Wir sind Systems Engineer: Rebecca Heitmann über Systems Engineering im Sondermaschinenbau

Im heutigen „Wir sind Systems Engineer“-Interview sprechen wir mit Rebecca Heitmann von HARTING Applied Technologies GmbH (kurz: HARTING) über Systems Engineering im Sondermaschinenbau. HARTING hat vor einigen Jahren Systems Engineering und auch iQUAVIS eingeführt. Rebecca hat den gesamten Prozess mitgestaltet. Im Interview zeichnet sie ihren eigenen Werdegang zur Systemingenieurin nach, der mit der Einführung von Systems Engineering bei HARTING sehr eng verknüpft ist.

Sonja Feierabend
Hallo Rebecca, vielen Dank, dass du dir die Zeit für dieses Interview genommen hast. Stell dich doch bitte am Anfang einmal kurz vor: Wer bist du und für wen arbeitest du?

Rebecca Heitmann
Ja, sehr gerne. Mein Name ist Rebecca Heitmann. Ich bin Systems Engineer bei der Firma HARTING Applied Technologies. HARTING ist dem ein oder anderen vielleicht ein Begriff im Bereich der Steckverbinder im Elektroniksegment. Wir bei Applied Technologies konstruieren und entwickeln Montageanlagen für unsere eigene Produktion aber auch für externe Kunden aus unterschiedlichen Branchen.

Ich bin seit etwa 10 Jahren in der Entwicklung bei HARTING. Zuvor habe ich in Osnabrück Maschinenbau studiert, und habe direkt danach hier in der Konstruktion angefangen.

Sonja Feierabend
Das heißt, Du bist nach deinem Maschinenbaustudium in Osnabrück direkt bei HARTING eingestiegen, und dann auch schon direkt als Systems Engineer?

Rebecca Heitmann
Ja, aber Systems Engineer war ich damals noch nicht. Ich kannte diese ganze Thematik noch gar nicht. Damals habe ich noch klassisch konstruiert: Mechanische Konstruktion, CAD-Baugruppen, Entwicklung für unsere Projekte.

Wir entwickeln sehr kundenspezifische Lösungen, das heißt, wir fangen bei jedem Projekt auf der grünen Wiese an: Der Kunde kommt mit einem Produkt zu uns und möchte dafür eine entsprechende Produktionsanlage haben.
Und genau das ist ganz spannend, weil wir immer wieder neue Herausforderungen haben und ein sehr breites Spektrum abbilden.
Von der klassischen Konstruktion aus habe ich mich in dann das Thema “Systems Engineering” eingearbeitet.

Sonja Feierabend  
Gab es denn das Thema Systems Engineering schon bei HARTING, als du angefangen hast, oder hat sich das in den letzten 10 Jahren entwickelt, seit du da bist?

Rebecca Heitmann
Als ich angefangen habe, war das noch kein konkretes Thema, der Begriff „Systems Engineering“ kursierte nur immer mal wieder. Das Thema war Management-getrieben, aber auf operationaler Ebene ein Buzzword und für alle schwer greifbar. Damals schon haben wir uns iQUAVIS als Modellierungstool angeschaut. Es fehlte jedoch an Ansätzen, wie Systems Engineering operativ umgesetzt werden kann.

Der Bedarf für eine Veränderung wurde in den darauf folgenden Jahren allerdings immer größer: Die Prozesse, die wir innerhalb dieser Produktionsanlagen umsetzen müssen, sind immer komplexer geworden, z.B. durch gestiegene Qualitätsanforderungen oder eine hohe geforderte Flexibilität. Darüber hinaus wurden und werden auch heute noch immer kürzere Lieferzeiten gefordert.

Das bedeutet: Wir konnten es uns nicht mehr leisten in Silos zu arbeiten und in der Integration zu beginnen, Mechanik, Elektrik und Software aufeinander anzupassen – es bedurfte einer ganzheitlichen Betrachtung insbesondere in der Konzeptionierung.

