Herausforderungen der Auto-Industrie

Laut einer Studie von McKinsey wird der Markt für Automotive Software und Elektronik bis 2030 stark wachsen. Das bedeutet enorme Herausforderungen für die Industrie, in der Hardware und Software immer mehr miteinander verschmelzen sollen: Während in der Vergangenheit Software Teil eines Autos war, bestimmt sie zunehmend seinen Wert. Autonomes Fahren, Konnektivität, Infotainment und Fahrassistenz sind die Stichwörter, die den Markt bestimmen.

Auf dem TdSE 2024 in Leipzig stellte Fabian Wyrwich die Ergebnisse der Studie „Anwendung und Integration des Application Lifecycle Managements im Produktlebenszyklus“ vor, die Two Pillars und das Fraunhofer IEM gemeinschaftlich erarbeitet haben.

Download

Weitere Downloads und Webinare

Sie interessieren sich für Systems Engineering und MBSE und wollen Ihr Wissen vertiefen oder auffrischen? Wir bieten regelmäßig Webinare für einen unkomplizierten Einstieg ins Thema an und stellen außerdem auf unserem YouTube-Kanal eine Reihe von Webinaren zur Verfügung. Unsere nächsten Veranstaltungen (online und offline) entdecken Sie hier:

Variantenmanagement mit iQUAVIS

online

Mittwoch, 20. Mai 2026

ISO/IEC/IEEE 42010 ohne Normdeutsch – Architektur verständlich erklären

online

Donnerstag, 28. Mai 2026

iQUAVIS ist ein leichtgewichtiges MBSE-Tool, mit dem Sie smart ins Systems Engineering einsteigen. Erfahren Sie hier mehr über iQUAVIS.

Sonja Feierabend

Sonja Feierabend ist Online Marketing Managerin bei der Two Pillars GmbH. Sie hat Literaturwissenschaft und Medienwissenschaft studiert und bloggt seit der Erfindung des Internets. Sie betreut die Website und Social Media sowie weitere Marketing-Themen, PR und Projekte.

www.two-pillars.de

MoSyS: Menschorientierte Gestaltung komplexer System of Systems

In unserem letzten Blogbeitrag über das interdisziplinäre Forschungsprojekt „MoSyS – Menschorientierte Gestaltung komplexer System of Systems“ haben wir das Konsortium und die Agenda bereits vorgestellt. Im Prinzip ging es bei MoSyS darum, neue Methoden, Hilfsmittel und IT-Werkzeuge zur Gestaltung technischer Systeme zu entwickeln.

Das weitere Ziel war, Leitfäden zu erstellen, mit deren Hilfe Unternehmen bei der Gestaltung des Wandels zu einem digitalen und kollaborativen Arbeitsumfeld unterstützen können – auf Basis von Systems Engineering!

Das Ziel: Automatisierte SPS-Codegenerierung

Der manuelle Aufwand beim Ausleiten von Informationen aus dem MBSE-Modell sollte reduziert werden, um Zeit zu sparen, aber auch, um Fehlerquellen zu reduzieren. Das war das Ziel des Projekts der automatisierten Codegenerierung. HARTING AT erhoffte sich als Nebeneffekt außerdem, dass die interne Akzeptanz für Systemmodelle steigen würde – denn ein Systemmodell sollte nicht als Sackgasse verstanden werden, sondern als zentraler Ausgangspunkt für aufbauende Aktivitäten.

Um dieses Ziel zu erreichen, wurde in iQUAVIS eine Schnittstelle geschaffen, über die der SPS-Code für die von HARTING AT eingesetzten Beckhoff-Steuerungen generiert wird. Die automatisierte Codegenerierung kann aber auch auf andere Steuerungssysteme erweitert werden.

So funktioniert’s

In dem Video erklärt Sarah Brüggemann von HARTING AT, wie die Codegenerierung funktioniert. Sie basiert auf den folgenden vier Schritten:

1. Die Funktions- bzw. Prozessabläufe werden im Rahmen des Systems Engineering für das Gesamtsystem entwickelt. Diese sollen im folgenden in der Steuerung programmiert werden
2. Jeder Funktionen wird ein Lösungselement aus einer Bibliothek zugeordnet. Es handelt sich damit um einen „Code-Ausschnitt“, der die gewünschte Funktion konkret ausführt.
3. Die ausgewählten Lösungen werden parametriert, um den Code-Ausschnitt zu konkretisieren.
4. Der Code wird aus modellierten Abläufen generiert. Dabei werden die einzelnen Code-Ausschnitte zu einem Gesamtcode zusammengeführt.

