Was beinhaltet Systems Engineering?

Risikomanagement

Identifizierung, Bewertung und Minimierung potenzieller Risiken eines Systems während seines gesamten Lebenszyklus

Anforderungen

Analysieren, Definieren, Validieren und Verwalten funktionaler und nicht-funktionaler Anforderungen und Einschränkungen

Faktor Mensch

Analyse der physischen, kognitiven, sozialen und organisatorischen menschlichen Interaktionen in Systemen

Software

Entwurf, Entwicklung, Test und Wartung von Softwarekomponenten und -systemen innerhalb größerer Systeme

Projektleitung

Durchführung von Projekten von Anfang bis Ende, inklusive Planung, Organisation, Koordinierung, Leitung und Steuerung von Aktivitäten und Ressourcen

Integration

Zusammenführung verschiedener Teilsysteme, Zuordnung von Anforderungen, Schnittstellendefinition, Tests und Verifizierung

Verifizierung & Validierung

Simulieren, Evaluieren und Analysieren von Systemen und Komponenten, damit diese die Anforderungen des Systems und der beteiligten Akteure erfüllen

Hardware

Konzeption, Entwicklung, Test und Wartung physischer Komponenten und Systeme innerhalb größerer Systeme

Wie könnte Ihr Einstieg ins Systems Engineering aussehen?

Viele Unternehmen setzen heute auf Modelle, um komplexe Systeme darzustellen und zu analysieren. Mit dem modellbasierten Systems Engineering (MBSE) wird eine gemeinsame Systemmodellierungssprache (SysML) geschaffen, mit deren Hilfe Unternehmen ihre Systems Engineering-Prozesse auf möglichst praktische, effiziente und umfassende Weise teilen und verarbeiten können.

Worin unterscheidet sich MBSE von herkömmlichen Engineering-Systemen?

Wie sah Systems Engineering bisher aus?

Traditionell werden Systeme in aufeinanderfolgenden Phasen entwickelt: Anforderungsanalyse, Entwurf, Implementierung, Test und Wartung. Bei diesem Ansatz werden in der Regel Dokumente und Diagramme verwendet, um das System darzustellen, und man verlässt sich stark darauf, dass alle Akteure ein gemeinsames Verständnis des Systems haben, indem sie es interpretieren und untereinander kommunizieren. Dieser Ansatz mag sich zwar in vielen Branchen bewährt haben, kann aber zeitaufwändig und fehleranfällig sein und zu Missverständnissen führen.

Was ist modellbasiertes Systems Engineering (MBSE)?

MBSE ist ein neuerer Ansatz, bei dem ein System während seines gesamten Lebenszyklus anhand von Modellen dargestellt wird. Diese Modelle können aus Diagrammen, Simulationen und anderen visuellen Darstellungen bestehen, die von allen Beteiligten leicht ausgetauscht und verstanden werden können. MBSE legt auch Wert auf den Einsatz automatisierter Tools und Prozesse, um Fehler zu reduzieren und die Effizienz zu steigern. Durch den Einsatz von MBSE können Unternehmen ihre Kommunikation verbessern, die Entwicklungszeit verkürzen und die Gesamtqualität ihrer Systeme erhöhen.

Worin unterscheiden sich MBSE und traditionelles Systems Engineering?

Beim herkömmlichen Systems Engineering stützt man sich in der Regel auf Dokumente und Tabellen, um das System und seine Anforderungen darzustellen. Dies kann zu Missverständnissen und Fehlern führen, da verschiedene Akteure die Informationen möglicherweise unterschiedlich interpretieren. Im Gegensatz dazu verwendet MBSE Modelle zur Darstellung des Systems, die von allen Beteiligten leicht ausgetauscht und verstanden werden können. Darüber hinaus setzt MBSE auf den Einsatz automatisierter Tools und Prozesse, um Fehler zu reduzieren und die Effizienz zu steigern. Insgesamt stellt MBSE einen schlankeren und effektiveren Ansatz für das Systems Engineering dar.

Worin bestehen die Vorteile des Einsatzes von MBSE?

Prozessautomatisierung

MBSE setzt auf den Einsatz automatisierter Tools und Prozesse, die Zeit sparen und das Fehlerrisiko verringern können.

Effiziente Kollaboration

MBSE ermöglicht auch eine bessere Zusammenarbeit zwischen den Teams, da alle mit demselben digitalen Modell arbeiten.

Verbesserte Systemleistung

Mit MBSE verbessert sich die Qualität des Systems insgesamt, da gründlichere Analysen und Tests möglich sind.

Verringerung von Fehlern und Zeitverlusten

Durch MBSE lassen sich Fehler und Wartezeiten reduzieren, so dass Sie bessere Produkte und Dienstleistungen für Ihre Kunden bereitstellen können.