Dafür war eine neue Herangehensweise nötig und der Ruf nach Systems Engineering wurde immer lauter.

Sonja Feierabend  

Wie habt ihr denn damals angefangen, Systems Engineering zu etablieren?

Rebecca Heitmann
Wir haben uns initial mit dem Thema Systemverhalten im Kontext von Taktzeiten beschäftigt, indem wir die Abläufe der Aktoren & Sensoren beschrieben haben. Allerdings zuerst gar nicht in grafischer Ablaufmodellierung, sondern auf Basis von Excelberechnungen. Das war damals der Anstoß, dass in der mechanischen Konstruktion das Systemverhalten überhaupt dokumentiert und nicht nur „über die Tonspur“ an die anderen Fachbereiche kommuniziert wurde. Wir haben dann aber auch schnell gemerkt: Mit Excel ist es schwer, zu beschreiben, was da eigentlich passiert. Das war dann der erste Meilenstein: 2016 haben wir begonnen, unser Systemverhalten modellbasiert zu beschreiben.

Sonja Feierabend 
Wie ist es von da aus weitergegangen mit Systems Engineering oder wie kam es, dass du jetzt sagst: „Ich bin Systems Engineer“?
Rebecca Heitmann  

Wir haben zwar damals begonnen, unsere Prozesse zu modellieren und damit die wichtige Perspektive des Systemverhaltens mehr in den Fokus gerückt, aber Systems Engineering bietet und erwartet natürlich noch viel mehr.

2019 ergab sich für mich die Möglichkeit, dass ich berufsbegleitend ein Master-Aufbaustudium im Bereich Systems Engineering machen konnte. Das gab mir die Gelegenheit, mich noch mehr insbesondere zum Thema Systemvalidierung in verschiedenen Lebenszyklusphasen zu vertiefen, und das fand ich sehr spannend.

Darüber hinaus hatten wir die Chance in den Forschungsprojekten SE4OWL aus dem Spitzencluster it’s OWL und MoSys – beide im Kontext Systems Engineering – mitzuwirken. Da haben wir viel hinsichtlich der organisatorischen Veränderungen sowie Ansätze für ein ganzheitliches und anwendbares SE betrachtet.

In Rahmen dieser Forschungsprojekte haben wir Two Pillars näher kennengelernt.

Mit der Erkenntnis „modellbasiert funktioniert gut“ haben wir uns dann schrittweise immer mehr herangetraut, auch durch Ansätze aus den Forschungsprojekten. So haben wir für uns in kürzester Zeit eine eigene Methodik entwickelt – zusammen mit Two Pillars.

Sonja Feierabend 

Kannst du da ein bisschen mehr drauf eingehen: Wie funktioniert Systems Engineering für euch bei HARTING Applied Technologies? Wie habt ihr das für euch angepasst, auch im Tool?

Rebecca Heitmann

Da muss ich etwas ausholen: Der Grund, warum Systems Engineering bei uns im Vorfeld sehr große Anlaufschwierigkeiten hatte, lag in der folgenden Erwartungshaltung: „Systems Engineering – da gibt es ja schon fertige Methoden, fertige Tools und fertige Sprachen. Wir nehmen das einfach aus der Schublade.“ Aber das hat in der Praxis einfach nicht funktioniert. Wir konnten unsere Herausforderungen dort nicht abbilden. Durch das Anpassen und Ausprobieren im Tool haben wir erkannt, welche Möglichkeiten iQUAVIS bietet, um unsere konkreten Anliegen abzubilden. Diese Erkenntnis war extrem wichtig, wir hatten langsam eine Vorstellung, wo unsere SE-Reise hingehen kann.

Wir haben daraufhin unseren gesamten Entwicklungsprozess betrachtet und die ISO 15288, der Standard für SE-Prozesse, gegenübergestellt. Auf diese Weise haben wir Lücken identifiziert. So haben wir angesetzt und weiter analysiert: Was sind Aktivitäten, die bisher auch schon durchgeführt werden, nur eben noch nicht modellbasiert? Wie können wir diese Aktivitäten anders machen? Das war ein Punkt, bei dem wir mehr Akzeptanz erfahren haben, weil der Bezug zu uns hergestellt war. Das Thema wurde dadurch für alle Beteiligten greifbarer.