Das Video finden Sie hier eingebettet und auf unserem YouTube-Kanal, der sich über neue Follower freut:

Individuelle Lösungen für Ihre Probleme: Sprechen Sie uns an!

HARTING AT war einer der ersten Kunden von Two Pillars und nutzt iQUAVIS zur Entwicklung im Sondermaschinenbau. In einem Interview der Reihe „Wir sind Systems Engineer“ hat Rebecca Heitmann interessante Einblicke in die Projekte gewährt.

Die Schnittstelle für die automatisierte Codegenerierung war ein gemeinsames Projekt im Rahmen von MoSyS. Grundsätzlich sind mit uns individuelle Problemlösungen mit iQUAVIS möglich – sprechen Sie uns gerne an!

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird/ wurde im Rahmen des Programms „Zukunft der Arbeit“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.

iQUAVIS ist ein leichtgewichtiges MBSE-Tool, mit dem Sie smart ins Systems Engineering einsteigen. Erfahren Sie hier mehr über iQUAVIS.

Sonja Feierabend

Sonja Feierabend ist Online Marketing Managerin bei der Two Pillars GmbH. Sie hat Literaturwissenschaft und Medienwissenschaft studiert und bloggt seit der Erfindung des Internets. Sie betreut die Website und Social Media sowie weitere Marketing-Themen, PR und Projekte.

www.two-pillars.de

In diesem Artikel stellen wir die Schwerpunkte des Projekts und die Bedeutung für unser Tool iQUAVIS genauer vor. 

Das MoSyS-Konsortium

Zu dem Projektkonsortium gehören vier Forschungseinrichtungen, neun Industrieunternehmen und vier Enabler, darunter Two Pillars. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Projekt gefördert. Das breit aufgestellte Konsortium arbeitete gemeinsam an den folgenden Themenbereichen: 

1. fachdisziplinübergreifende Kollaboration 

2. System of Systems Engineering 

3. Auswirkungsanalysen in der Produktgenerationsentwicklung 

4. Musterbasiertes Architekturmanagement 

5. KI-unterstütztes Engineering 

6. Rahmenwerk für einen Digitalen Zwilling 

7. Veränderungsmanagement für die agile SE-Organisation 

Two Pillars unterstützte MoSyS einerseits durch die Bereitstellung und den Support unseres MBSE-Werkzeugs iQUAVIS und andererseits durch unser Methodenwissen, welches wir in den verschiedenen Arbeitspaketen einbringen. Viele der entwickelten Methoden konnten auf diese Weise direkt in unserem MBSE-Tool iQUAVIS spezifiziert und umgesetzt werden.  

MoSyS und iQUAVIS

Im Rahmen der Produktentwicklung, Produktionssystementwicklung, Produkt- und Produktionssystem-Co-Entwicklung sowie der Validierung & Verifikation sind viele Modelle und Vorlagen in iQUAVIS entstanden, die wir in Zukunft auch für unsere Kunden nutzen können. 

Darüber hinaus fließen die Forschungsergebnisse natürlich auch in die Weiterentwicklung von iQUAVIS ein: Zwei größere Themenblöcke sind die Codegenerierung aus unseren Funktionsblockdiagrammen und unser Variantenplugin – in MoSys haben wir da relevante Prototypen entwickelt und im Konsortium die Ansätze verprobt. 

Das Thema der Codegenerierung für unseren Kunden und Industriepartner im Konsortium, HARTING Applied Technologies, wurde durch die Entwicklungen im Arbeitspaket „Musterbasiertes Architekturmanagement“ getriggert. Hierbei geht es darum, vorhandene Codeblöcke aus einer Bibliothek basierend auf dem modellierten Systemablauf wiederzuverwenden. In Zusammenhang mit der Systemarchitektur werden diese Codeblöcke zusammengesetzt und Platzhalter entsprechend des Systemmodells befüllt. Der erhaltene SPS-Code für die Beckhoff Automation Steuerung verringert den Programmieraufwand und sorgt für mehr Transparenz, da die gleichen Bezeichnungen wie im Systemmodell genutzt werden. 