Der Lebenszyklus bei modellbasierten Systemen

Der technische Lebenszyklus eines Systems oder Prozesses ist derselbe, egal ob das Unternehmen herkömmliches Systems Engineering (SE) oder modellbasiertes Systems Engineering (MBSE) einsetzt. Die Systeme werden in allen Branchen anhand der gleichen Phasen definiert, unabhängig davon, ob es sich um ein kommerzielles Produkt oder ein Verteidigungssystem handelt. Ausgehend von den Anforderungen wird eine Lösung entwickelt, in die Produktion umgesetzt, getestet und verifiziert, damit das Produkt den Anforderungen entspricht, bevor es auf den Markt kommt. MBSE garantiert einen präzisen, effizienteren und sichereren Prozess mit höherer Qualität in den verschiedenen Phasen der Systemarchitektur.

Planung

In dieser Phase werden die Ziele des Systems festgelegt und die zu ihrer Erreichung erforderlichen Ressourcen bestimmt. Der Umfang des Projekts wird definiert und ein Plan erstellt, an dem sich der Entwicklungsprozess orientiert.

Analyse

In dieser Phase werden die Anforderungen an das System analysiert und dokumentiert. Die beteiligten Akteure werden benannt, ihre Wünsche und Erwartungen erfasst. Die funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen an das System werden definiert. Anschließend wird eine geeignete Lösung zur Umsetzung dieser Anforderungen vorgeschlagen.

Design

Diese Phase dient der Festlegung der Systemarchitektur. Die einzelnen Komponenten des Systems und ihre Wechselwirkungen werden ermittelt und ihre Funktionalität wird definiert. Das Konzept wird überprüft und an die jeweiligen Anforderungen und Bedingungen des Systems angepasst.

Entwicklung

Nun wird der Softwarecode geschrieben und getestet. Das System wird in Übereinstimmung mit dem Design und den Anforderungen entwickelt. Der Code wird getestet, um sicherzustellen, dass er die funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen des Systems erfüllt.

Implementierung

Jetzt erfolgt die Installation und Konfiguration des Systems entsprechend der betrieblichen Gegebenheiten. Der Softwarecode wird implementiert, das System getestet, damit alles korrekt funktioniert.

Validation

Schließlich wird das System getestet, um sicherzustellen, dass es die Anforderungen und Spezifikationen erfüllt, zuverlässig und skalierbar ist und problemlos gewartet werden kann.

Wie können Sie MBSE in Ihrem Unternehmen einführen?

Die Implementierung von MBSE in Ihrem Unternehmen erfordert ein Umdenken und die Bereitschaft zur Veränderung. Lassen Sie uns also Schritt für Schritt vorgehen.
Wie sieht die Planung der MBSE-Implementierung aus?

Zunächst müssen Sie ermitteln, wer das System hauptsächlich nutzen soll, und sicherstellen, dass alle Beteiligten mit der Umstellung einverstanden sind. Als Nächstes müssen Sie die notwendige Soft- und Hardware anschaffen und MBSE-Schulungen für das Personal anbieten. Außerdem ist es wichtig, klare Prozesse und Richtlinien für die Anwendung von MBSE einzuführen sowie Standards für die Modellierung und Dokumentation festzulegen. Schließlich müssten Sie und Ihr Systems Engineering-Partner die Effektivität von MBSE im Laufe der Zeit überwachen, evaluieren und ggf. an die Erfordernisse Ihres Unternehmens anpassen.

Praxis-Beispiele einer erfolgreichen MBSE-Implementierung

Viele Unternehmen haben bereits auf MBSE umgestellt und fahren nun die Ernte ein. Die NASA beispielsweise hat MBSE erfolgreich für den Entwurf und die Entwicklung komplexer Raumfahrtsysteme wie den Mars-Rover eingesetzt. In der Automobilindustrie wurde MBSE ebenfalls genutzt, um die Konstruktion und Entwicklung von Fahrzeugen zu verbessern, was zu kürzeren Markteinführungszeiten und höherer Qualität führte. Auch in anderen Branchen, z. B. im Verteidigungs– und Gesundheitswesen, hat sich MBSE erfolgreich durchgesetzt. Durch die Einführung von MBSE konnten diese Unternehmen die Zusammenarbeit verbessern, Fehler und Nachbesserungen reduzieren und ihren Kunden bessere Produkte und Dienstleistungen liefern.

Die Zukunft von MBSE und seine möglichen Auswirkungen auf das Systems Engineering

Die Zukunft von MBSE ist vielversprechend, denn immer mehr Unternehmen erkennen, dass es das Systems Engineering revolutionieren kann. Im Zuge des technologischen Fortschritts wird die Bedeutung von MBSE für die Bewältigung der komplexen modernen Systeme weiter zunehmen. Durch die Möglichkeit, ganze Systeme zu modellieren und zu simulieren, kann MBSE Unternehmen dabei helfen, potenzielle Probleme zu erkennen und zu lösen, bevor sie Kosten verursachen. Daher wird MBSE in den kommenden Jahren zum Motor für Innovation und Erfolg im Systems Engineering werden.

Haben Sie Fragen oder wünschen Sie ein unverbindliches Angebot?