So haben wir dann eigene Methoden entwickelt, auf unseren Entwicklungsprozess gelegt und auch in iQUAVIS angepasst, sodass wir ein aus meiner Sicht sehr anwenderfreundliches Vorgehen bereitgestellt haben.

Sonja Feierabend 
Wow, das klingt nach viel Arbeit! Auch in der Kommunikation, immer wieder für Bereitschaft und Akzeptanz zu werben innerhalb des Teams!

Wie sind nun nach gut 3 Jahren deine Erfahrungen mit iQUAVIS?

Rebecca Heitmann
Wir möchten Systems Engineering im gesamten Maschinenbau bei HARTING leben, das bedeutet im Umkehrschluss auch, dass wir gemeinsam kollaborieren und auch an einem Modell arbeiten. Wir brauchten daher ein Tool, welches Anwender aus verschiedenen Fachbereichen aber auch in ihren individuellen Bedarfen unterstützt.

Zunächst gab es die einzelnen Ansichten, aber eben keine Anleitung, wie man anfängt zu modellieren. Wir brauchten erst einmal einen Leitfaden für den Anwender.

Die einzelnen Themenbereiche, die wir modellieren wollten, haben wir uns über ein Jahr angeschaut und gefragt: Was für Aspekte können und wollen wir überhaupt modellbasiert darstellen?

Das Ganze haben wir dann in kleine Scheibchen geschnitten, einzelne Methoden entwickelt und diese direkt auch im Tool umgesetzt. Wir haben diese ganze Transformation in Form eines agilen Rhythmus aufgebaut, sodass wir in regelmäßigen Abständen alle Fachbereiche abgeholt haben. Wir haben an der Stelle viel kommuniziert. Wir haben die Kollegen auch alles testen lassen, und wir haben unsere Methodik selbst in Pilotprojekten sofort auf die Probe gestellt. Die realen Anwendungsfälle haben uns sehr geholfen, die Methoden weiterzuentwickeln.

Sonja Feierabend 
Wo siehst du HARTING heute in diesem Prozess? Seid ihr jetzt schon so am Ende und das läuft einfach, oder kommt immer noch mal was Neues bei euch?

Rebecca Heitmann
Also das grobe Framework haben wir auf jeden Fall abgesteckt. Die Methodik an sich steht. Jetzt müssen wir unsere Prozesse überarbeiten und tatsächlich dahin kommen, dass alles konsequent in den Projekten angewandt wird. Da gibt es einige Kollegen, die sehr offen sind.

Die Einführung von Systems Engineering ist allerdings ein großes Change-Projekt! Es gibt es immer einen Teil, der sich sehr darauf freut, der den Schmerz auch sehr spürt und bereit ist für diese Veränderung. Und dann gibt es einen Teil, den man erst ein bisschen überzeugen muss.

Sonja Feierabend  

Wo setzt ihr denn heute Systems Engineering besonders ein?

Rebecca Heitmann
Also grundsätzlich setzen wir Systems Engineering im gesamten Entwicklungsprozess ein, bereits in Angebotsphase. Ich hatte eingangs schon erwähnt, dass wir auf der grünen Wiese anfangen. Der Kunde kommt mit einem Produkt und mit einem entsprechenden Fertigungsprozess auf uns zu. Unsere Aufgabe ist, dafür eine entsprechende Anlage zu konzipieren und zu bauen. Deswegen müssen wir sehr früh die Aufgabe des Kunden verstehen. Das ist der Ansatz, den wir mit Systems Engineering verfolgen, um die Kundenanforderungen zu erfassen und daraus eine entsprechende Lösung abzuleiten: der „Problemspace“ steht bei uns sehr im Fokus.

