Develop³ Systems Engineering 02.2016

METHODEN
SERIE
SERIE
Teil 5: it‘s OWL-Querschnittsprojekt SE und Mobile Automation – Praxisbeispiel Claas
Der intelligente Ladewagen
Landmaschinen werden künftig immer intelligenter arbeiten. Damit das ein Erfolg wird, erprobt Claas
in Kooperation mit dem Fraunhofer IEM und Dassault Systèmes Methoden des Systems Engineering.
Das daraus entstandene Entwicklungsprojekt Claas Cargos wurde auf der Hannover Messe zum
realistischen Anschauungsbeispiel aus der Praxis, das die Vorteile der Methoden in der softwaregestützten
Produktentwicklung verdeutlichte.
Rollenwechsel der Landmaschinen: Bei Claas bestimmt inzwischen
das Anbaugerät, wie schnell sich sein Traktor über das
Feld bewegt. Ein Beispiel dafür ist der Claas Cargos. Der Ladewagen
sammelt Informationen zu Menge und Beschaffenheit des Grases,
berechnet die optimale Fahrtgeschwindigkeit und sendet sie an
den Traktor. Dieser regelt daraufhin seine Geschwindigkeit und wird
vom ehemals führenden zum ausführenden Part des Gesamtgespanns.
Das Ergebnis ist eine ideale Maschinenauslastung, bei der
der Fahrer deutlich entlastet und das Ernteergebnis optimiert wird.
Grundlagen für den intelligenten Ladewagen sind Sensorik, eine
umfangreiche Steuergerätetechnik und eine hochintegrierte Schnittstelle
zum Traktor. Früher rein mechanische Systeme entwickeln
sich damit auch bei Claas zu intelligenten technischen Systemen.
Auf der Hannover Messe gliederte sich das Systems-
Engineering-Projekt in das Product-Lifecycle-
Management der 3DExperience-Plattform von
Dassault Systèmes ein, das in Kooperation mit
Claas an verschiedenen Stationen gezeigt wurde
Bis der Cargos allerdings auf dem Feld mit seinen Sensoren messen
und über intelligente Schnittstellen kommunizieren konnte,
standen die Ingenieure vor einer komplexen Entwicklungsaufgabe.
Daraus entstanden ist die heute am Markt erhältliche Software -
lösung ICT Cruise Pilot – ein intelligentes mechatronisches System
für die Steuerung der Fahrgeschwindigkeit des Traktors über sein
jeweiliges Anbaugerät.
Systems Engineering als effektive Herangehensweise
Dass die Komplexität in Zukunft jedoch noch weiter zunimmt, davon
ist das Unternehmen überzeugt. „An die Entwicklung von Claas
werden derzeit ganz neue Herausforderungen gestellt“, erläutert
Torsten Krafczinski, Projektleiter bei Claas. „Wir müssen verstärkt
und von Beginn an auf die unterschiedlichen Schnittstellen unseres
Entwicklungsprojektes achten: Sowohl technisch als auch organisatorisch
eine fordernde Aufgabe.“ Schon bei der Entwicklung des
Cargos stellten sich die Ingenieure deshalb die Frage, welche neuen
Herangehensweisen der steigenden Vielschichtigkeit
in der Entwicklung Rechnung tragen können.
Systems Engineering (SE) ist dabei ein effektiver
Ansatz. Zur Entwicklung der Funktion ICT Cuise
Pilot wurde er daher erprobt. In Kooperation mit
der Fraunhofer-Einrichtung für Entwurfstechnik
Mechatronik IEM und Dassault Systèmes bauten
die Claas-Entwickler ein Systemmodell auf und
bildeten es in Vorbereitung auf die diesjährige
Hannover Messe in der 3DExperience Plattform
von Dassault Systèmes ab.
Der erste Schritt dafür war die Erarbeitung eines
gemeinsamen Verständnisses des Gesamtsystems
Cargos. Dafür kam Consens zum Einsatz,
eine Methode des Model-Based Systems Engineering.
„Mit Consens beschreiben wir das zu entwickelnde
System aus sieben verschiedenen
Perspektiven, den sogenannten Partialmodellen“,
erläutert Jörg Heihoff-Schwede vom Fraunhofer
IEM. Die ersten Modelle, wie das Umfeldmodell,
die Anwendungsszenarien, Funktionen und die
Wirkstruktur entstanden im Workshop per Kartentechnik.
Neben dem Gesamtsystem des Cargos
erstellten die Projektpartner auch Modelle des ICT
Cruise Pilot. Dann wurden alle Partialmodelle in der
3DExperience-Plattform abgebildet, um eine späte-
Bild: OWL
24 develop 3 systems engineering 02 2016