Was ist Modellbasiertes Systems Engineering (MBSE)?

Was ist Systems Engineering?

Systems Engineering ist ein Themenfeld, das unterschiedliche Vorgehensweisen und Methoden für die Entwicklung komplexer Systeme zusammenfasst. Die Komplexität von Systemen lässt sich dabei üblicherweise auf die Unterschiedlichkeit der Systemelemente zurückführen. So entsteht beispielsweise bei einem Produkt-Service-System (PSS) die Komplexität durch die integrierte Betrachtung von Produkteigenschaften und -funktionen im direkten Kontext der Dienstleistungen, im Rahmen derer sie genutzt werden, und die zeitgleich entwickelt werden. Bei mechatronischen Systemen hingegen besteht die Herausforderung in der Abstimmung zwischen den Entwicklungsarbeiten der unterschiedlichen Fachdisziplinen, der Mechanik, der Elektronik und der Software. In beiden Fällen ist die Komplexität durch die anspruchsvolle Abstimmung zwischen unterschiedlichen Entwicklungssträngen bzw. Aufgabenbereichen innerhalb eines Entwicklungsprojektes begründet. Es wird also deutlich: bei der Entwicklung komplexer Systeme ist eine strukturierte und gezielte Abstimmung zwischen unterschiedlichen Fachexperten ein zentraler Erfolgsfaktor.

Was ist Model Based Systems Engineering (MBSE)?

Modellbasiertes Systems Engineering (MBSE) ist die formalisierte Anwendung von Modellen zur Unterstützung von Systemanforderungs-, Design-, Analyse-, Verifikations- und Validierungsaktivitäten in der Designphase und über den kompletten Entwicklungsprozess.

Vorteile von Modellbasiertem Systems Engineering

MBSE ist ein multidisziplinärer Ansatz mit dem Ziel, eine ausgewogene Systemlösung als Reaktion auf diverse Stakeholder-Bedürfnisse zu entwickeln.

• MBSE hilft Ingenieurinnen und Ingenieuren, den Überblick über komplexe Systeme zu behalten, Zusammenhänge zu verstehen und die Spezifikation und damit alle definierten Anforderungen zu erfüllen.
• Während klassische Methoden des Systems Engineerings papier- oder dokumentenbasiert sind, basiert MBSE auf digitalen Systemmodellen. So können rollenspezifische Sichten auf ein System dynamisch aus vorhandenen Modellen heraus generiert werden. Von Kunden oder Regulierungsbehörden benötigte Dokumente lassen sich automatisch generieren und ableiten.
• Anstatt Systeminformationen und Parameter für die Nutzung über mehrere Entwicklungsumgebungen verteilt zu kopieren, werden Parameter im MBSE ausschließlich referenziert. Auf diese Weise müssen Änderungen am System nicht in mehreren Tools nachgepflegt werden, sondern Veränderungen sind automatisch und durchgängig durch Tracelinks in allen Entwicklungsumgebungen verfügbar. MBSE ermöglicht so eine frühere und bessere Fehlererkennung und somit Zeiteinsparung bei der Entwicklung und Systemintegration.

Diese Vorteile von MBSE ermöglichen ein besseres Problemverständnis das Erkennen und Beherrschen von Komplexität, sowie eine verbesserte Kommunikation zwischen allen Beteiligten eines Projekts.

Kostenloser Workshop: Was macht »gutes« Modellbasiertes Systems Engineering aus?

Das Fraunhofer IPK bietet Ihnen zu allen Themen im Rahmen von Modellbasiertem Systems Engineering in Ihrem Unternehmen Tool-unabhängige Unterstützung, MBSE Potentialbewertung, sowie individuelle und skalierbare Lösungen für Ihr Unternehmen. Durch die anwendungsbezogene Forschung des Fraunhofer IPK können dabei sowohl aktuelle Forschungsaspekte als auch Best-Practices der Industrie berücksichtigt und in die entstehenden Lösungen integriert werden.

Sollten Sie mit der Einführung von MBSE bereits begonnen haben, bieten wir Ihnen ebenfalls eine Unterstützung bei der MBSE-Reifegradbewertung und Beratung für Ihre spezifischen Anwendungsfälle an.

Gemeinsam mit anderen Forschungsinstituten und Industriepartnern sind wir stets darum bemüht, die Komplexität von Systementwicklungsprojekten besser beherrschbar und erfolgreicher zu machen. Gerne unterstützen wir dabei auch Sie.

Für ein führendes Schweizer Eisenbahnverkehrsunternehmen sollte eine Übersicht über die erforderlichen Systeme und deren Abhängigkeiten zur Gestaltung der Architektur eines zukünftigen »digitalen Stellwerks« sowie dessen Umfeld erstellt werden. Der Fokus sollte dabei auf der Analyse der erforderlichen Funktionalitäten liegen – noch nicht auf der technischen Umsetzung. 

Die Entwicklung der Architektur sollte modellbasiert mit Model-Based Systems Engineering (MBSE) erfolgen. Dabei sollte gewährleistet werden, dass am Ende alle Entwicklungsschritte vom erstellten Element bis zurück zum Interviewpartner, der die Anforderung gestellt hat, nachvollzogen werden können.

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