Wir als Ingenieure sind naturgemäß sehr bestrebt, schnell zur Lösung zu kommen. Mit dieser Methodik haben wir uns die Freiheit in den Prozess gebracht, uns in Geduld zu üben und uns konsequent mit der Aufgabenstellung auseinanderzusetzen. Das macht nicht immer Spaß, ist aber notwendig. Die Zeit brauchen wir, damit wir systematisch analysieren und eine passende Lösung entwickeln zu können. Und das interdisziplinär und mit dem System im Mittelpunkt: die strukturelle Lösung in logischen Elementen, aber auch das Verhalten und die zugehörigen Anforderungen. Das bilden wir schon sehr früh in der Angebotsphase ab, weil da entsprechend wichtige Budgetentscheidungen getroffen werden.

Das Ganze wird nach Auftragserteilung weiter verfeinert und dient über den gesamten Produktentwicklungsprozess als Informationsbasis.

Sonja Feierabend
Wenn du jetzt so von euren Projekten erzählst: Welchen Impact hat denn Systems Engineering im Sondermaschinenbau aus deiner Sicht auf Umsatz, Kosten und auch Zeitplanung in der Produktentwicklung?

Rebecca Heitmann
Unsere Projekte dauern immer sehr lange und wir haben tatsächlich noch gar nicht so viele Projekte komplett abgeschlossen, dass man da ein Fazit ziehen kann. Aber der erste Eindruck ist auf jeden Fall: Je konsequenter wir Systems Engineering anwenden, desto besser sind auch die Projektergebnisse – weil man frühzeitig ganzheitlich denkt und mithilfe der Modelle alle Disziplinen „an einen Tisch bringt“.

Ein Argument der Skeptiker ist häufig: Systems Engineering bedeutet Mehraufwand. Insbesondere in der Einführungsphase ist unsere Erfahrung allerdings, der empfundene Mehraufwand ist zu einem Teil begründet durch Unsicherheiten, die eine Veränderung naturgemäß mit sich bringt. Zum anderen ist der empfundene Mehraufwand tatsächlich nur eine Verlagerung der Projektaufwände, die mit der 10er-Regel der Fehlerkosten zumindest in der Theorie aber gut begründet werden können. An der Stelle gilt es den Anwendern den Nutzen für das gesamte Projekt klarzumachen. Das erfordert häufig einen großen Kulturwandel.

Der tatsächliche Impact hinsichtlich QKT ist schwer messbar. Es kann in unserem Projektgeschäft über andere Indikatoren, wie die Kundenzufriedenheit und weniger Störungen durch Korrekturen sowie weiterer subjektiver Faktoren gezeigt werden.

Sonja Feierabend  

Würdest du eigentlich sagen, Systems Engineer ist dein Traumjob und warum?

Rebecca Heitmann
Ja, der Job macht mir schon sehr viel Spaß! Es ist wichtig, ein System immer als Ganzes zu sehen. Das ist nicht nur im technischen Kontext wichtig. Man kann das auch auf sein Privatleben ausweiten. Durch das Systemdenken, was ja ein wesentlicher Bestandteil vom Systems Engineering ist, habe ich gelernt, die Welt anders zu betrachten und mal verschiedene Perspektiven einzunehmen. Im beruflichen Umfeld freue ich mich über die Chance – aber auch Herausforderung – die Dinge strategisch mitzugestalten.

Sonja Feierabend
Das klingt sehr motivierend! Wie könnte die Zukunft für Systems Engineering aussehen?

