Grundlegendes aus Sicht des PLMportals

Was ist Systems Engineering?

Der Begriff Systems Engineering wird heute immer häufiger verwendet für das Entwickeln, Testen und Validieren von komplexen, technischen Systemen in multidisziplinärer Zusammenarbeit. Dabei können diese Systeme nahezu alles sein: ein Mobiltelefon, eine Spülmaschine, ein Bearbeitungszentrum, ein Auto, ein Satellit. Die wichtigsten der beteiligten Disziplinen sind der Maschinenbau, die Elektronik und Elektrotechnik (E/E) sowie die Informatik.

Damit verdrängt der Begriff möglicherweise ganz allmählich den der Mechatronik, der in den Sechzigerjahren für Systeme entstanden war, die sich im Wesentlichen aus Mechanik, Elektronik und E-Technik zusammensetzten. In dieser Zeit gab es die Informatik erst in Ansätzen, und in den mechatronischen Systemen jener Jahre spielte sie praktisch noch keine Rolle. Heute dagegen steht die Informatik – insbesondere in der Form eingebetteter Systeme (Embedded Systems) – in vieler Hinsicht an erster Stelle. Doch der Begriff Mechatronik, in dem sie gar nicht enthalten ist, hat sich bislang auch für die hochmodernen und durch die Informatik getriebenen Produkte gehalten. Üblicherweise wird heute in Begriffsklärungen die Software als weiterer zentraler Baustein der Mechatronik hinzugenommen.

Ein häufig zitiertes Beispiel: Die unter der Obmannschaft von Professor Jürgen Gausemeier, Heinz Nixdorf Institut Paderborn, entstandene VDI-Richtlinie 2206 ist ein praxisorientierter Leitfaden für die systematische Entwicklung mechatronischer Produkte. Wikipedia erläutert das Thema dieser Richtlinie so: Mechatronik bezeichnet das synergetische Zusammenwirken der Fachdisziplinen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informationstechnik beim Entwurf und der Herstellung industrieller Erzeugnisse sowie bei der Prozessgestaltung.
(http://www.vdi.de/uploads/tx_vdirili/pdf/9567281.pdf)
 

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Quelle: Technikum Wien, eine der üblichen Darstellungen der Mechatronik

Der Begriff Systems Engineering ist noch älter als der der Mechatronik. Er wurde in der Zeit  nach dem zweiten Weltkrieg geprägt, und zwar vor allem in der US-amerikanischen und europäischen Raumfahrt. Man versuchte damit eine Methode zu beschreiben, die sich für die Entwicklung und Durchführung nahezu unüberschaubar großer Projekte eignete. Dabei ging es um die Vielzahl beteiligter Firmen – in unserer globalisierten Welt heute der Normalfall –, um die große Zeitspanne der zu planenden Projekte, und auch um die Überprüfbarkeit des Erfolgs, gemessen an den ursprünglich definierten Anforderungen. In diesen Großprojekten schien es zunehmend unmöglich, Zeit und Kosten im Griff zu behalten.

Wenn der Begriff heute für unterschiedlichste Systeme genutzt wird, spielt ihre Größe und die Dauer der Systementstehung gar keine Rolle mehr. Kleinste Systeme wie Mobiltelefone, deren Baureihen in immer kürzeren Abständen entstehen, sind im Gegenteil zu typischen Beispielen für Systeme geworden. Ausschlaggebend ist heute eher die multidisziplinäre Komplexität der Systeme, ihrer Subsysteme und Komponenten, und in jüngster Zeit ihr ‚intelligentes‘ Zusammenspiel mit anderen Systemen, mit der Umwelt, mit dem Benutzer oder Betreiber.
Weitere Details zum Begriff Systems Engineering finden sich auf der Homepage des International Council on Systems Engineering INCOSE (http://www.incose.org) oder der deutschen Gesellschaft für Systems Engineering e.V. (http://www.GfSE.de), die folgende Definition verwendet:

Systems Engineering umfasst die wesentlichen Ingenieurtätigkeiten, die zur Entwicklung komplexer Produkte notwendig sind. (…) Um eine Vielzahl von Funktionen erfolgreich zu einem beherrschbaren und kostengünstigen System zu integrieren, müssen unterschiedlichste Anforderungen über den gesamten Systemlebenszyklus hinweg berücksichtigt werden. Dazu muss der multi- und interdisziplinären Natur der Systemgestaltung zum Beispiel durch interdisziplinäre Entwicklungsteams (Integrated Product Development Teams) Rechnung getragen werden. Projektmanagement und Systems Engineering gehen Hand-in-Hand, da es eine wesentliche Leistung des Systems Engineering ist, dem Projektmanager belastbare Planungsgrundlagen an die Hand zu geben.

Das V-Modell

In den letzten 30 Jahren hat sich insbesondere die Informatik des Systems Engineerings angenommen und darin eine Methode gefunden, die Konzeption, Entwicklung, Detaillierung, Absicherung und Fertigstellung eines Systems zu beschreiben. Beispielsweise mit Hilfe des sogenannten V-Modells. Es basiert auf dem von dem US-amerikanischen Softwareingenieur Barry Broehm 1979 entwickelten Wasserfallmodell für die Beschreibung des Vorgehens bei der Softwareentwicklung. Es unterteilt die Gesamtentwicklung in Phasen, die nacheinander zu durchlaufen sind und jeweils mit einer Abnahme enden. Dieses Modell wurde später ergänzt durch einen wieder nach oben führenden Ast, der jeder Spezifizierungsphase eine Testphase gegenüberstellt. So entstand das V, das dem Modell den Namen gab.

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http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/legalcode

Das V-Modell ist eine geschützte Marke der Bundesrepublik Deutschland. 1986 von einem bundeseigenen Unternehmen (IABG) im Rahmen von Projekten des Bundesministeriums für Verteidigung entwickelt, wurde es später als V-Modell 97 und zuletzt V-Modell XT (2005) ausgeweitet auf die Anwendung in der zivilen und privaten Systementwicklung. Heute wird das V-Modell XT vom Beauftragten der Bundesregierung für Informationstechnik bereitgestellt.

Nachdem die Informatik zur treibenden Kraft für Innovation und Produktentwicklung geworden ist, kommt das Systems Engineering – und das V-Modell – nun in der Produktentwicklung generell an. Nahezu überall begegnet uns heute das V-Modell. Es ist ein leicht verständliches, sehr stark vereinfachtes Modell – das es im Übrigen in Tausenden von Varianten gibt – zur Veranschaulichung der Besonderheiten, die bei der Entwicklung und Herstellung eines interdisziplinären Systems berücksichtigt werden müssen.

 

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Quelle: http://wiemod.de/projekt.html

Dieses Modell macht sehr deutlich, dass es nicht mehr nur um die saubere Definition der Phasen einer Systementwicklung geht, sondern dass diese Entwicklungsphasen auch noch parallel von den verschiedenen Fachdisziplinen durchlaufen werden. Genau darin liegt die große Schwierigkeit: Jede einzelne Disziplin hat im Laufe vieler Jahre und Jahrzehnte ihre Methodik entwickelt, wie sie vom Konzept zum fertigen Produkt kommt. Für jede Disziplin wurden IT-Werkzeuge entwickelt und implementiert, die diese Methodik unterstützen. Aber diese Methoden sind nicht für die jeweils anderen Disziplinen transparent und übertragbar. Erst recht sind die unterstützenden Werkzeuge nicht kompatibel und können nur in den seltensten Fällen miteinander arbeiten, meist nicht einmal kommunizieren. Hinzu kommt: Das Management der Entwicklung wie der dabei entstehenden Modelle und Daten geschieht in der Regel ebenfalls fachspezifisch. Damit ist eine Synchronisation der parallel laufenden Entwicklungs- und Testphasen nicht gegeben.

Was hat Systems Engineering mit PLM zu tun?

