Das Honda Automobile R&D Center begann 2008 mit der Forschung zur modellbasierten Entwicklung. Herr Hideyuki Adachi, verantwortlich für die Forschung und Entwicklung von Honda-Motoren, erklärt uns den Ansatz für die modellbasierte Entwicklung und wie er dabei auf das Werkzeug iQUAVIS gestoßen ist.
Inhalt
„Technology Breakdown“ als Startschuss ins Systems Engineering
Startpunkt für die modellbasierte Entwicklung bei Honda war die Etablierung des „Technology Breakdown“ – eine klassische Systems Engineering-Methode: Hierbei werden strukturiert Informationen über die einzelnen Funktionen und Leistungsanforderungen des Produkts zusammengetragen und mit den Designelementen gematcht, die die Anforderungen realisieren. Das matching erfolgt über explizit modellierte Beziehungen zwischen den Anforderungen und den Designelementen.
„Bei der modellbasierten Entwicklung, die auf Leistungsanforderungen basiert, klären wir die relevanten Designelemente, bevor wir die notwendigen Elemente auswählen und ein Modell zur Verifizierung erstellen. Daher war dieser Technology Breakdown der erste wichtige Schritt“, erklärt Hideyuki Adachi.
Wenn die modellbasierte Entwicklung realisiert wird, kann die Entwicklungsarbeit reibungslos von der vor- zur nachgeschalteten Seite des Entwurfs verlaufen. Unerwartete Nacharbeiten werden vermieden.
Unser Hauptanliegen ist, Nacharbeiten zu reduzieren und mit weniger Personal das gleiche Ergebnis wie heute zu erzielen. Wenn wir dies realisieren, können wir unsere Ressourcen noch stärker der Grundlagenforschung und fortschrittlichen Technologieprojekten widmen – quasi das „Futter für morgen“.
– Hideyiku Adachi, Mitglied bei INCOSE
Hideyuki Adachi – Mitglied bei INCOSE – begann, die Methode des Technolgy Breakdown zu fördern. Dabei wurde ein Tabellenkalkulationstool für die Organisation von Anforderungen und Entitäten und ihrer Beziehungen verwendet. Das zog natürlich Akzeptanzprobleme mit sich – wenngleich die Methode selbst große Zustimmung fand.
„Ganz gleich, wie sehr man mit dem Technology Breakdown fortfährt – es war schwierig, die Arbeitsabläufe im Verhältnis zu den Ergebnissen des Technology Breakdown zu betrachten. Es war auch schwierig, direkt das optimale Verifikationsverfahren ohne Nacharbeiten zu definieren.“ Es gibt hunderte von Elementen, die mit einer Anforderung verbunden sind. Die Entscheidung, was zuerst zu tun ist, hängt von erfahrenen Ingenieuren ab. Ein Ingenieur weiß, welche Technologie zu verwenden ist, was am besten zu tun ist und was zu welchem Zeitpunkt gut ist. Er sieht jedoch nicht alle Anforderungen des gesamten Produkts – was bei neuen Themenstellungen trotz Erfahrung Schwierigkeiten bereiten kann.
Ein extremes Beispiel: ‚hohe Leistung, aber geringe Kraftstoffeffizienz‘ oder ‚geringes Gewicht, aber nicht langlebig‘ wird nicht zur Optimierung des gesamten Motors führen. Um dieses Problem zu lösen, brauchte Honda ein System, das die gesamten Beziehungen zwischen Entwurfselementen und Verifikationsverfahren von Anfang an erfasst: Stichwort „Traceability“.
iQUAVIS Funktionen
„Ich dachte ‚dass ist es, was wir brauchen‘, als ich iQUAVIS auf dem von ISID und iTiD consulting 2009 organisierten Seminar begegnete. Ich sah, dass das, was wir versuchten, in iQUAVIS realisiert ist.“
– Hideyiku Adachi
iQUAVIS bietet Funktionen wie z.B. einen „Technology Breakdown Tree“, der die Beziehung zwischen Anforderungen und Designelementen beschreibt, ein „Functional Block Diagram“, das die logische Konsistenz zwischen den Funktionen zeigt, und eine „Korrelationsmatrix“, die die Stärke der Abhängigkeit zwischen korrelierten Elementen anzeigt. Es ist einfach, Probleme mit Hilfe dieser Funktionen zu identifizieren. Darüber hinaus sind patentierte analytische Technologien für die Untersuchung von Verfahren und die Erstellung von Zeitplänen hilfreich.
Herr Adachi beschloss zunächst, einen Versuch mit iQUAVIS in der Entwicklung der Motorkalibrierung durchzuführen – dem arbeitsintensivsten Prozess.
„Wir dachten, dass es einfach ist, in dieser Phase der Entwicklung Ergebnisse wie den arbeitsreduzierenden Effekt zu erzielen“, sagte Herr Adachi. Als Vorbereitung auf die Eingabe von Daten in iQUAVIS schloss sich iTiD Consulting Herrn Adachi und den Ingenieuren jeder Abteilung an und führte 5 Monate lang zweimal wöchentlich vierstündige Workshops zur Organisation von Informationen durch.
„In dem Workshop definierten wir Beziehungen und den Grad der Abhängigkeit von allen Kombinationen von Anforderungen und Elementen, was mehr als mehrere tausend Knotenpunkte umfasste, als ein Werk des Technologiezusammenbruchs“, erinnert sich Herr Adachi, „iQUAVIS ermöglichte es uns, sofort zu wissen, welche Aufgabe und in welcher Reihenfolge wir arbeiten sollten und wie viel Zeit wir dafür benötigen. Darüber hinaus ermöglichte es uns iQUAVIS, die Auswirkungen der Investition zusätzlicher Ressourcen zu berechnen. Wenn zum Beispiel ein Problem gefunden wird, muss man wissen, wie lange die Neugestaltung dauern wird. Es ist möglich zu schätzen, dass es 11 Monate dauert, wenn die Aufgaben in serieller Reihenfolge ausgeführt werden, oder etwa 6 Monate, wenn Sie die Lieferung ohne Einschränkung der Ressourcen priorisieren. Da sie mit Aufträgen verbunden ist, ist diese Schätzung sehr genau und effektiv für die Entwicklung des Risikomanagements.“
Herr Adachi weist auf den Sinneswandel der Ingenieure hin, der nicht nur durch QUAVIS, sondern auch durch die Workshop-Erfahrungen herbeigeführt wurde. „Durch die Workshops haben wir die Fähigkeit erlangt, unsere Arbeit objektiv zu sehen. Um unsere Organisation wachsen zu lassen, müssen wir die gegenwärtige Situation objektiv bewerten und herausfinden, was als nächstes zu tun ist. Es hat vielleicht nicht so direkte Auswirkungen wie iQUAVIS, aber ich glaube, dass der Workshop auch einen großen Wert hatte, der uns eine objektive Perspektive brachte.
Erfahren Sie hier mehr über iQUAVIS.
Systems Engineering ist eine Lebensart – wer sie einmal kennt, kommt nicht von ihr los! Ich brenne dafür, das Engineering zu verändern. Weg von verwirrenden Lasten- und Pflichtenheften hin zu einer modellbasierten Spezifikation. Das hilft mir, viele Aufgaben eines Projekts besser zu bewältigen, mit Kollegen ein gemeinsames eindeutiges Systemverständnis zu bilden und immer die relevanten Aufgaben im Blick zu haben. Und außerdem: Ich bin überzeugt, dass innovative Geschäftsmodelle nur mit einem solchen Ansatz möglich werden: Smarte Services, Things that think, … Let’s go together!