Auch das Variantenplugin wurde durch das Arbeitspaket „Musterbasiertes Architekturmanagement“ getrieben. Mit diesem Plugin wollen wir die frühzeitige Planung von wiederverwendbaren Systembestandteilen und Varianten im Produktentstehungsprozess ermöglichen. Dafür wurden schlanke Möglichkeiten implementiert, Regeln innerhalb der Systemarchitektur festzulegen und so neue Systemausprägungen einfach konfigurieren zu können. Mehr Details folgen bald in einem eigenen Blogartikel. 

Konsortialtreffen im September 2023 und Ausblick

Über unsere persönlichen Highlights hinaus gibt es noch viele weitere spannende Ergebnisse. Diese wurden am 26. September 2023 im Rahmen eines großen Konsortialtreffens vorgestellt. Dieses letzte Konsortialtreffen vor dem Projektabschluss fand beim Industriepartner CLAAS in Harsewinkel statt. CLAAS versorgte  uns nicht nur kulinarisch bestens, sondern hat auch  spannende Einblicke in die Produktion seiner Produkte gewährt. Hierbei gab es eine Premiere mit einer virtuellen Führung durch die Produktion im Kinosaal. Anschließend fanden wir uns noch auf der Hausmesse zusammen, um den Tag bei spannenden Diskussionen ausklingen zu lassen. 

Bis zum Projektabschluss muss jetzt noch einiges dokumentiert und aufbereitet werden. Außerdem entsteht noch ein umfangreicher Demonstrator, damit die Ergebnisse des Projekts auch über das Konsortium hinaus leicht verständlich verbreitet werden können. Es gibt also noch einiges zu tun! 

Wir freuen uns auf den Endspurt gemeinsam mit unseren Projektpartnern. An dieser Stelle auch noch einmal vielen Dank an die Organisatoren für diese gelungene Veranstaltung! 

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

Sonja Feierabend

Sonja Feierabend ist Online Marketing Managerin bei der Two Pillars GmbH. Sie hat Literaturwissenschaft und Medienwissenschaft studiert und bloggt seit der Erfindung des Internets. Sie betreut die Website und Social Media sowie weitere Marketing-Themen, PR und Projekte.

www.two-pillars.de

Was ist iQBuddy?

Die Software-Anwendung iQBuddy dient als Assistent im komplexen, digitalen Modellierungsprozess. Mithilfe von gezielten Vorschlägen für erforderliche Bestandteile des Modellierungsprozesses unterstützt iQBuddy Anwender bei täglich anfallenden Modellierungsaufgaben. So müssen Systeme nicht mehr von „Grund auf“ auf modelliert werden. Es wird dabei auf vordefiniertes Wissen innerhalb einer Datenbank zurückgegriffen. Diese ermöglicht die Nutzung bereits erprobter Modellierungsbestandteile für die eigenen täglichen Modellierungsaufgaben. So kann durch iQBuddy nicht nur die Entwicklungszeit reduziert, sondern auch die eigene Perspektive erweitert werden.

Wie genau funktioniert iQBuddy?

Der Nutzen von iQBuddy wird bereits deutlich. Doch wie genau soll dies funktionieren? Gemäß dem Sprichwort: „Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte“, lässt sich die Funktionsweise am besten in Form einer Abbildung erklären (siehe Abbildung 1).

Das Architekturkonzept von iQBuddy zeight, dass Anwender Schlüsselwörter eines bestimmten Systems, Produkts oder andere Entitäten über eine Suchzeile in einer Webapplikation eingeben können. iQBuddy vergleicht diese Schlüsselwörter intelligent mit einer Modellbibliothek in Form einer Datenbank. Die graph-basierte Datenbank wird initial durch die KI-Anwendung ChatGPT mit Lösungselementen befüllt.

