Systems Engineering Mit ganzheitlicher Entwicklungsplattform den Überblick behalten

Autor / Redakteur: Michael Seibt / Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Ob in der Waschmaschine oder im Auto – das Zusammenspiel von Mechanik, Elektrik/Elektronik und Software wird immer komplexer. Systems Engineering hilft Entwicklern, den Überblick zu behalten – mit einer ganzheitlichen Entwicklungsplattform. Das Prinzip hat sich in der Luftfahrt- und Automobilindustrie bereits durchgesetzt. Jetzt erkennt auch der Maschinenbau die Vorteile.

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Entwicklung ganzheitlich gedacht.
Entwicklung ganzheitlich gedacht.
(Bild: Alex - Fotolia)

Die Kofferraumklappe schließt nicht, der Stoffzipfel des Mantels hat sich in der Schließe verfangen. Die elektrische Klappe schwingt wieder auf, damit der Fahrer den Mantel richtig im Kofferraum verstauen kann. Sollte sie zumindest. Aber heute liegt eine dicke Schneeschicht auf dem Wagen und der kleine Elektromotor schafft es nicht, die Last anzuheben. Ein Antrieb mit Lastsensor und variabler Kraft sollte die Klappe eigentlich korrekt öffnen – doch das Zusammenspiel aus Elektrik und Mechanik funktioniert nicht optimal.

Ein Beispiel für viele meistens harmlose, manchmal aber auch gefährliche Ärgernisse und Fehler, mit denen wir uns herumschlagen müssen. Ob eine Heckklappe nicht richtig schließt oder ob eine Rakete explodiert, ist von den Folgen ein großer Unterschied – die Ursache ist oft die gleiche: Mangelnde Koordination verschiedener Ingenieure, etwa von Hardware- und Software-Entwicklern. Steuergeräte für komplexe Funktionen, etwa in einem Auto, führen hunderte mechanische und elektrische Funktionen aus. Bei ihrer Entwicklung müssten die Fachdisziplinen, die in Unternehmen oft noch in Abteilungen getrennt sind, Hand in Hand arbeiten und das am selben digitalen Modell.

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Entwicklung ganzheitlich denken

Hier setzt Systems Engineering an. Der Begriff wurde bereits in den 1940er Jahren in den USA geprägt, seit den 1970ern wird er auch in Deutschland verwendet. Unter Systems Engineering versteht man heute einen ganzheitlichen Entwicklungsprozess, bei dem alle Schritte von der Definition der Anforderungen bis zum fertigen Produkt und sogar bis zur Vermarktung und zum Recycling von Anfang an mitbedacht und mitgeplant werden. Beschäftigten sich Ingenieure früher hauptsächlich mit der Frage „Was will ich entwickeln?“, lenkt Systems Engineering den Blick auf die Frage „Wie will ich es entwickeln?“, der Entwicklungsprozess wird zum erfolgskritischen Faktor für das künftige Produkt. Auch das berüchtigte Bermuda-Dreieck aus Mechanik, Elektronik und Software, in dem Entwicklungsprojekte leicht Schiffbruch erleiden, kann Systems Engineering überwinden.

Voraussetzung dafür ist die vollständige Digitalisierung des Entwicklungsprozesses und eine Vereinheitlichung der Entwicklungsdaten. Jeder Ingenieur – idealerweise auch bei den Zulieferern – arbeitet jederzeit am aktuellsten Datensatz. Ändert sich die mechanische Konstruktion, hat das direkte Auswirkungen auf die Steuerung. Und eine Simulation klärt, ob alles wie gewünscht funktioniert. Systems Engineering verkürzt Entwicklungsprozesse deutlich, spart Kosten und vermeidet Fehler schon im Ansatz.

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