Damit sind wir bei der Frage, was Systems Engineering mit PLM zu tun hat. Produkt-Lebenszyklus-Management hat die Aufgabe, die gesamte Produktentstehung, also Entwicklung und Fertigung eines Produktes, und die Nutzung und Wartung eines Produktes bis zu seinem Recycling oder Verschrotten zu begleiten, zu managen und wo möglich zu steuern. Aber weil Produkte früher vor allem mechanische Produkte waren, hat sich PLM vor allem auf der Seite der Mechanik entwickelt. Es gibt auch PLM für Elektronik- oder E-Technikprodukte. Und es gibt Application Lifecycle Management (ALM) für Softwareprodukte. Aber eine Methode und auch IT-Tools, die das Entwickeln von komplexen Systemen interdisziplinär unterstützt, gibt es – Stand Dezember 2011 – nicht.

Systems Engineering und PLM haben also einen sehr bedeutungsvollen Zusammenhang:

Weil PLM den Anspruch erhebt, den gesamten Produktentstehungsprozess zu managen, Muss PLM die Frage beantworten, wie die an komplexen Produktsystemen beteiligten Disziplinen während der Produktentstehung synchronisiert und aufeinander abgestimmt werden. Wozu insbesondere die Möglichkeit geschaffen werden muss, Systeme auf ihre multidisziplinären Funktionen hin zu simulieren, zu testen und zu validieren. Und die Möglichkeit, alle während der Entwicklung, Produktionsplanung und Fertigung entstehenden digitalen Modelle und Daten in ihrem Zusammenhang zu verwalten.

Konkret stellen sich – entsprechend den wichtigsten Phasen der Systementwicklung – folgende Aufgaben:

  • Erfassung und Analyse der Anforderungen
  • Beschreibung der Funktionen und Modellierung der Systemarchitektur
  • Zergliedern der Funktionen in die einzelnen Fachdisziplinen
  • Synchronisierung der Komponentenentwicklung
  • Simulation aller Teile des Systems
  • Validierung der Subsysteme und Komponenten im Vergleich mit den Anforderungen

Für die Unternehmen in der Industrie sind diese Aufgaben nicht ohne Hilfe von außen zu lösen, denn die verfügbaren Entwicklungsmethoden sind nicht für komplexe, multidisziplinäre Systeme gedacht. Deshalb gibt es intensive Zusammenarbeit zwischen den Forschungsabteilungen in der Industrie und Wissenschaftlern und Forschern an Hochschulen und außeruniversitären Einrichtungen, und zahlreiche Projekte und Initiativen beschäftigen sich jeweils mit (Teil-) Antworten auf die große Herausforderung des Systems Engineering. Dabei sind die Probleme keineswegs überall die gleichen. Und auch die Erfahrungen und der Reifegrad der Prozesse sind nicht überall gleich. Sie unterscheiden sich nach der Branche, nach der Art der Produkte, nach dem Anteil und der spezifischen Art der beteiligten Informatik, nach der Art der Nutzung, nach der Art der intelligenten Verknüpfung mit dem Internet oder anderen Netzen.

Sicher ist, dass die Industrie zur Lösung dieser großen Aufgabe starke Unterstützung durch die IT benötigt, die über die Funktionalität der heute verfügbaren Systeme im Umfeld von PLM hinausgeht. Das wiederum gilt für alle Branchen. Die generelle Herausforderung für die PLM-Anbieter – oder vielleicht auch für neu entstehende IT-Zweige – wird es in den nächsten Jahren sein, hier mit Tools und Lösungen an den Markt zu gehen, die das Problem lösen helfen.

In der Whitepaper-Sammlung Systems Engineering und PLM werden eine Reihe von Anbietern ihre Position und ihre Strategie hinsichtlich des Systems Engineering darlegen. Ihre Beteiligung zugesagt haben bislang: AUCOTEC, Contact Software, Dassault Systèmes, PTC, SAP, Siemens PLM Software.

Wo steht die Industrie

Über alle Branchen

Systems Engineering war in den Anfängen ein Thema der Raumfahrt und der Rüstungsindustrie. Dann generell ein Thema der Hersteller von Softwaresystemen. Heute gibt es fast keine Branche mehr, die nicht mit dieser Aufgabe konfrontiert wird. Der Grund: Es gibt fast keine produzierende Branche mehr, in deren Produkten nicht die Software der entscheidende Treiber der Innovation ist.

