So meistern Sie mechatronische Projekte mit MBSE

Kennen Sie das? Sie schreiben in einem klassischen Textverarbeitungsprogramm ein Kundenangebot. Sie geben eine Struktur vor, in der alle bekannten Informationen gesammelt werden. Doch schnell wird es unübersichtlich. Ihr Entwicklungsprojekt hängt zwischen Anforderung und Management, und es kommt zu schwer identifizierbaren Widersprüchen. Als Ingenieur laufen Sie den Informationen hinterher und bemühen sich in mühseliger Kleinarbeit, Anforderungen, Lösung und Kosten zu erfassen. Mit MBSE und der passenden MBSE Software erleichtern Sie sich den Arbeitsalltag und sorgen für gut vorbereitete und laufende Projekte – gerade in der Entwicklung mechatronischer Projekte.

Produktivität mit MBSE steigern

Top-ausgebildete Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter schaffen mit den etablierten Herangehensweisen trotzdem immer wieder das Unmögliche – aber genau genommen doch nicht so schnell und nur mit viel Aufwand: Kommt dann der Auftrag, wird wieder von Null gestartet. Das Lastenheft wird aufgrund seiner Unübersichtlichkeit im wahrsten Sinne des Wortes zur Last. Da häufig ein sog. Systemkonzept nicht explizit erstellt wurde, kommt es zu zeit- und kostenintensiven Abstimmungen, Nacharbeiten und schlimmstenfalls verspäteter Auslieferung – Überstunden häufen sich.

Modellbasiertes Arbeiten in der frühen Projektphase kann hier die Produktivität steigern. Damit ist nicht die Simulation spezifischer Fragestellungen gemeint; Modellbasiertes Systems Engineering (MBSE) führt je nach Ausgestaltung von Tag 1 an alle Aufgaben und alles Wissen rund um das Projekt zusammen und bereitet spezifische Anwendungen vor.

Das heißt, auch die Simulation wird unterstützt und strukturiert geplant. Aber: Grundsätzlich wird im MBSE mit graphischen Herangehensweisen das Produkt spezifiziert und die notwendigen Ergebnisse des Entwicklungsprozesses erzeugt; z.B. FMEA oder das notwendige Parameterset für die Simulation – nur für alle verständlich.

Damit das gelingt, bringen gute Systems Engineering-Werkzeuge die zwei Kernelemente erfolgreichen Engineerings zusammen: Systemarchitekturentwicklung und Projektmanagement, wie es z.B. das Werkzeug iQUAVIS ermöglicht. Dadurch werden eindeutige Anforderungen, aussagekräftige Pflichtenhefte, widerspruchsfreie Spezifikationen und eine barrierefreie Zusammenarbeit möglich. Gerade herausfordernde mechatronische Entwicklungsprojekte werden so regelrecht mit einem Booster versehen.

MBSE Software iQUAVIS

Viele MBSE-Werkzeuge stammen aus der Softwareentwicklung. Studien von der Fraunhofer-Gesellschaft haben gezeigt, dass dadurch große Anwendungsbarrieren aufgebaut werden. Solch neuartige Werkzeuge sollen unterstützen und nach einer kurzen Einarbeitungsphase sich wie selbstverständlich in den Prozess einfügen.

In einer wissenschaftlichen Veröffentlichung konnte gezeigt werden, dass iQUAVIS da anders aufgestellt ist; es kommt aus den maschinenbaulichen Anwendungsdomänen. Zusammengeflossen in iQUAVIS sind ursprünglich Werkzeuge aus den Bereichen Qualitäts-, Projekt- und Risikomanagement, also Themen, die gerade in der Mechatronikentwicklung essentiell sind.

So ist es nicht verwunderlich, dass iQUAVIS für ISID Quality Visualisation steht. Bislang nur in Japan verfügbar – mit über 50.000 Installationen in wenigen Jahren – wird iQUAVIS seit Juli 2018 auch in der D-A-CH-Region über den Systems Engineering-Spezialisten Two Pillars GmbH vertrieben, mit einer Spezialisierung auf den Maschinen- und Anlagenbau.

Kern von iQUAVIS ist eine einfache Systemmodellierung. Wie in einer Office-Anwendung können komplexe Produkte einfach und intuitiv modelliert werden – ohne die Untiefen der SysML oder anderer Modellierungssprachen zu verstehen.

Im sogenannten Systemmodell sind die Anforderungen, die Struktur und das Verhalten des betrachteten Systems enthalten. Die verschiedenen Daten und Informationen sind miteinander verknüpft. Die Darstellung und Bearbeitung kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen – in Form von Diagrammen, Tabellen oder Matrizen. Durch die frühzeitige Modellierung von Produkthierarchien und Produktstrukturen – inklusive der notwendigen Zusammenhänge – wird auch das Projektmanagement möglich – Ressourceneinsatz, Nachverfolgung von Aufgaben, Issue-Tracking und Kommunikation ohne Umwege über andere Systeme.

Arbeiten in der Cloud

Immer wichtiger in der Zusammenarbeit wird dabei, dass Software in einer Cloud bereitgestellt wird. So kann überall und jederzeit auf wichtige Informationen zugegriffen werden – und auch aktuell. Für den europäischen Markt setzen sich immer mehr die Anwendungen von Microsoft durch: die „MS Azure Cloud“ – sie überzeugt durch ihre Kostenstruktur und höchste Sicherheitsanforderungen.

Um nicht zu stark abhängig von der Bandbreite der Internetverbindung zu sein, sind vollständig cloudbasierte Lösungen nicht immer Mittel der Wahl. Ist die Software als „Cloud-Client-Konzept“ ausgelegt, können mit einem schlanken Client spezielle Operationen unterstützt werden. Prozesse und Datenspeicherung liegen in der Cloud, arbeiten ist aber dennoch möglich.

Damit steht dank MBSE klaren und nachvollziehbaren Anforderungen von Tag 1 über das gesamte Projekt nichts mehr im Wege. Die Vorteile liegen auf der Hand:

• Besseres Komplexitätsverständnis und mehr Transparenz in Projekten
• Bessere Dokumentation sämtlicher Spezifikationen und Ergebnisse
• Frühe Problemerkennung und -beseitigung, um späte Kosten zu vermeiden
• In der geplanten Zeit das Projekt ins Ziel bringen

Viele Werkzeuge sind am Markt verfügbar. So leicht der Einsatz von Werkzeugen wie iQUAVIS ist, ganz ohne Unterstützung von außen kann es dennoch nicht komplett funktionieren. Grundsätzlich gilt, dass ein Thema wie MBSE nicht ohne externe Expertenbegleitung starten sollte – sich langfristig aber natürlich selbst steuern muss: Die Japaner sagen dazu: erst ichigan dann hitoridachi.

Mehr über unser Systems-Engineering-Tool iQUAVIS erfahren Sie hier.