Minimierung der Komplexität durch Model Based Systems Engineering

So hilft Model Based Systems Engineering Unternehmen bei der Entwicklung hochkomplexer Systeme.

Vereinfachung der Komplexität durch modellbasiertes Systems Engineering > Abbildung Eins > Dassault Systèmes

Der Komplexität in der Entwicklung smart begegnen

Komplexe Systeme gab es zwar schon immer und die Fertigung komplexer Produkte war auch für die smartesten Ingenieure schon immer eine Herausforderung, doch nie zuvor stieg die Komplexität bei der Lösungsentwicklung für Hersteller in so rasantem Tempo an wie heute. Technische Errungenschaften machen Systeme immer umfangreicher und die Zahl der Komponenten, deren Zusammenspiel perfekt ausgearbeitet werden muss, steigt stetig an. 

Fahrerlose Autos, Quantencomputer und 5G – das sind nur einige Felder, in denen sich Technologie geradezu rasant weiterentwickelt. Für die Kunden von heute sind diese Entwicklungen der Standard auf dem sie die schnelle Lieferung modernster Produkte erwarten. Die dauerhafte Weiterentwicklung des Anwendungskomforts und natürlich die kostengünstige Umsetzung von Systemen werden ebenso vorausgesetzt.

Die Anforderungen von zahlreichen Stakeholdern zu erfüllen und gleichzeitig die eigenen Interessen nicht aus dem Blick zu verlieren, wird in diesem Umfeld zur Master-Challenge für die Hersteller. Denn alle Prozessschritte müssen sauber nachverfolgt und mit sämtlichen Beteiligten abgestimmt werden können.

 

Model Based Systems Engineering und Komplexität

Um in einem solchen Umfeld alle Aspekte im Blick zu behalten, muss Systems Engineering mit einer neuen Denkweise angegangen werden. Die Modellierung zur Unterstützung von Systemanforderungen, Design, Analyse, Verifizierung und Validierung trägt zur Minimierung der Komplexität bei. Alle diese wesentlichen Bestandteile müssen in der Konzeptionsphase beginnen und sich über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts fortsetzen.

Modellbasiertes Systems Engineering ist ein zentraler Schritt auf dem Weg hin zu vereinfachten Prozessen. Doch MBSE allein ist kein Garant für die Reduktion von Komplexität. Denn auch Model Based Systems Engineering kann, wenn es nicht optimal genutzt wird, die Komplexität eher steigern als reduzieren. 

Es sind spezialisierte Werkzeuge nötig, um Sprache und Methodik aller Beteiligten zu vereinheitlichen und so die nahtlose Zusammenarbeit zu unterstützen. Dafür bietet die 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes die umfassende Lösung zur Reduktion von Komplexität innerhalb des gesamten Model Based Systems Engineering Prozesses.

Die 3DEXPERIENCE Plattform zur Minimierung der Komplexität beim Model Based Systems Engineering

Im Jahr 2018 wurde No Magic Inc., der führende Anbieter von MBSE- und Modellierungslösungen für Softwarearchitektur und Geschäftsprozesse, von Dassault Systèmes übernommen. Mit der Software CATIA Magic ist es nun möglich, Systemarchitekturen zu modellieren und sie mit den umfassenden Werkzeugen der 3DEXPERIENCE Plattform in den weiteren Produktentwicklungsprozess zu integrieren. Spezialisten für Software-, Hardware- und Elektronikentwicklung können mit den Werkzeugen von Dassault Systèmes in einem iterativen Prozess zusammenarbeiten, mit dem selbst das komplexeste Produkt Schritt für Schritt entwickelt, getestet und validiert werden kann.

Die Software bietet branchenübergreifende Lösungen und wird von zahlreichen führenden Unternehmen wie BMW, Pfizer, Lockheed Martin und Thyssenkrupp erfolgreich eingesetzt.

 

Whitepaper zu Model Based Systems Engineering

In diesem Whitepaper berichten Ingenieure aus erster Hand über ihre Erfahrungen mit der Implementierung von MBSE. Sie zeigen, wie ihre Unternehmen mit der Herausforderung von immer komplexeren Systemen umgehen, indem sie mit CATIA Magic die ersten Schritte vom Model Based Systems Engineering angehen.

