Was ist Systems Engineering?

Verfasst von: Mark Taber
  • 2/10/2021
  • Lesestoff : 3 min
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Systems Engineering liefert einen Masterplan für die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung komplexer Produkte in Form eines ganzheitlichen, multidisziplinären und kollaborativen Ansatzes für Design und Wartung.

Mit zunehmender Komplexität der Produkte wird es immer schwieriger, Designideen zu erstellen und zu kommunizieren, die für alle Beteiligten leicht verständlich sind. Einfach ausgedrückt: Die Zusammenarbeit und Kommunikation über ein Produkt oder System ist schwierig, wenn nicht alle Beteiligten mit einem einzigen Modell arbeiten. Aus diesem Grund setzen immer mehr Unternehmen auf Systems Engineering - insbesondere auf modellbasiertes Systems Engineering.

 

Was ist Systems Engineering?

Systems Engineering ermöglicht den Zugriff auf ein gemeinsames Systemmodell oder eine Reihe von Systemmodellen, so dass Ingenieure und Personen aus verschiedenen Fachbereichen leichter auf Produktentwürfe zugreifen, diese bearbeiten und genehmigen können. Im Gegenzug können sie leichter Ideen äußern, Entscheidungen treffen und Fragen zum Modell stellen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, ständig Input und Informationen von den Konstrukteuren anzufordern, und alle können als eine Produktentwicklungsgruppe zusammenarbeiten.

Mit der modellbasierten Systementwicklung können Unternehmen ihre Entwurfsabsichten effizient erfassen und in einer gemeinsamen Sprache kommunizieren, was die Kommunikation mit den Beteiligten und die Akzeptanz verbessert. Anschließend kann die Visualisierung von Systemen durch eine Asset-Bibliothek ermöglicht werden, wodurch die Komplexität reduziert, eine geplante Wiederverwendung ermöglicht und Produktlinien implementiert werden, die Kosteneinsparungen und Produktivität maximieren. Als Ergebnis können Stakeholder in verschiedenen Organisationen:

  • Optionen schnell und frühzeitig erkennen
  • disziplinübergreifende Zusammenarbeit verbessern
  • hohe Wiederverwendungsraten erzielen
  • Time-to-Market beschleunigen

 

Fallstudie Vaillant Group

Die Vaillant Group, ein 1874 in Remscheid gegründetes Familienunternehmen, ist ein weltweiter Markt- und Technologieführer im Bereich der Heiz-, Lüftungs- und Klimatechnik (HLK). Angetrieben von den Veränderungen in der Heiz- und Kühlindustrie entwickelt die Vaillant Group hocheffiziente Produkte, die Ressourcen schonen und die Lebensqualität der Menschen erhöhen.

Die Komplexität der Heiz- und Kühllösungen von Vaillant ändert sich heute rasant. Das Unternehmen muss ein Gewirr von Vorschriften einhalten, die sich von einem Markt zum anderen stark unterscheiden. Die Regulierungsthemen reichen vom Stromstecker bis hin zu Umweltauflagen. Die Lösungen von Vaillant sind in hohem Maße konfigurierbar: Heizkessel, Regler, Solarmodule und mehr können je nach Kundenwunsch aufgerüstet und erweitert werden.

Heute spielen Elektronik, Software und Konnektivität eine zentrale Rolle bei den Heiz- und Kühllösungen von Vaillant. Funktionen werden nicht mehr nur durch mechanische Komponenten bereitgestellt, wie es noch vor 20 oder 30 Jahren der Fall war. Stattdessen werden sie durch intelligente Software bereitgestellt und ermöglicht. Die Bereitstellung von Software-Updates im Laufe der Zeit ist eine Herausforderung.

Um diese eskalierende Komplexität zu bewältigen, wandte sich Vaillant an Windchill Modeler als Folgemaßnahme seiner Windchill PLM-Initiative. In Übereinstimmung mit seiner 10-Jahres-Roadmap für die digitale Transformation nutzte das Unternehmen Windchill Modeler, um einen standardisierten Ansatz für Anforderungsmanagement und modellbasiertes Systems Engineering (MBSE) zu implementieren. Die Initiative begann mit den Kundenanforderungen und setzte sich bis zur Markteinführung der Lösung fort.

Basierend auf dem Engineering-V-Modell und der MBSE-Methodik SPES (Software-Plattform-Embedded-Systems) setzt Vaillant auf die Idee, dass verschiedene Engineering-Disziplinen bei der Definition und Spezifikation von Architekturen zusammenarbeiten müssen. Windchill Modeler ist die Konstruktionsplattform, auf der Teams kollaborativ Spezifikationsmodelle für jeden Kontext definieren und verwalten: von einer Reihe von Gebäuden über das Klimasystem bis hin zum Heizungs- oder Kesselsystem.

Die Umstellung auf Windchill Modeler ermöglichte es dem Unternehmen, sich auf eine einzige Systems-Engineering-Methodik und -Lösung zu einigen und eine Reihe unterschiedlicher Werkzeuge und Ansätze zu standardisieren. Alles wird in einem frühen Stadium spezifiziert. Alles ist mit den Anforderungen verbunden. Das Systemmodell wird zum Kommunikationsmittel, für die System- und Softwarearchitektur auf allen Abstraktionsebenen und mit allen Beteiligten. Das Modell ist die gemeinsame Plattform für gemeinsame Entscheidungen und die einzige maßgebliche Datenquelle.

Als Ergebnis erstellt Vaillant nun Architekturen auf konsistente Art und Weise und speichert sie in einer Bibliothek zur Wiederverwendung sowie für den Kundensupport. Das Unternehmen kann sich nun darauf konzentrieren, die beste Lösung über alle Disziplinen hinweg zu entwickeln, anstatt nur innerhalb einer Disziplin zu optimieren.

Am wichtigsten ist, dass Valliant jetzt seinen Entwicklungsprozess vorverlagern kann. Die Engineering-Bereiche profitieren von einer verbesserten Kommunikation und Zusammenarbeit. Schnittstellenprobleme werden viel früher sichtbar. Die Teams können jetzt Probleme früher in der Entwicklung identifizieren und lösen, anstatt sie erst beim Zusammenbau des ersten physischen Builds zu entdecken.

Erfahren Sie hier mehr über die digitale Transformation der Vaillant Group.

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  • PLM

Der Autor

Mark Taber Mark Taber ist Vice President of Marketing.

In seiner derzeitigen Funktion leitet Mark Taber die Einführung der Digital Engineering Transformation, die Unternehmen in die Lage versetzt, von den grundlegenden Veränderungen bei Produkten, dem Internet der Dinge, zu profitieren. Dieser Weg soll Ihnen helfen, diesen Mehrwert durch die Einführung neuer Technologien und technischer Verfahren nutzen zu können.

Mark verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in den Bereichen Prozessautomatisierung, Anwendungsintegration, Cyber-Sicherheit und Entwicklung. Vor PTC war Mark CEO von Active Endpoints (übernommen von Informatica), einem Unternehmen für Prozessautomatisierung. Mark ist Absolvent der Wharton School und lebt derzeit in Raleigh, North Carolina.