Um die hohen Qualitätsanforderungen der Daten zu gewährleisten, werden die Lösungselemente durch Administratoren überprüft und angepasst. So gelingt es iQBuddy mit einem Empfehlungsalgorithmus, den Anwendern Elemente, Funktionen, Beziehungen und Strukturen für Systemmodelle vorzuschlagen. Anschließend erlaubt die Webanwendung, die vorgeschlagenen Datensätze auszuwählen und als JSON-File herunterzuladen. Somit findet eine nahtlose Importierung vorhandener Datensätze in gängige Modellierungswerkzeuge statt, wodurch eine eigene Modellierung dieser Systemelemente entfällt. Indem Anwender die vorgeschlagenen Datensätze akzeptieren oder ablehnen, wird der Empfehlungsalgorithmus intelligent trainiert. Dies verbessert kontinuierlich die Qualität der Vorschläge.

Modellierungszeiten reduzieren, Qualität erhöhen

Maßgeschneiderte Vorschläge lösen zeitintensive, lästige Modellierungsaufgaben ab, wodurch die Entwicklungszeiten reduziert werden. So können Anwender von iQBuddy ihre Modellierungsaufgaben effizient gestalten. Dadurch, dass die Vorschläge auf bewährten Systemelementen mit dem Wissen einer Community basieren, wird zudem die Modellqualität gesteigert. Außerdem wird die eigene Perspektive durch den Wissensbereich der Community erweitert, um neue Aufgabenbereich zu integrieren.

Zusammengefasst bedeutet das: iQBuddy unterstützt Anwender effektiv bei ihren Modellierungsaufgaben.

Dies ist ein Gastbeitrag von Denis Tissen. Er ist wissenschaftlicher Mitarbeiter im Advanced Systems Engineering am Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn.
Auf dem TdSE 2023 in Würzburg wird er den iQBuddy in einem Vortrag vorstellen. Wir stellen die Anwendung auch als Demonstrator näher vor. Besuchen Sie uns gern am Stand 30!

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

Sonja Feierabend

Sonja Feierabend ist Online Marketing Managerin bei der Two Pillars GmbH. Sie hat Literaturwissenschaft und Medienwissenschaft studiert und bloggt seit der Erfindung des Internets. Sie betreut die Website und Social Media sowie weitere Marketing-Themen, PR und Projekte.

www.two-pillars.de

Physik, Maschinenbau, Systems Engineering – was fällt Ihnen dazu ein?

Es ist ein möglicher Weg zum Systems Engineering zu kommen und es aus Überzeugung gestalten zu wollen. Das war mein Weg, den ich gegangen bin. Nach meinem Physikstudium habe ich bei Prof. Gausemeier im Maschinenbau promoviert und bin so zu Systems Engineering gekommen. Als Physikerin fühle ich mich sehr wohl mit dem Themenfeld. Das systemische Denken und Arbeiten wird im Physikstudium im Grunde durchgehend trainiert.

Digitales Engineering 4.0 – was bedeutet das und welche Rolle spiel da das Systems Engineering?

Das Engineering umfasst den Prozess wie wir die technischen Systeme von morgen gestalten. Diese wandeln sich und sind vernetzt, autonom, interagieren mit uns in multimedialer Form und sind serviceorientiert. Doch auch die Art, wie wir die Systeme gestalten hat sich durch Digitalisierung verändert und muss auch neu gedacht werden. Wie schaffen wir die digitale Durchgängigkeit, wie können wir neue Datenquellen nutzen und Systeme realisieren, die vom User gedacht sind, wie entstehen digitale Zwillinge von Beginn an und wie schaffen wir die Interdisziplinarität und damit die Diversität zu fördern, dabei die Komplexität aber zu beherrschen?

Das sind einige Fragestellungen, die das Themenfeld so spannend machen. Dabei entwickeln sich die Technologien so schnell weiter, dass wir uns auch fragen müssen, wie sieht das Engineering der Zukunft aus? Wie können wir die Technologien in das Engineering übertragen und dieses neu denken? Ich bin überzeugt, dass bei aller Forschung und Entwicklung, die wir vorantreiben und damit neue technische Lösungen hervorbringen, das „WIE“ immer mit erforscht werden muss. Sonst schaffen wir den Übergang nicht von einem guten Forschungsergebnis zu einer marktfähigen und anwenderzentrierten Lösung.

MBSE ist ein großes und teilweise schwieriges Thema – gibt es sowas wie einen Nukleus, den die Anwender*innen in der Industrie beherrschen oder zumindest beherzigen sollten?

