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Neue Abteilung sorgt für interdisziplinäre Zusammenarbeit

Die Abteilung Systems Engineering, die 2010 bei AVL extra für diese Aufgabe ins Leben gerufen wurde, stellt das sicher. Die Erfassung der Anforderungen und die Übertragung der daraus resultierenden Aufgaben auf die einzelnen Teams haben sich bei AVL als sinnvoller Ansatz erwiesen, um die Vernetzung zwischen den Teams zielgerichtet voranzutreiben. Denn es sind Fragen wie „Welche Funktion wird benötigt, um die Anforderung zu erfüllen?“ bzw. „Welche Technologie muss man einsetzen, um diese Funktionen bereitzustellen?“, mit denen die Entwicklung heute konfrontiert ist und zu deren Beantwortung interdisziplinäre Zusammenarbeit unerlässlich ist.

Austausch über Grenzen hinweg

Dazu meint Dirk Denger: „Das Denken in Stücklisten – der BOM – reicht heute bei weitem nicht mehr aus. Maschinenbau, Softwareentwicklung, E-CAD bis hin zum Prüfstandstechniker: ohne die abteilungsübergreifende Interaktion während des gesamten Entwicklungsprojektes lassen sich die umfangreichen funktionalen Anforderungen nicht effizient umsetzen. Die Entwicklung geht von der klassischen Baugruppe hin zum funktionalen Modul, bestehend aus Mechanik, Software und Elektronik, das mit Hilfe sämtlicher verfügbarer Prüf- und Testverfahren so früh wie möglich validiert werden muss. Gleichzeitig muss jederzeit ein klarer Bezug zwischen Anforderungen und Stücklistenstrukturen hergestellt werden können.“

Teamübergreifende Zusammenarbeit und der Austausch über Teamgrenzen hinweg sind dafür unabdingbar. Die Grundlage dafür bildet nach Ansicht von Denger eine integrierte offene Entwicklungsplattform, die von allen Disziplinen zeitgleich genutzt und – noch viel wichtiger – dank eingängiger Modellierungssprache auch von allen verstanden wird: „Bei AVL haben wir uns für die Einführung von Model Based Systems Engineering auf Basis von SysML entschieden.“

MBSE & SysML: Von der Theorie zur Arbeitspraxis in der Antriebsstrangentwicklung

Model Based Systems Engineering (MBSE) ist ein methodischer Ansatz, der Mitarbeiter aus allen Bereichen dazu befähigt, den Überblick über die komplexen Systeme zu behalten, die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Disziplinen zu erkennen und die definierten Anforderungen zu erfüllen. Grundlage von MBSE ist die Arbeit mit digitalen Systemmodellen – im Gegensatz zur bisherigen traditionell dokumentenzentrierten Entwicklung. Diese Modelle erlauben die Erfassung der Komplexität und erleichtern den Informationsaustausch zwischen den Disziplinen.

MBSE unterstützt besonders das sogenannte „Frontloading“, d.h. das Ziel, Funktionalität, Betriebsverhalten, technologische und sonstige Eigenschaften eines Bauteiles oder Produktes so früh wie möglich im Entwicklungsprozess mit Hilfe digitaler Modelle zu verwirklichen, ohne Tests mit realen Prototypen durchführen zu müssen. Dabei kommen Simulationen bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt zum Einsatz, wodurch notwendige Produktentscheidungen virtuell abgesichert und gleichzeitig die Entwicklungsprozesse verkürzt werden können.

MBSE ermöglicht Transparenz und Durchgängigkeit

Die Nachteile klassischer, d.h. dokumentenzentrierter Engineering-Methoden wie inkonsistente und nicht aktuelle Dokumente, Brüche zwischen den Entwicklungsphasen und -beteiligten oder Fehler aufgrund unzureichender Spezifikationswerkzeuge werden durch MBSE aufgehoben. Die Modelle stellen den Ausgangspunkt aller Entwicklungsobjekte dar, die Durchgängigkeit wird zwischen Modellelementen hergestellt, was die Nachverfolgbarkeit von Anforderungen und Entscheidungen gewährleistet. Die – weiterhin notwendige – Dokumentation für Kunden oder Partner kann aus den Modellen jederzeit aktuell generiert werden.

Die Systems Modeling Language (Sys-ML) ist eine auf der UML basierende standardisierte Sprache für die Beschreibung von komplexen Systemen. Sie unterstützt die Modellierung und Bereitstellung von Systemanforderungen in einem für alle Beteiligten verständlichen Format, die Evaluierung und Analyse von Systemen, um Anforderungs- und Designbelange zu klären bzw. Alternativen zu prüfen, sowie die unmissverständliche Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Beteiligten an dem Entwicklungsprojekt. Die modellbasierte Spezifikation von Antriebssträngen erfolgt damit auf einer Ebene, die für alle an der Entwicklung beteiligten Abteilungen nachvollziehbar ist. Durch die Verwendung von SysML werden Systemanforderungen, Funktionen, Struktur und Verhalten von Anfang an zueinander in Beziehung gesetzt, die Integration der verschiedenen Komponenten wird also mit Beginn des Entwicklungsprozesses adressiert.

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