Bei der Siemens AG sind – Stand November 2011 – rund 20.000 Mitarbeiter mit der Entwicklung von Software unterschiedlichster Art beschäftigt. Nicht alle haben ein Informatikstudium abgeschlossen. Aber ihrer aller Haupttätigkeit ist Softwareentwicklung. Über die Anzahl der Softwareentwickler in der Automobilindustrie und Luftfahrt liegen keine Zahlen vor. In diesen Branchen kommt aber eine Besonderheit zum Tragen, die eine Beurteilung solcher Zahlen ohnehin erschweren müsste: Ein schwer überschaubarer Anteil der Softwaresysteme wird extern von Zulieferern entwickelt. Auch über andere Branchen wie den Maschinen- und Anlagenbau liegen keine entsprechenden Zahlen vor. Daran, dass sich insgesamt das Gewicht auch in den Produktentwicklungsabteilungen von den Maschinenbauern in Richtung der Informatiker verschiebt, gibt es keinen Zweifel.

Die bekannten Methoden der Entwicklung dagegen basieren auf der Mechanik. Software hat hier zunächst nur Einzug gehalten durch die Werkzeuge digitaler, virtueller Produktentstehung. In den verschiedenen Fachbereichen wurden die analogen Werkzeuge in den letzten 35 Jahren ersetzt durch digitale. Bis hin zum Prozessmanagement, Änderungsmanagement und zur Freigabe von Entwicklungsschritten. Und bis zum ewig unerledigten Thema, wie die Entwicklungsstückliste mit der Fertigungsstückliste verknüpft werden kann, wenn beide in unterschiedlichen Softwaresystemen zu Hause sind.

Dann kam die Software als neues Element in der Stückliste hinzu. Neben die handfesten Hardwarekomponenten gesellte sich in den letzten rund 15 Jahren eine rasch wachsende Zahl von Komponenten, die dadurch auffielen, dass sie in der Stückliste nicht durch ein Gewicht zu beschreiben waren. Die aus der Mechanik stammenden PDM-Systeme hatten anfangs tatsächlich ein Problem damit, dass hier Elemente auftauchten, die nicht greifbar und mit den üblichen Mitteln messbar waren.

Fast unmerklich begann die Entwicklung von Produkten mit Softwarezusätzen zu kippen in eine Entwicklung von Softwaresystemen mit einem mechanischen Gehäuse und mit gewissen mechanischen Funktionselementen. Das hört sich übertrieben an und gilt auch in vollem Umfang zunächst noch nur für ausgewiesene High-tech Produkte. Aber der Trend ist allgemein und unaufhaltsam. Ein Auto wird heute nicht mehr in erster Linie wegen seiner Form und seines Motors ausgesucht, sondern wegen des ‚Infotainments‘ und der tausend Möglichkeiten des digitalen Bedienkomforts. Noch dramatischer: Das Auto mitsamt dem Führerschein ist für die junge Generation heute weniger wichtig als ‚Social Computing‘, Internet und digitale Medien und Produkte aller Art.

Dieser Trend hat die verschiedenen Branchen auf unterschiedliche Art erfasst, du ihre Reaktion ist ebenfalls höchst unterschiedlich. Wir wollen einige besondere Branchen herausgreifen, um diese Unterschiede zu skizzieren. Ohne den Anspruch auf Vollständigkeit der Beschreibung. Hier ist die Industrie selbst eingeladen, sich mit Beiträgen zu beteiligen, die das Bild vervollständigen.

Der Maschinen- und Anlagenbau

Die Investitionsgüterindustrie wird gern als Nachzügler betrachtet. Vielfach handelt es sich um mittelständische Unternehmen, deren Produkte und Entwicklungsmethoden sich am längsten der Digitalisierung widersetzt haben. Am längsten haben sich dort Zeichenbretter gehalten, am längsten Argumente, dass die Konstruktion es im Wesentlichen mit 2D-Problemen zu tun habe, ein Umstieg auf 3D-Modellierung also unnötig sei. Und das galt lange Zeit sogar für hochmoderne CNC-Werkzeugmaschinen, die mittlerweile selbst durch Computerdaten angesteuert wurden.