MBSE klingt so kompliziert, weil wir mit Fachbegriffen nur so um uns werfen und damit viele leider verschrecken. Dabei steckt so viel Potential in dem Ansatz – Interdisziplinäre Teams erhalten ein Kommunikationsmedium für ein einheitliches Verständnis vom Gesamtsystem.

Dr.-Ing. Lydia Kaiser

Den Anwendern gebe ich immer mit, mit kleinen Schritten die Erfolge erleben. Dann sind die meisten schon so begeistert, dass sie intrinsisch motiviert weitermachen wollen. Manche sagen, MBSE ist nur, wenn es ein (Daten-)Modell gibt. Für den Anfang reichen gute Bilder, wie z.B. CONSENS-Wirkstruktur in paper-based Workshops. Das schult das systemische Denken, fördert die Kommunikation und den Austausch unter den Fachexperten und bringt so manche Diskussion in den Gang, da unterschiedliche Sichten auf ein und denselben Sachverhalten herrschen.

iQUAVIS ist von seinem Ansatz her anders strukturiert als viele andere MBSE-Werkzeuge. Welche Stärken sehen Sie darin für KMU?

iQUAVIS hat den großen Vorteil, dass es sehr intuitiv ist und auf die CONSENS-Methode abgestimmt aufgebaut ist. Damit muss nicht erst eine „Modellierungssprache“ mit all ihren Facetten gelernt werden. Die Hürde ist somit viel niedriger und die Erfolgserlebnisse garantiert. Besonders für KMUs ist das ein großer Mehrwert. Sie haben nicht die Ressourcen und Mittel alle Mitarbeiter*innen in dem Umfang zu schulen und Tools anzupassen.

Stichwort Change: Der Umstieg von 2D-CAD zu 3D hat Jahrzehnte gedauert. MBSE ist noch eine Nummer komplexer – was raten Sie und würden Sie diese Veränderung beschleunigen?

Der Vergleich kann gut gezogen werden und zeigt, dass es ein langer Prozess ist. Es hat ja nicht nur die technische Facette, die Anwender müssen davon überzeugt sein und den Weg mitgehen. Eine Sicht sollten wir dabei jedoch nicht vergessen. Als der Übergang 2D nach 3D erfolgte, waren wir in den „Kinderschuhen“, was die Rechenleistung und technische Umsetzungsmöglichkeiten betraf. Die Anwender waren nicht so schnell zu überzeugen, weil neue Lösungen sperrig und nicht stabil waren. Heute sieht die Welt anders aus. Wir haben KI-Lösungen in unseren Alltagsprodukten und haben Zugang zu großen Rechenleistungen. Da sehe ich die größten Stellhebel, den Wandel schneller zu gestalten. Wir haben Forschungsarbeiten seinerzeit am Fraunhofer IEM gestartet, die genau da ansetzen und KI-Verfahren nutzen, um die Anwender bei der Arbeit an und mit den Modellen zu unterstützen.

Dr.-Ing. Lydia Kaiser ist ECDF-Professorin an Technischen Universität (TU) Berlin für Digitales Engineering 4.0.

iQUAVIS ist ein leichtgewichtiges MBSE-Tool, mit dem Sie smart ins Systems Engineering einsteigen. Erfahren Sie hier mehr über iQUAVIS.

Christian Tschirner

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!

www.two-pillars.de/

Herr Dorfner, in welchem Zusammenhang haben Sie iQUAVIS kennengelernt?
Ich habe im November 2019 in Berlin die Messe „Tage des Systems Engineering (TdSE)“ besucht, die damals gemeinsam mit der internationalen „EMEA Systems Engineering Conference“ ausgerichtet war. Ich bin zufällig über den Messestand der Two Pillars GmbH „gestolpert“ und bin mit Frau Myu Nakajima, Application Specialist der Two Pillars GmbH, ins Gespräch gekommen.

Mich hat die dargestellte Verzahnung von Projektmanagement und Systemgestaltung auf Basis des „Haberfellner Männchens“ angesprochen, da ich diese selbst zur Gliederung meiner Veranstaltungen des durch die GfSE akkreditierten Masterstudiengangs Systems Engineering verwende.

