MBSE Deutlich schneller entwickeln

Quelle: LieberLieber 3 min Lesedauer

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Die Europäische Weltraumorganisation ESA strebt eine Verkürzung der Entwicklungszeit für Raumfahrzeuge um 30 Prozent an und setzt dafür auf Model Based Systems Engineering.

Projekte rund um die Raumfahrt sind Paradebeispiele für Komplexität: Hohe Kosten, das Risiko für Leib und Leben und die unvorhersehbare Operationsumgebung stellen höchste Anforderungen an die Entwicklungsmethoden.(Bild:  3DSculptor)
Projekte rund um die Raumfahrt sind Paradebeispiele für Komplexität: Hohe Kosten, das Risiko für Leib und Leben und die unvorhersehbare Operationsumgebung stellen höchste Anforderungen an die Entwicklungsmethoden.
(Bild: 3DSculptor)

Die Raumfahrtindustrie steht am Beginn einer neuen Ära im digitalen Engineering und Informationsmanagement. Dabei setzt etwa die ESA (Europäische Weltraumorganisation) ganz auf Model Based Systems Engineering (MBSE). Vor diesem Hintergrund begann das österreichische Hochtechnologieunternehmen Beyond Gravity Austria kürzlich mit der Modellierung. Unterstützung kommt von dem ebenfalls in Österreich ansässigen Unternehmen Lieber Lieber, einem Experte für modellbasierte Software- und Systementwicklung.

„Gerade im Bereich der Raumfahrt werden an die Systeme höchste Anforderungen gestellt, die sich mit MBSE gezielt und revisionssicher erfüllen lassen", erklärt Dr. Konrad Wieland, Geschäftsführer von Lieber Lieber. „In der Zusammenarbeit mit Beyond Gravity Austria bietet sich uns die Möglichkeit, unsere jahrzehntelange Erfahrung mit Methoden und Werkzeugen einzubringen und zu zeigen, dass MBSE der richtige Ansatz zur Bewältigung der hier auftretenden Anforderungen ist.“

Auch komplexe Systeme digital darstellen mit MBSE

Die Raumfahrtindustrie ist derzeit also auf der Suche nach neuen Methoden, um Informationen und Projekte zu verwalten, bei den verschiedene technische Disziplinen zusammenarbeiten.MBSE bietet einen leistungsstarken digitalen Rahmen für die Darstellung komplexer Systeme. Da hier digitale Modelle in den Mittelpunkt des Entwicklungsprozesses gestellt werden, sind deutliche Zeit- und Kosteneinsparungen erzielbar. Dazu verhilft das gemeinsame Verständnis des Systementwurfs, der es ermöglicht, Ineffizienzen und Fehler aufgrund inkonsistenter Informationen in unterschiedlichen Dokumentationen zu verringern.

Die ESA schreibt dazu: „Die Revolutionierung des traditionellen, dokumentengesteuerten Ansatzes der Systementwicklung ist der Schlüssel zur Technologiestrategie und der Agenda 2025 der ESA. Die ESA strebt eine Verkürzung der Entwicklungszeit für Raumfahrzeuge um 30 Prozent und eine Verbesserung der Kosteneffizienz um eine Größenordnung mit jeder Generation an. Um diese ehrgeizigen Ziele zu erreichen, bedarf es nicht nur technologischer Verbesserungen, sondern auch eines Wandels im Entwicklungsprozess von Raumfahrzeugen und in der Denkweise der Ingenieure. Dies kann mit MBSE erreicht werden.“

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Einstieg in MBSE im Rahmen eines konkreten Projekts

Die Zusammenarbeit zwischen Beyond Gravity Austria und Lieber Lieber findet im Rahmen eines konkreten ESA-Projekts mit dem Titel: „Digitale Strahlformung für GNSS-R Radio-Okkultations-Nutzlast“ statt, in dem Software für Satelliten entwickelt wird. „Da unser Aufgabenbereich im Projekt nicht zu komplex ist, eignet es sich sehr gut für die Einübung im Umgang mit den neuen Methoden und Werkzeugen. Die Vorschriften für Software in Satelliten sind naturgemäß sehr streng, vor allem auch im Hinblick auf die Validierung und Verifikation. So erhalten wir in einem konkreten Projekt Einblick in die neuen Möglichkeiten, die sich uns mit MBSE erschließen“, erläutert Philip Olbrich, Embedded Software Engineer für die Business Unit „Electronic Solutions“, Beyond Gravity Austria.

Auch für Philipp Kalenda, Leiter Consulting bei Lieber Lieber, ist das Projekt spannend: „Für mich ist es immer wieder interessant, unterschiedlichste Herausforderungen bei der Entwicklung komplexer Systeme in verschiedenen Branchen kennenzulernen. Obwohl die Systeme in verschiedenen Domänen wie Medizintechnik, Luft- & Raumfahrt, etc. eingesetzt werden, haben sie doch einiges gemeinsam: es gibt mit der Zeit immer mehr Subsysteme, Komponenten und vor allem verschiedene Disziplinen, also etwa Software, Hardware und Mechanik, die eng miteinander verbunden sind. Um dieses Zusammenspiel der unterschiedlichen Disziplinen besser zu verstehen, eignet sich eine abstrahierte Darstellung des physischen Gesamtsystems durch ein Systemmodell. Ich freue mich, Beyond Gravity Austria bei der Einführung eines modellbasierten Ansatzes zu unterstützen und bin gespannt auf die weitere Zusammenarbeit.“

Die MB4SE-Initiative

„Model Based for Systems Engineering“ ist eine Initiative zum Zusammenschluss der Raumfahrtsystemtechnik, um modellbasierte Systementwicklung in europäischen Raumfahrtprojekten voranzutreiben. Um die industriellen und wissenschaftlichen Projekte in diesem Umfeld besser zu koordinieren, sollen sie in der Plattform „Model Based for System Engineering (MB4SE) for Space“ gebündelt werden. Zentrale Aspekte sind dabei eine semantische Referenzbasis in Form einer Weltraumsystem-Ontologie und ein gemeinsames Modell-Hub-Konzept. Die Plattform dient der Durchführung technischer Diskussionen und als Anlaufstelle für alle beteiligten Interessengruppen. Dazu wird eine Beratungsgruppe eingerichtet, die den Arbeitsplan für die technischen Diskussionen steuert. Zusätzlich soll sie auch die Verwaltung des konzeptionellen Datenmodells sicherstellen.

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