriger machen, den Überblick zu behalten. Zudem erfordern die heutigen, dynamischen Märkte eine größtmögliche Agilität von Unternehmen. Model Based Systems Engineering hilft, diese Komplexität mit formalisierten Modellierungssprachen, -methoden und -werkzeugen zu beherrschen und daraus einen großen Mehrwert zu ziehen.

Ganzheitlicher Entwicklungsansatz

Model Based Systems Engineering ist der software-unterstützte, interdisziplinäre Ansatz des Systems Engineering, bei dem die ganzheitliche Betrachtung eines Systems im Mittelpunkt steht. MBSE setzt darauf, mechatronische Systementwürfe mit nur einer einzigen sog. "Single Source of Truth" zu erstellen und zu analysieren. Besonders hilfreich ist die Sichtbarkeit der Beziehungen zwischen den Anforderungen, Funktionen, den logischen Abläufen und den physikalischen Elementen des Systems. Damit wird die Modellierung selbst komplexer Maschinen und Anlagen beherrschbar und alle Beteiligten – auch ohne technischen Hintergrund – innerhalb der eigenen Organisation, aber auch bei Partnern, Zulieferern und Kunden verstehen besser, wie das System funktioniert und welche Zusammenhänge zwischen den Komponenten bestehen. So werden unnötige Iterationen verhindert und es bleibt mehr Zeit für die "wichtigen Dinge".

Der MBSE-Ansatz ist die perfekte Grundlage für weitere wichtige Unternehmensprozesse. Lesen Sie dazu gerne mehr auf den folgenden Seiten:

Alles im Blick, auch bei sich ändernden Anforderungen

MBSE-Systemmodelle eignen sich nicht nur, aber insbesondere bei steigender Komplexität und hoher Dynamik. Das Verhalten von Gesamtsystemen und deren Teileinheiten lässt sich bei unterschiedlichen Bedingungen oder sich verändernden Anforderungen in einem schrittweisen Prozess simulieren. Damit werden Designfehler und Inkonsistenzen in einem frühen Stadium des Entwurfsprozesses, wenn sie meist noch einfacher und kostengünstiger behoben werden können, erkannt, analysiert und angepasst.

Nur für große Unternehmen? Weit gefehlt!

Vielfach wird (Model Based) Systems Engineering nur für große Unternehmen und komplexe Produkte als sinnvoll angesehen. Doch dem ist nicht so. Es ist vielmehr ein Denkansatz und eine strukturierte Herangehensweise an die Produktentstehung und -betreuung, unabhängig von der Firmengröße. MBSE reduziert die Fehleranfälligkeit und spart Zeit und Ressourcen. Daher macht es bereits für Start-Ups und kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs) durchaus Sinn, diesen Weg von Anfang an zu gehen und darauf aufzubauen. Je komplexer die Systeme werden, desto mehr werden die Stärken des MBSE sichtbar und die Vorgehensweise unverzichtbar.

Der MBSE-Ansatz im Überblick

(MB)SE startet mit der Aufnahme von Anforderungen (Requirements), welche lösungsunabhängig die Funktionsweise des betrachteten Systems beschreiben. Diese werden in Funktionen (Functions) abgebildet. Logische Elemente (Logical) zeigen die mögliche Umsetzung von Funktionen mit definierten Lösungsprinzipien. Der letzte Schritt ist die Überführung in physikalische Komponenten (Physical), die von den Fachbereichen Mechanik, Elektronik, Software etc. entwickelt werden. Diesen Prozess bezeichnet man als R-F-L-P-Ansatz, der sich wie folgt darstellt:

Der RFLP-Ansatz als Basis für Model Based Systems Engineering

Dieser Ansatz wird auf das sog. V-Modell, einer bekannten, linearen Projektmanagement-Methode für die Softwareentwicklung, bei der jeder Entwurfsphase eine Testphase gegenübergestellt wird, übertragen:

Das V-Modell mit integriertem RFLP-Ansatz für Model Based Systems Engineering

Die Kombination aus R-F-L-P-Ansatz und V-Modell führt zu einem integrierten Gesamtmodell, das jeden Schritt in der Systementwicklung abdeckt, die Schritte verknüpft und auf allen Ebenen dokumentiert. So lassen sich bei einer gewünschten oder notwendigen Anpassung an einer Stelle die Auswirkungen auf das Systemmodell nachvollziehen.

Solid System Team: Ihr Partner für die Einführung von Model Based Systems Engineering

MBSE ist ein umfangreiches digitales Transformationsvorhaben und bedarf der Unterstützung des Managements, da auch eine kulturelle Transformation notwendig ist. Als erfahrenes Systemhaus und Integrationspartner für den Maschinen- und Anlagenbau unterstützen wir Sie gerne auf Ihrem Weg zu einer neuen, systematischen Herangehensweise an die Entwicklung Ihrer Produkte mit Model Based Systems Engineering. In gemeinsamen Workshops sehen wir uns Ihre aktuellen Prozesse an, analysieren, wie sich MBSE bei Ihnen realisieren lässt, und prüfen eine Integration mit PLM-Lösungen. Wir begleiten Sie bei der Einführung und vermitteln auch Ihren Mitarbeitern den Mehrwert des Ansatzes.