Welcher Problemstellung standen Sie gegenüber?
Als Professor für Systems Engineering stand ich zwei Problemen gegenüber: Zum einen stellt sich die Frage, wie integriert sich das Themenfeld Projektmanagement mit dem Thema Systemgestaltung – also wie lässt sich beides „Hand in Hand“ verknüpfen? Zum anderen bin ich auf der Suche nach einem didaktisch eingängigen Ansatz gewesen, um den Studierenden Model-Based Systems Engineering (MBSE) näherzubringen.

Welchen Ansatz hatten Sie in der Vergangenheit gewählt, um das Problem zu lösen?
Anders als bei Industriepartnern, die vielleicht FMEA verbessern oder ihren Entwicklungsprozess dokumentieren wollen, stehen wir vor einem didaktischen Problem. Bisher gibt es ein Modul namens „MBSE“, in welchem die Grundlagen der Modellierung anhand „Fundamental Modeling Concepts“ (FMC) bis hin zur Nutzung modellbasierter Methoden, Notationen und Tools beispielhaft anhand SysML und eines SysML-Werkzeugs vermittelt werden.

Wie hat iQUAVIS zur Lösung des Problems beigetragen?
Das MBSE Modul wird weiter existieren, allerdings wird ein neues Modul „MBSE II“ in das Curriculum eingebettet. Im Rahmen dieses neuen Moduls wird dann iQUAVIS eingesetzt. Ich bin zuversichtlich, mit iQUAVIS quasi „notationsfrei“ den MBSE Ansatz klar aufzeigen zu können. Meiner Meinung nach ist MBSE ein wesentliches (Zukunfts-)Thema und sollte Bestandteil jedes Systems Engineering Studiengangs sein. Ich halte iQUAVIS in diesem Zusammenhang für sehr gut geeignet.

Welche Eigenschaften von iQUAVIS sind Ihnen besonders ins Auge gefallen?
iQUAVIS ist sehr frei gestaltbar, die Funktionalität ist sehr flexibel und die Methode steht im Vordergrund. Man erkennt sehr gut die Verbindungen, z. B. zwischen Anforderungen und den entsprechenden Elementen. Man kann die Abhängigkeit in der Systemgestaltung sehr gut darstellen. Wir warten gespannt auf die Rückmeldung einer größeren Gruppe Studierender, nachdem wir im Laufe diesen und nächsten Jahres akademische Lizenzen von iQUAVIS eingesetzt haben.

Wie sehen Sie iQUAVIS in Bezug auf die Umsetzung von Normen wie z.B. ISO 15288 und ISO 42010?
iQUAVIS kann dabei unterstützen, eine wichtige Teilmenge der Normen ISO/IEC 15288 und ISO/IEC 42010 sowie ihrer geforderten Prozesse und Beschreibungsmodelle/Beschreibungsmuster konkret umzusetzen. Dennoch: Aus gutem Grund erlaubt iQUAVIS viel Flexibilität für Unternehmen, z. B. mit Bezug auf die Terminologie – denn eine dogmatische Normenkonformität ist sicherlich nicht immer hilfreich für Unternehmen.

Prof. Dr. Matthias Dorfner studierte nach seiner Berufsausbildung zum Fachinformatiker Wirtschaftsinformatik an der Universität Regensburg. Nach seiner Promotion bei einem mit der Universität Regensburg verbundenen Start-up-Unternehmen im IT-Bereich arbeitete er als Projektleiter bei der Regensburger Energie- und Wasserversorgung AG & Co KG.
Ab 2013 war er als IT-Projektleiter und Enterprise Architekt (EAM) bei der Audi AG tätig. Das vernetzte und strategische Denken, die Berücksichtigung von Lebenszyklen, die Entwicklung und Anwendung systematischer Vorgehensweisen sowie die interdisziplinäre und internationale Zusammenarbeit konnte er speziell in der Zeit in diesem Weltkonzern professionalisieren.
Seit 2016 ist er als Professor an der Hochschule Landshut mit den Schwerpunkten „Geschäftsprozesse und Organisation, „Projektmanagement“, „Strategisches Management“ sowie „Konzepte des Systems Engineering“.
Im Studiengang Systems and Project Management lehrt er die Module Systems Management I und II unter Integration moderner Themen wie bspw. modellbasiertes Systems Engineering (MBSE), Design Thinking oder TRIZ und betreut Abschlussarbeiten.
Hochschule Landshut

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

Christian Tschirner

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!

www.two-pillars.de/

iQUAVIS Demonstrator

Das Grundprinzip des iQUAVIS Demonstrators sieht vor, Lösungskonzepte bereits abgeschlossener Projekte in einer Wissensdatenbank zu speichern und nach Bedarf für neue Projekte wiederzuverwenden.

