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Systems Engineering

Produkte intelligent entwickeln

| Redakteur: Ute Drescher

Ohne einen intelligenten Entwicklungsprozess sind Innovationen künftig nicht denkbar. Ein vielversprechender Lösungsansatz ist Advanced Systems Engineering. Mit welchen Prozessen, Methoden und Werkzeugen das möglich wird, können Besucher der Hannover Messe auf dem OWL-Gemeinschaftsstand erleben.

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Das digitale Verwalten von Entwicklungsdaten über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg, ist ein Baustein für Advanced Systems Engineering.
Das digitale Verwalten von Entwicklungsdaten über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg, ist ein Baustein für Advanced Systems Engineering.
(Bild: Fraunhofer IEM)

„Die Digitalisierung wird nicht nur die Produkte von morgen verändern, sondern auch die Art und Weise, wie wir diese entwickeln“, so Prof. Roman Dumitrescu. Intelligente Entwicklungsprozesse seien künftig ein wesentlicher Schlüssel für die Innovationskraft unserer Wirtschaft, ist der Direktor am Fraunhofer IEM und Geschäftsführer It’s OWL, überzeugt. Diese Schlüsselrolle erfüllt erfüllt seiner Meinung nach das Advanced Systems Engineering (ASE) mit einer fachübergreifenden, technologiegestützten Entwicklung, die den gesamten Innovationsprozess von der strategischen Planung bis hin zum Markterfolg im Blick hat.

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Motivation: Intelligente Produktentwicklung

Steigende Anforderungen an die Produktfunktionalität und der Bedarf für vernetzte Systeme haben längst auch im Haushaltsbereich Einzug gefunden. Die Vernetzung der verschiedenen Produkte muss bereits in der Entwicklung mitgedacht werden. Dadurch entstehen immer komplexer werdende Systeme, für deren Konzeption, Entwicklung und Produktion Miele seit 2017 zunehmend Methoden des Advanced Systems Engineering (ASE) einsetzt. „Entwickeln bedeutet stete Innovation – auch in der Entwicklungsabteilung selbst“, ist Matthias Knoke sicher. „Damit uns das gelingt, setzen wir auf Kooperation und Austausch mit Forschung und Toolanbietern wie Fraunhofer IEM und Dassault Systèmes“, erklärt der Leiter Virtuelle Produktentstehung bei Miele.

Voraussetzung: Digitale Durchgängigkeit

Die Digitalisierung stellt Entwickler vor Herausforderungen, gleichzeitig vereinfacht sie aber auch ihre Arbeit. So nutzen sie etwa Assistenzsysteme mit Künstlicher Intelligenz oder verwalten Daten durchgängig digital. Besonders hervorzuheben ist die digitale Durchgängigkeit, die die Produktentwicklung von der Idee bis zur Auslieferung und Fertigung verbessern und beschleunigen kann. Die 3D-Experience-Plattform von Dassault Systèmes dient dabei als zentrale Drehscheibe für modellbasiertes Systems Engineering.

Einsatz: auf verschiedenen Ebenen

Der Ansatz Advanced Systems Engineering bietet enormes Potenzial für die Gestaltung von Entwicklungsprozessen.

1. Kommunikation und Zusammenarbeit

Um Komplexität zu meistern ist das Schaffen geeigneter Organisations- und Kommunikationsformen wichtig. Methoden wie Model-Based Systems Engineering (MBSE) unterstützen den fachübergreifenden Austausch. Kreativität und Innovationsgeist können ebenfalls durch entsprechende Strukturen und Arbeitsansätze gefördert werden.

2. Arbeit mit digitalen Modellen

Die Virtualisierung eines Entwicklungsprojektes bildet sämtliche Daten in einem digitalen Modell ab. Der Informationsaustausch zwischen den Fachdisziplinen und auch zum weiteren Produktlebenszyklus wird unterstützt. Verschiedene Fragestellungen, Simulationen und Tests können modellbasiert schnell und kostengünstig bearbeitet werden.

3. Digitale Durchgängigkeit

Ein digitales Werkzeug verwaltet alle Daten, die im Entwicklungsprozess entstehen, auf dem stets aktuellen Stand. Abhängigkeiten und logische Zusammenhänge sind transparent, unternehmensübergreifender Austausch wird erleichtert. Digitales Datenmanagement über den gesamten Produktentstehungsprozess ermöglicht eine gegenseitige Optimierung von Produkt und Modell.

4. Technologiegestützte Assistenzsysteme

Technologien wie Virtual Reality oder Künstliche Intelligenz (KI) unterstützen sowohl körperliche als auch kreative und wissensbasierte Arbeit. In der Produktentwicklung können leicht formalisierbare Routineaufgaben maschinell durch KI-Verfahren erledigt werden. Damit entstehen Freiräume für kreative Prozesse.

Am Beispiel Miele und der 3D-Experience-Plattform von Dassault Systèmes erleben die Messebesucher, wie im gesamten Produktlebenszyklus modelliert, kommuniziert und technologieunterstützt optimiert wird. Darauf aufbauend lassen sich alle Fertigungsschritte virtuell simulieren und optimieren. Dank intelligenter digitaler Modelle werden Arbeitsplatzgestaltung, Montageschritte oder Robotereinsatz frühzeitig geplant und kommuniziert. Dabei können sowohl einzelne Prozesse als auch Planungsszenarien jederzeit verändert, verglichen und optimiert werden.

Matthias Knoke, Leiter Virtuelle Produktentstehung bei Miele, wird das Projekt auch auf dem 2. Anwendertreff Maschinenkonstruktion am 21. Mai 2019 in Würzburg vorstellen und über seine Erfahrungen berichten.

Hannover Messe 2019: Halle 16, Stand 04

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