Kaum irgendwo hat sich die Situation in den vergangenen zehn Jahren so dramatisch verändert wie hier.

Früher galt: Eine Maschine wird für einen Kunden gebaut, der sie kauft und viele Jahre einsetzt. Der größte Teil der Maschine besteht aus speziell entwickelten und gefertigten Komponenten und Baugruppen, nur ein verschwindend kleiner Anteil entfällt auf Wiederholteile oder Standardelemente. Vielfach gab es – je nach ihrer physikalischen Größe – für die Gesamtmaschine gar keine vollständige Zeichnung, sondern einen Schrank voller Werkstattzeichnungen, die jeweils Teile des Produkts betrafen. Die nichtmechanischen Bestandteile ließen sich in einem kleinen Schaltkasten oder -schrank unterbringen beziehungsweise als Verdrahtung und Schlauchsysteme in die mechanisch weitgehend fertige Maschine einbauen.

Heute gilt: Allenthalben versucht der Maschinen- und Anlagenbau, seine Produktpalette umzustellen auf Plattformen. Immer größere Anteile – oft bereits rund 80 Prozent – der Maschinen sind standardisiert oder basieren auf bereits ausgetesteten Bauteilen und Baugruppen. Nur das Nötigste wird neu entwickelt. Der Kunde verlangt zunehmend Maschinen, die er ohne Hilf einfach umrüsten und für verschiedene Zwecke einsetzen kann. Die Bedienung muss so einfach sein, dass dafür keine Schulung erforderlich ist. Vom Service wird erwartet, dass er ohne Notruf weiß, wann eine Leitung ausgetauscht, ein Aggregat ersetzt werden muss. Damit die Maschine gar nicht erst stillzustehen braucht.

Diese Entwicklung stellt den Maschinen- und Anlagenbau vor große Herausforderungen:

  • Ein großer Teil des Engineering entfällt auf die Entwicklung von Standard- und Normteilen, und auch die Nutzung verteilter (also auch externer) Entwicklung und der Zukauf von Baugruppen und Komponenten nimmt stark zu.
  • Viele der funktionalen Anforderungen einschließlich der guten Bedienbarkeit, des flexiblen Einsatzes und des Rundum-Service sind nur durch den Einsatz von Software zu realisieren.
  • Ohne digitale Werkzeuge und den Einsatz virtueller Produktentwicklung, wie sie in der Automobilindustrie in den vergangenen 30 Jahren entstanden ist, sind diese Herausforderungen nicht zu lösen.
  • Ohne ein methodisches Herangehen an die Entwicklung der hochkomplexen, multidisziplinär zusammengesetzten Maschinensysteme ist auf die Dauer ein wirtschaftliches Überleben unmöglich.

Das sind die Gründe, weshalb Systems Engineering auch in Teilen des Maschinenbaus kein Fremdwort mehr ist. Inzwischen haben sich aber über diese generellen Trends hinaus Vorreiter herauskristallisiert, die diese Branche noch weiter treiben, und diese Weiterentwicklung verschärft den Druck zu methodischer Systementwicklung zusätzlich.

Das betrifft zum einen die Virtuelle Maschine. Beispielsweise bei den Herstellern von Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren hat sich ein Zusatzangebot entwickelt, das neben der realen Maschine eine virtuelle bereitstellt. Sie entspricht einem digitalen Abbild der realen, einschließlich der gesamten Funktionalität bis hin zur Maschinensteuerung. Diese virtuellen Maschinen, auf einem zusätzlichen Bildschirm an der realen Maschine zu aktivieren, gestatten unter anderem das Testen von Werkstückbearbeitung und Werkzeugeinsatz, oder das virtuelle Einrichten und Rüsten der Maschine für das nächste Werkstück, während die reale Maschine noch das letzte Werkstück bearbeitet.

Und es betrifft zum anderen die virtuelle Inbetriebnahme beispielsweise von Produktionsanlagen. Je mehr Arbeitsschritte noch vor der tatsächlichen Inbetriebnahme ausgetestet werden können, desto kürzer werden die Stillstandszeiten der Produktion vor dem Anlauf einer neuen Produktreihe oder beim Wechsel zwischen unterschiedlichen Produkten.