Der Clou: Wir nutzen eine KI, um für die aktuelle Anforderung auch vergleichbare Anforderungen zu finden. Egal, ob man als Anwender also einen „Antrieb für ein Förderband“ oder einen „Förderantrieb“ sucht: Der Algorithmus erkennt die Ähnlichkeit und liefert entsprechende Lösungsvorschläge. Wir möchten Ihnen im Folgenden unser Konzept näher erläutern.

Hintergrund und Motivation

In einem Entwicklungsprojekt muss stets die beste Lösung für eine Anforderung oder Funktion gefunden werden. Gleichzeitig existieren bereits zahlreiche bekannte und bewährte Lösungen, die jedoch nicht unbedingt jedem Entwickler bekannt sind. Hinzu kommt, dass Anforderungen/ Funktionen häufig interdisziplinär bzw. durch mehrere Disziplinen unterschiedlich realisiert werden können. Nach dem Finden einer Lösung stellt sich die Frage, ob und wie sich diese in das in der Entwicklung befindliche System integriert.

Ziel von Two Pillars ist daher die Entwicklung einer Wissensbasis, die bestehende Lösung enthält und diese so verfügbar macht, dass sie in eine Systemarchitektur integriert werden können. Die Suche in der Wissensbasis erfolgt auf Basis von Anforderungen. Falls eine ähnliche Anforderung bereits bekannt ist, werden entsprechende Lösungen zu dieser Anforderung vorgeschlagen.

Konzept

Wir veranschaulichen das Konzept in der unten stehenden Grafik. Die Basis ist iQUAVIS: hier werden Anforderungen, Funktionen und Systemelemente modelliert. Die Suche nach Lösungen startet mit der Auswahl einer Anforderung aus dem Systemmodell. Mit Hilfe von Natural Language Processing (NLP) werden vergleichbare Anforderungen in der Wissensbasis gesucht (1). Dem Anwender werden passende Funktionen und Systemelemente vorgeschlagen, die in das Modell importiert werden können (2a, b).

Im Anschluss erfolgt die technische Integration der Elemente in iQUAVIS: Dazu werden die Funktionen oder Systemelemente in die entsprechenden Modelle (Funktionshierarchie, Umfeldmodell, Wirkstruktur usw.) integriert (2c). Um die Wissensbasis zu füllen, können abgeschlossene iQUAVIS-Projekte importiert werden. Der Algorithmus führt dabei gleiche Lösungselemente zusammen (3). So entsteht in der Wissensbasis ein Netz aus Anforderungen, Funktionen und Lösungselementen, welches die Erfahrungen aus allen vorangegangen Projekten festhält und verfügbar macht.

Nutzenpotential und nächste Schritte

Wir sind überzeugt von dem Nutzpotential einer KI gestützten Lösungssuche im MBSE. Dafür gibt es zahlreiche Gründe: Wenn erfahrene Mitarbeiter das Team verlassen oder neue Mitarbeiter dem Team beitreten, kann Wissen nicht so einfach über die Köpfe transferiert werden. Hinzu kommt, dass Lösungen zunehmend auch interdisziplinär sind und ein einzelner Mitarbeiter nicht alle bewährten Lösungen kennen kann. Und tatsächlich liefert der vorgestellte Ansatz eine Beschleunigung in der Entwicklungsarbeit.
Die Potentiale sind faszinierend – dieser Prototyp ist der Beginn unserer Entwicklung. Aus diesem Grund suchen wir Partner zur Umsetzung der nächsten Entwicklungsschritte. Wenn Sie Interesse haben, als Pilotanwender oder auch als Umsetzungspartner mit uns zusammenzuarbeiten, kontaktieren Sie uns gerne!

Unsere Partner

Wir bedanken uns bei unseren Forschungspartnern für die fruchtbare Zusammenarbeit!