Unternehmen wie das Luft- und Raumfahrtunternehmen Lockheed Martin und der Schiffsbauer ThyssenKrupp Marine Systems haben Model Based Systems Engineering in ihre Prozesse integriert. Diese Unternehmen haben gelernt, dass für Innovation und Fertigung in einer solchen Umgebung eine andere Denkweise benötigt wird. Alle grundlegenden Schritte der Modellierung zur Unterstützung von Systemanforderungen, Konstruktion, Analyse, Überprüfung und Validierung müssen schon in der Konzeptphase beginnen und über den gesamten Produktlebenszyklus fortgeführt werden.

In diesem White Paper können Sie die vielfältigen Vorteile von Model Based Systems Engineering (MBSE) entdecken. Dazu gehört auch, wie der „Systems of Systems“-Ansatz die technische Komplexität zwischen Mechanik, Elektrik, Software und anderen Funktionen mithilfe einer einheitlichen Modelliersprache wie SysML vereinfacht. Eine Standardsprache vereinfacht sowohl die Beschreibung des Problems als auch die Lösungsfindung.

 

Referenzbericht Thyssenkrupp Marine Systems

Case Study Thyssenkrupp Marine Systems

Der Schiffsbauer Thyssenkrupp beschloss im Jahr 2015, Model Based Systems Engineering in der Produktentwicklung einzuführen. Das Unternehmen setzte CATIA Magic ein, um in zwei Bereichen die Komplexität maßgeblich zu reduzieren.

  1. Das Schnittstellenmanagement aller Komponenten, die in U-Booten eingesetzt werden, sollte übersichtlicher werden.
  2. Die speziellen Anforderungen von Thyssenkrupp Marine Systems an die unterschiedlichen Zulieferer sollen übersichtlich kommuniziert werden. So wird im späteren Montageprozess das problemlose Zusammenfügen der Komponenten gewährleistet.

Im Schiffsbau und in anderen technologielastigen Branchen arbeiten die unterschiedlichen Ingenieurdisziplinen oft in nicht verbundenen Einheiten. Die Ausdrücke für technische Informationen sind unterschiedlich und die Kommunikation ist mühselig. Deshalb unterstützt Dassault Systèmes Thyssenkrupp Marine Systems bei der Vereinheitlichung ihrer Modellierungssprache mit CATIA Magic. Für fach-, branchen- und anwendungsübergreifende Zusammenarbeit. 

Mehr Informationen zum Projekt, dessen Umsetzung und zu den Ergebnissen finden Sie im Whitepaper.

Case Study Lockheed Martin

Für Lockheed Martin spielt der Einsatz von CATIA Magic im Bereich Model Based Systems Engineering bereits seit vielen Jahren eine Rolle. Die MBSE Software ist fester Bestandteil der Unternehmensprozesse und sorgt für eine umfassende, strukturierte Planung der Systementwicklung.

Herausforderungen, für die die Model Based Systems Engineering Software bei Lockheed Martin eingesetzt werden:

  1. Effizienteres Systems Engineering zur Beschleunigung der Systementwicklung im gesamten Planungs- und Produktionsprozess.
  2. Verbessertes Zusammenspiel aller bestehenden komplexen Systeme und Programme, die das Unternehmen bisher einsetzt.
  3. Erhalten von wertvollem Expertenwissen über die Jahrzehnte der Unternehmensgeschichte.

Das Wissen, das Lockheed Martin innerhalb der langen Unternehmensgeschichte angesammelt hat, kann mit Hilfe von CATIA Magic erfasst und langfristig erhalten werden. Denn ohne eine umfassende Wissensdokumentation gehen Informationen verloren, sobald Mitarbeiter das Unternehmen verlassen. 

Auch externe Projektbeteiligte profitieren von der Wissensplattform. Denn es werden nicht nur Prozessentscheidungen transportiert. Stattdessen kann jede Entscheidung transparent erläutert und nachverfolgbar gemacht werden. So reduziert die CATIA Magic die Komplexität der Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten.

Das Whitepaper beschreibt umfassend, wie CATIA Magic bei Lockheed Martin eingesetzt wird und auf welchen Ebenen die Model Based Systems Engineering Software zur Minimierung von Komplexität beiträgt.

 

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