6. September 2022/
Medizintechnik und Systems Engineering – passt das zusammen? Seit einiger Zeit setzt die MELAG Medizintechnik GmbH & Co. KG iQUAVIS…
Warum eigentlich Systems Engineering?
Technische Produkte integrieren heutzutage sehr tief die verschiedenen Disziplinen wie Mechanik, Elektronik, Software. Bei mechatronischen und intelligenten Systemen bringt das in der Produktentwicklung wachsende Herausforderungen mit sich: Die zunehmende Integration bedingt eine Vielzahl von Abhängigkeiten innerhalb eines zu entwickelnden Systems – dem System under Design. Hier bedarf es einer ganzheitlichen Methode, die alle Anforderungen interdisziplinär berücksichtigt und dabei unterstützt, der Komplexität Herr zu werden: Die Entwicklung solcher komplexen mechatronischen Systeme ist Ziel des Systems Engineering.
Im Kern geht es darum:
- Die Kommunikation und Kooperation zwischen den Entwicklungsbeteiligten zu verbessern
- Ein einheitliches Aufgaben- und Systemverständnis aller Beteiligten zu erreichen sowie
- Disziplinübergreifende Entwicklungsaufgaben erkennen und lösen
Das Model-Based Systems Engineering (MBSE) setzt für die Umsetzung dieser Nutzenpotentiale auf die modellbasierte Beschreibung des Systems und ist damit ein Katalysator für mehr Effektivität und Effizienz. Das Systemmodell als Kern des MBSE beschreibt Anforderungen, Funktionen und Lösungselemente des zu entwickelnden Systems. Diese Informationen liegen verknüpft vor und können bspw. für Risiko- und Auswirkungsanalysen genutzt werden. Unvollständige Lastenhefte oder unübersichtliche Pflichtenhefte gehören also der Vergangenheit an.
Systems Engineering ist die Methode, die Ihre Produktentwicklung beschleunigt, iQUAVIS ist das Werkzeug, mit dem Sie diese Methode optimal umsetzen.
Wissen Sie, was andere Unternehmen denken?
* haben ein ausgeprägtes Bewusstsein für die Notwendigkeit von SE
35
%
* sehen sich im int. Vergleich NICHT stark genug aufgestellt im SE
0
%
* sind dabei, Systems Engineering
und MBSE einzuführen
und MBSE einzuführen
20
%
* sehen Systems Engineering als
Top Management-Thema
Top Management-Thema
15
%
*der befragten Unternehmen, Studie: Systems Engineering in Deutschland. Die deutsche Unternehmerlandschaft im Vergleich. 2021.
Was ist Systems Engineering?
Die meist verbreitete Definition von Systems Engineering stammt von INCOSE – dem International Council on Systems Engineering.
INCOSE ist weltweit für Systemingenieure das, was bspw. der VDI in Deutschland für Ingenieure ist:
„Ein interdisziplinärer Ansatz und ein Mittel, die Verwirklichung erfolgreicher Systeme zu ermöglichen. Der Ansatz zielt darauf, Kundenbedürfnisse und die notwendige Funktionalität früh im Entwicklungsprozess zu definieren, die Anforderungen zu dokumentieren und dann unter Berücksichtigung des Problems in seiner Gesamtheit mit dem Systementwurf und der Abstimmung mit dem Kunden fortzufahren. Systems Engineering betrachtet sowohl die wirtschaftlichen als auch die technischen Bedürfnisse des Kunden, mit dem Ziel, ein qualitativ hochwertiges Produkt zu erzeugen, das den Bedürfnissen der Nutzer gerecht wird.“ (INCOSE)
Diese sehr technisch wirkende Definition ist der gemeinsame Nenner der Fachwelt. In Ergänzung dazu hat sich an der Kern-Community in Europa auch der Ansatz von Professor Reinhard Haberfellner durchgesetzt, der Systems Engineering als sozio-technischen Ansatz beschreibt. Er fasst diesen Ansatz im Systems Engineering-Männchen zusammen, das auch maßgeblich zur Gründung von Two Pillars beigetragen hat.
Systems Engineering Männchen
Jetzt komplexe sozio-technische Themen lösen!
Der Ansatz von Haberfellner bezieht neben den Methoden und Werkzeugen verstärkt auch normative Grundprinzipien in den Mittelpunkt des Systems Engineering, ebenso erste Ansätze zum Change Management. Das bekannte SE-Männchen gliedert sich demnach in 3 Bereiche:
1. Im Kopf beginnt die Systems Engineering-Reise.
Die SE-Philosophie gliedert sich in das Systemdenken und die wichtigsten Vorgehensweisen im Systems Engineering.
2. Die Füße geben in der SE-Anwendung festen Stand.
Hier sind die Werkzeuge der Systemgestaltung und des Projektmanagements verankert.
3. Der Rumpf ist das Verbindungselement.
Durch das Zusammenspiel von Kopf und Füßen wird das Projekt strukturiert durchlaufen; hier wird eine Idee in eine Lösung bzw. Produkt überführt. Der Kopf gibt die Richtung vor, die Füße tragen Ziel – und in der Mitte steht der Entwicklungsprozess.
Die Geschichte von Systems Engineering
Systems Engineering etablierte sich im 20. Jahrhundert als Methode zur Entwicklung und Verwaltung komplexer Systeme. Die besondere Stärke liegt auf der ganzheitlichen Betrachtung von Systemen und deren Interaktionen, um die spezifischen Anforderungen zu erfüllen. Mit der zunehmenden Komplexität moderner Systeme haben sich jedoch auch die Ansprüche an das Systems Engineering erweitert. Infolgedessen entwickelte sich eine neue Methode, die diese Herausforderungen effektiv bewältigt: das Model-Based Systems Engineering (MBSE).
Ein Hauptgrund für diesen Wandel ist die Notwendigkeit, den steigenden Anforderungen an die Systemkomplexität gerecht zu werden. MBSE ermöglicht es, komplexe Systeme auf einer abstrakteren Ebene zu modellieren und zu analysieren, was zu einem verbesserten Systemverständnis und -beherrschung führt. Durch den Modelleinsatz – Stichwort: digital twin – können Ingenieure verschiedene Aspekte eines Systems simultan betrachten und die Auswirkungen von Änderungen besser einschätzen.
Ein weiterer Grund für den Übergang zu MBSE ist die zunehmende Interdisziplinarität in der Systementwicklung. Moderne Systeme erfordern die Zusammenarbeit verschiedener Fachdisziplinen wie Mechanik, Elektronik, Software und mehr. Durch den Einsatz von Modellen können diese Fachdisziplinen ihre Systemkomponenten unabhängig voneinander entwickeln und integrieren. Die Modelle dienen als gemeinsame Sprache und Schnittstelle, um einen reibungslosen Informationsfluss und eine effiziente Zusammenarbeit zu gewährleisten – über den gesamten Lebenszyklus!
Systems Engineering ist keine Erfindung des 21. Jahrhunderts. Aber was sind spannende Meilensteine?
Praktische Beispiele für MBSE
2. September 2022/
Two Pillars stellt sich innerhalb des MoSys-Projekts der Aufgabe, die R-F-L-P-Lücke mithilfe des Variantenmanagers in iQUAVIS zu schließen. Seit 2018…
FAQ Systems Engineering
Haben Sie noch weitere Fragen zum Thema Systems Engineering? Wir haben für Sie gängige Fragen sowie typische Probleme bei der Einführung von MBSE in einem FAQ zusammengefasst. Für weitere Fragen stehen wir Ihnen auch persönlich zur Verfügung.