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

Christian Tschirner

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!

www.two-pillars.de/

In welchem Zusammenhang haben Sie iQUAVIS kennengelernt?
Im Rahmen meiner Dissertation war ich auf der Suche nach Modellierungswerkzeugen, die mir dabei helfen können, die enorme Anforderungsvielfalt an Unternehmen handhabbar zu machen. Hierzu besuchte ich das Berliner Requirements Engineering Symposium 2018, wo ich meinen ersten Kontakt mit iQUAVIS hatte. Nachdem ich iQUAVIS umfassend nutzen konnte, stellte ich das hohe Potenzial von iQUAVIS als IT-Werkzeug zur Modellierung fest. Dementsprechend ist iQUAVIS bei der Erstellung meiner Dissertation ein essentieller Bestandteil zur Systemmodellierung.

Welcher Problemstellung standen Sie gegenüber?
Ich stand vor der Problemstellung, Organisationsysteme ganzheitlich zu modellieren und eine dynamische Analyse und Gestaltung des Systems zu ermöglichen. Das bedeutet, die Komplexität der Aufbau- und Ablauforganisation mit dem impliziten Informationsfluss darzustellen, beherrschen und untersuchen zu können. Eine weitere Herausforderung war es, die Entwicklung des Organisationssystems gleichzeitig über das Projektmanagement zu steuern.

Welchen Ansatz hatten Sie in der Vergangenheit gewählt, um das Problem zu lösen?
Die Problematik lag nicht an dem Ansatz, der für die Modellierung genutzt worden ist. Vielmehr an der technologischen Umsetzung. Wir verwenden im Fachgebiet Produktsicherheit und Qualität für die Entwicklung von Organisationen das Generic Systems Engineering (GSE) von Frau Prof. Winzer, welcher im Springer-Verlag veröffentlicht ist. Das GSE nutzt zur Modellierung von soziotechnischen Systemen den enhanced-Demand Compliant Design (e-DeCoDe) Ansatz. Dieser besteht aus fünf Sichten, die über eine definierte Modellierungssprache logisch miteinander verbunden werden: Der Anforderungs-, Funktions-, Prozess-, Komponenten- und Personensicht.

Um den e-DeCoDe Ansatz technisch umzusetzen, benutzen wir beispielsweise Excel, Loomeo, Cameo und Quam. Allerdings konnte mit der Nutzung von iQUAVIS festgestellt werden, dass diese Software die Modellierung von Organisationen mit e-DeCoDe besser umsetzen kann, als die anderen Tools.

Marian Mistler

Wie hat iQUAVIS zur Lösung des Problems beigetragen?
iQUAVIS löst die Herausforderung, den e-DeCoDe Ansatz technisch umzusetzen, indem es ein Vorgehen bietet, Systemmodelle individuell vom Groben zum Detail gestalten zu können. Durch dieses Vorgehen ermöglicht iQUAVIS alle e-DeCoDe Sichten zu generieren, durchgehend miteinander zu verknüpfen und transparent darzustellen. Darauf aufbauend können mit iQUAVIS die e-DeCoDe Sichten sukzessive attribuiert werden, um ebenfalls notwendige Detailinformationen zu hinterlegen.

Welche Eigenschaften von iQUAVIS sind Ihnen besonders ins Auge gefallen?
Mich hat insbesondere die Baumstruktur von iQUAVIS interessiert. Denn hierdurch kann die Gesamtkomplexität von Systemmodellen überblickt werden. Außerdem gefallen mir die verschiedenen Fokusfunktionen, die in iQUAVIS voreingestellt sind. Mittels dieser Funktionen kann die enorme Menge an Systemelementen, in einem komplexen Systemmodell, auf eine für den Menschen handhabbare Anzahl reduziert werden. Ergänzend zu diesen Funktionen begeistert mich die Möglichkeit, aus dem Systemmodell verschiedene Diagramme und Tabellen zu erzeugen. Diese geben weitere Perspektiven auf das Systemmodell, wodurch die Einbindung weiterer Methoden, wie der FMEA, ermöglicht wird.

Universität Wuppertal

iQUAVIS ist ein leichtgewichtiges MBSE-Tool, mit dem Sie smart ins Systems Engineering einsteigen. Erfahren Sie hier mehr über iQUAVIS.

Christian Tschirner

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!

www.two-pillars.de/