Damit aber ist nicht nur die eingebettete Software wie in der Maschinen- und Anlagensteuerung zum zentralen Bestandteil der Produktentwicklung geworden, sondern auch die Entwicklung umfangreicher Anwendungssoftware, wie sie früher nur von den Anbietern von Standardsoftware zu haben war.

Aus der herkömmlichen Entwicklungsmethodik wird der Maschinenbau hier vielfach gebremst, denn nirgends wurde so stark und so lange an der Vorherrschaft der Mechanik festgehalten. Nicht selten erscheint es undenkbar, dass künftig nicht die Mechanik am Anfang steht und entsteht, sondern gleichberechtigt ein System aus Mechanik, E/E und Software konzipiert wird.

Schließlich gibt es im Unterschied zu den Großkonzernen oft nicht so umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsabteilungen mit ähnlich reichlichen Budgets. Und auch personell haben die mittelständischen Unternehmen nicht dieselben Ressourcen.

Dennoch gibt es in den vergangenen Jahren eine Reihe von Projekten, an denen gerade auch kleine und mittelständische Unternehmen beteiligt waren. Und so wie sich das Thema PLM insgesamt besonderer Fortschritte und umfassender Ansätze und Realisierungen im Mittelstand erfreut, so könnten in nächster Zeit aus den vielen heimlichen Weltmarktführern durchaus eine Reihe von Vorreitern in Sachen industrieller Anwendung des Systems Engineering hervortreten. Am wahrscheinlichsten ist dies dort, wo kleine Spin-of Firmen gegründet werden, deren Ziel von vornherein multidisziplinäre Systementwicklung ist. Denn hier können erfahrene – und aus den Schwierigkeiten der großen, alten Abteilungen leidgeprüfte – Ingenieure und Projektleiter auf der grünen Wiese neu anfangen. Und schon im Ansatz vermeiden, was sich nach dreißig Jahren nur noch schwer ändern lässt.

Die Automobilindustrie

Im Gegensatz zur Investitionsgüterindustrie zählt die Automobilindustrie seit vielen Jahrzehnten zum Treiber industrieller Modernisierung. Auch hinsichtlich virtueller Produktentwicklung, 3D-CAD, Simulation und PLM war es lange Zeit selbstverständlich davon auszugehen, dass diese Branche weiter ist als die meisten anderen, dass ihre Forschungsabteilungen Schrittmacher sind für das, was mit einer Verzögerung etlicher Jahre dann als Standardsoftware auf den Markt kommt. Schließlich hatten ja viele der Engineering IT Firmen ihren Ursprung selbst im Automotive-Sektor.

Der Einsatz von Software als Komponente des Fahrzeugs selbst – sei es in Form von Embedded Software oder in Form softwaretechnischer Zusatzbaugruppen wie etwa des Infotainments – war dagegen zunächst nicht selbst Treiber entsprechender Entwicklungen. Vielmehr hat die Branche hier in den vergangenen Jahren in großem Tempo aufgeholt gegenüber anderen, etwa den Mobiltelefonherstellern oder der Unterhaltungselektronik. Heute allerdings ist ein Auto – und das gilt in besonderem Maß für Deutschland –quer durch alle Ausstattungsklassen und Baureihen ein High-Tech System. Immer stärker wird es auch zu einem intelligenten, mit anderen Systemen, mit der Umwelt, mit den Insassen kommunizierenden System. Und so ist es kein Wunder, dass die Automobilindustrie schon seit etwa zwei Jahren energisch darauf drängt, dass ihre Zulieferer auf der Seite der Engineering IT Anbieter dieses Thema nach Kräften unterstützen. PLM ohne Systems Engineering ist im Automotivebereich künftig nicht denkbar.