Rebecca Heitmann
Aktuell sehe ich überall einen großen Wandel. Das Thema Digitalisierung ist sehr präsent – meistens in dem Rahmen, dass IT-Landschaften harmonisiert werden sollen, indem man einzelne Autorensysteme in ein Gesamtkonstrukt bringt, sodass Daten automatisch transferiert werden können. Da ist Systems Engineering der Backbone, also ein wichtiger Teil des Produktlebenszyklus. Durch die Modelle hat man die Möglichkeit, das System digital zu beschreiben und als Basis zu nutzen, um in alle anderen Gewerke reinzugehen. Ich bin überzeugt, dass Systems Engineering zukünftig ein wesentlicher Anteil im Engineering sein wird. Und das ist erst der Anfang: Hat man diese Grundlagen umgesetzt, kann man in Richtung „Digitaler Zwilling“ weiterdenken. Auch da sind ähnliche Strukturen abgebildet, so dass die Themen voneinander profitieren können.

Ich glaube, von einem klassischen, dokumentenzentrierten Systems Engineering werden jetzt alle zum modellbasierten Systems Engineering übergehen – weil es einfach viel aussagekräftiger ist und die Technik es ermöglicht.

Sonja Feierabend  
Siehst du da noch viel Arbeit, wenn du dir die Unternehmenslandschaft insgesamt mal so anschaust? Ihr seid ja schon sehr weit vorne bei HARTING Applied Technologies.

Rebecca Heitmann

Eine Organisation ist ja stehts im Wandel – oder sollte es sein. Ich denke, man wird damit nie fertig. Es ist wichtig, die Trends zu verfolgen und mutig zu sein. Wir bei HARTING Applied Technologies sind da aus meiner Sicht auf einem guten Weg und was das Thema Systems Engineering angeht, eventuell auch ein Schritt weiter als andere Unternehmen. Aber auch Systems Engineering wird sich immer weiterentwickeln und auch wir müssen am Ball bleiben.

Sonja Feierabend  

Vielen Dank für den Einblick, das sind sehr deutliche Worte!

Darf ich dich abschließend noch kurz zu deinen Erfahrungen mit iQUAVIS befragen? Wie setzt ihr bei HARTING Applied Technologies das Werkzeug iQUAVIS ein und wie sind deine Erfahrungen mit iQUAVIS?

Rebecca Heitmann
Wir haben iQUAVIS komplett über den gesamten Sondermaschinenbau ausgerollt. Es gibt unterschiedliche Lizenzmodelle und unterschiedliche Benutzergruppen, die teilweise nur Leserechte haben. In die Projekte reingucken können alle. Wir haben das Tool nach und nach ausgerollt: Wir haben langsam angefangen, zunächst die ersten Phasen im Projekt betrachtet und dort die Hilfsmittel entwickelt. Dann kam die Forderung aus den nachfolgenden Phasen: „Wir brauchen jetzt auch die Hilfsmittel, um mit diesen Daten weiterzuarbeiten.“
So ist das stetig gewachsen. Die Methoden, die wir betrachtet haben, sind in erster Linie dafür da, die Aufgabenstellung zu verstehen und das ganze System zu spezifizieren – eigentlich ein elementarer Teil des Ingenieurwesens, der ohne Systems Engineering aber zu stark vernachlässigt wird: „Das Problem verstehen.“

iQUAVIS passt dabei gut zu uns, da das Tool nicht so sehr eine formelle Sprache fokussiert, sondern durch informale Elemente die Kollaboration fördert und schnell zu erlernen ist. Das Tool ist einfach anzupassen – auch ohne größere Programmierkenntnisse. Das macht es sehr einfach, unsere Bedarfe ins Tool zu bringen. Und auch der Support von Two Pillars bei Fragen zum Tool oder Methodenkonzepte hat uns sehr geholfen, dahinzukommen, wo wir heute stehen. Herzlichen Dank nochmal dafür.

Sonja Feierabend  

Ich bedanke mich sehr für das schöne Gespräch!

Rebecca Heitmann

Sehr gerne. Es hat mich sehr gefreut.

Die HARTING Technologiegruppe ein international führender Anbieter von industrieller Verbindungstechnik für die drei Lebensadern Data, Signal und Power mit 15 Produktionsstätten und 44 Vertriebsgesellschaften weltweit. Rebecca Heitmann arbeitet als Systems Engineer bei HARTING Applied Technologies.

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