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Einführung von Systems Engineering Prozessen und Methoden


Nach unserem Verständnis beinhaltet Systems Engineering (SE) im Kern das bewusst gestaltete, interdisziplinäre Vorgehen bei der Entwicklung von (technischen) Systemen. Systems Engineering beginnt bei der Anforderungsermittlung und Systemanalyse, beinhaltet die Systementwicklung und reicht bis hin zur Absicherung und zum Test des Systems. Alle beteiligten Ingenieursdisziplinen, wie Mechanik, Elektrik/Elektronik und Software, arbeiten während der Systementwicklung eng zusammen. Die nachfolgende Abbildung zeigt das im Systems Engineering typische V-Modell als Vorgehensmodell mit der interdisziplinären Vernetzung.

SE Prozesse und Methoden bieten viele Nutzenpotenziale, u.a.:

  • Reduzierung der Kosten für Hardware und reale Versuchsträger durch frühzeitige virtuelle Absicherung.
  • Ermöglichung eines frühzeitigen, interdisziplinären Qualitätsmanagement durch die Vernetzung der Partial-Modelle aus den Ingenieursdisziplinen.
  • Reduktion der Komplexität während der Entwicklung durch Vorgehen „Vom Groben ins Detail“.
  • Vereinfachung von Kooperationen und damit maßgeblich Effizienzverbesserung durch dern Austausch von Modellen statt Dokumenten.
Die Verwendung von Modellen als Arbeits- und Kommunikationsmittel beim Model Based Systems Engineering (MBSE) ist eine wichtige Voraussetzung, wie die folgende Abbildung verdeutlicht.

Bei der Einführung von (MB)SE sehen sich die Unternehmen mit unterschiedlichen Herausforderungen konfrontiert, die im Folgenden kurz erläutert werden sollen.

Herausforderungen bei der (MB)SE-Einführung

Der relative Nutzen von SE steigt, je höher die Komplexität der zu entwickelnden Systeme ist. Aber auch bei vermeintlich trivialen Systemen können einzelne Prozesse und Methoden des SE einen Nutzen bringen. Es ist nicht immer notwendig, eine vollumfängliche MBSE-Methodik einzuführen. Entscheidend ist es, das optimale Bündel an SE-Prozessen und Methoden für das jeweilige Unternehmen zu ermitteln und dieses sukzessive einzuführen. 

Vor der Einführung oder Verbesserung des SE in ihrem Unternehmen müssen Entscheider einige Fragen klären, bspw.:

  • Welche Nutzeneffekte sind für ihr Unternehmen zu erwarten?
  • Wann können diese realisiert und wie kann das nachgewiesen werden?
  • Welche SE Prozesse und Methoden versprechen heute das beste Verhältnis von Kosten zum realisierbaren Nutzen?
  • Welche weiteren Schritte sollten für die Zukunft geplant und vorbereitet werden?
  • Wie können die Methoden möglichst genau auf den Unternehmens-Kontext angepasst werden?
  • Wie können die Anwender bei den erforderlichen organisatorischen Veränderungen mitgenommen werden?
Hier setzen die Dienstleistungen der :em AG zur Einführung und Verbesserung von SE-Prozessen und SE-Methoden an.

Unsere Leistungen

Die :em AG hat Erfahrungen aus SE-Einführungsprojekten in verschiedenen Branchen, u.a. Automobilindustrie sowie Maschinen – und Anlagenbau. Wir bringen die Expertise in dem für SE wesentlichen Dreiklang aus Prozessen, Methoden und unterstützenden IT-Lösungen mit. Basis unserer Aktivitäten ist das :em-Vorgehensmodell. Es unterstützt sowohl bei der Einführung von SE als auch bei der Verbesserung von Bestehendem und ist in der nachfolgenden Abbildung mit den drei Hauptphasen (1) Grundlagen und Analyse, (2) Umsetzung und Einführung und (3) Einsatz und Weiterentwicklung dargestellt.

Das :em-Vorgehensmodell ermöglicht die Auswahl von SE-Prozesse und Methoden, die sukzessive eingeführt und verwendet werden können. Unser Ziel ist es, eine auf das Unternehmen zugeschnittene Methodik anzubieten. Wir werden gemeinsam mit Ihnen die relevanten SE Prozesse und Methoden für Ihren Unternehmenskontext herausarbeiten und einführen. Dabei ist es uns wichtig, eine ausgewogene Mischung aus langfristigem Nutzen und kurzfristigen Erfolgen zu realisieren.

Ein zentrales Werkzeug zur Auswahl und Priorisierung der SE-Prozesse und Methoden ist die :em-Wirtschaftlichkeitsanalyse. Sie ermöglicht darüber hinaus projektbegleitend die kontinuierliche Erfolgskontrolle. Zur Ausgestaltung ihrer unternehmensspezifischen SE-Methodik, können beispielweise die folgenden SE Prozesse und Methoden zur Anwendung kommen:

  • Im V-Modell eingebettete Use Case Analyse.
  • Systemmodellierung mit SysML.
  • Analyse und Konzeption der IT-Bebauung.
  • Integriertes, lebenszyklusweites Anforderungs- und Änderungsmanagement.
  •  Simulationsdatenmanagement (SDM), auch als CAE-Datenmanagement bezeichnet.
  • Anwendung von Standards (ReqIF, FMI, SysML, MODELICA etc.) in SE-Prozessen.
  • Daten- und IT-Toolintegration (z.B. CAD/CAE).
  • Konzeption von integrierten (z.B. auf Basis CATIA V6 Systems) IT-Lösungen für MBSE.

Ihr Nutzen

Mit unseren Dienstleistungen zur Einführung und Verbesserung von SE Prozessen und Methoden 
  • erhalten Sie Transparenz über den potenziellen  Nutzen der geplanten Maßnahmen und den realisierten Nutzen nach der Umsetzung, 
  • können Sie ihren Einstiegspunkt ins SE oder Verbesserungsmaßnahmen je nach Ausgangssituation individuell definieren,
  • können Sie nach Ihrem Einstieg ins MBSE sukzessive die nächsten Schritte planen und umsetzen.

Ihr Ansprechpartner

Dr. Marcus Krastel
+49 (0)6151. 950 54 20

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