Dabei stellen sich in dieser Industrie eine Reihe besonderer Herausforderungen, die dazu beitragen, dass PLM für die Lösung eine große Rolle spielt:

  1. Zwar ist das Requirements Management weit verbreitet, aber selten sind die mit Doors oder anderen Tools erfassten und strukturierten Anforderungen dann auch verknüpft mit der funktionalen Zergliederung und der Aufteilung der Komponentenentwicklung auf die Fachbereiche.
  2. Eine große Zahl von eingesetzten IT-Systemen in den verschiedenen Bereichen der Entwicklung, Produktabsicherung und Fertigung erschwert die Systementwicklung, denn sie sind nur selten miteinander kompatibel.
  3. Zahlreiche Modelle unterstützen die Entwicklung der Komponenten in den Fachbereichen und Domänen. Aber weder sind sie durchgängig an die Anforderungen gekoppelt, noch sind sie in der Regel miteinander verknüpft.
  4. Um Funktionen interdisziplinär simulieren zu können, muss es entweder ein integriertes Funktions-Mock-up (FMU) geben, oder die Co-Simulation unterschiedlicher Repräsentationen eines Systems muss unterstützt werden. Beides ist derzeit praktisch nicht gegeben.
  5. Die in hohem Maß verteilte Produktentwicklung betrifft gerade auch die Softwareentwicklung. In der Regel wird ein sehr großer Teil der Softwaresysteme, Steuergeräte und anderer Systemkomponenten von extern geliefert.
  6. Multidisziplinäre Systemlastenhefte, aber auch System-Entwicklungsleiter mit anerkannter Verantwortung für alle beteiligten Disziplinen sind selten.
  7. Die in langen Jahrzehnten gewachsene Arbeit mit Produktstrukturen, Lastenheften und Stücklisten sperrt sich vielfach gegen eine neue Methodik wie das Systems Engineering. Neben oder gar über der Produktstruktur mit einer Funktionsstruktur zu arbeiten und beide aufeinander abzustimmen, erfordert eine große Umstellung der Prozesse.
  8. Verfestigte Organisationsstrukturen und große Abteilungen erschweren die Synchronisation der Disziplinen während der Produktentstehung.
  9. Die ungeheure und immer noch wachsende Typen- und Variantenvielfalt erschwert zusätzlich eine methodische Systementwicklung.

So finden sich in der Automobilindustrie alle erdenklichen Arten des Umgangs mit der Herausforderung Systems Engineering, aber von einer stringenten oder gar standardisierten Methodik ist man weit entfernt.

Die High-tech Industrie

Am bekanntesten und am weitesten verbreitet dürften der Gedanke des Systems Engineering und das V-Modell in jenen Industrien sein, die sogenannte High-tech Produkte entwickeln und vermarkten: Mobiltelefone und Smartphones, Tablett-PC’s, Computerzubehör und Peripheriegeräte, Navigationssysteme, aber auch medizinische Geräte aller Art, um nur eine kleine Auswahl zu nennen.

In dieser Branche spielt die Mechanik eine kleine, oft nur noch eine verschwindend kleine Rolle. Die Geräte bestehen fast vollständig aus Software und Elektronik, winzige Schalter und das Gehäuse sind manchmal alles, was noch an Mechanik benötigt wird.

Hier fällt es einerseits leicht, den Gedanken des Systems Engineering in die Realität umzusetzen. Denn E/E und Software können leichter miteinander kommunizieren, als beiden die Kommunikation mit der Mechanik fällt. Andererseits besteht bei einem so starken Gewicht der Software durchaus  die Gefahr, dass das Engineering zu kurz kommt. Informatiker halten sich auch heute selten gern für Ingenieure. Eher sehen sie sich als die Erfinder, die Kreativen, die alles möglich machen, was denkbar ist. Das heißt aber nicht, dass es aus der Sicht der Unternehmensstrategie und aus der Sicht des Kunden auch sinnvoll und wirtschaftlich erfolgreich ist.

Möglicherweise sind Unternehmen der High-tech-Branche ein gutes Beispiel, um die Methode des Systems Engineering zu verstehen und in die Breite zu tragen. Erfahrungsaustausch über Methoden der Produktentwicklung zwischen solchen Unternehmen und denen der übrigen Fertigungsindustrie findet noch selten statt. Zu selten.

© PLMportal

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