Develop³ Systems Engineering 02.2015

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Hintergrund
INFO
Verschiedene Gewerke – ein gemeinsames Systemmodell
als Grundlage für die gesamte Entwicklungsarbeit: Das ist
ein Grundsatz des Systems Engineerings
Im Technologie-Netzwerk it‘s OWL – Intelligente Technische Systeme
OstWestfalenLippe – entwickeln über 170 Unternehmen
und Forschungseinrichtungen in 46 Projekten gemeinsam Lösungen
für intelligente Produkte und Produktionssysteme. Das Spektrum
reicht von intelligenten Automatisierungs- und Antriebslösungen
über Maschinen, Fahrzeuge und Hausgeräte bis zu vernetzten
Produktionsanlagen. Über ein innovatives Transferkonzept
werden neue Technologien für eine Vielzahl von – insbesondere
kleinen und mittelständischen – Unternehmen verfügbar
gemacht. Ausgezeichnet im Spitzencluster-Wettbewerb des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung
gilt it´s OWL als eine der größten Initiativen für
Industrie 4.0 in Deutschland.
www.its-owl.de
Für mechatronische Systeme
ist die Methodik des Modellbasierten
Systems Engineerings
(MBSE) besonders geeignet
Nutzung über den
gesamten Produktlebenszyklus der Maschine
Ein weiterer Vorteil des MBSE: Das Systemmodell, das mit dem
Konstruktionsfortschritt ‚wächst‘, kann auch für die Dokumentation
und Instandhaltung, das heißt über den gesamten Produktlebenszyklus
der Maschine, genutzt werden. Alle Revisionsstände werden
ebenfalls dokumentiert, so dass auch während des Maschinenbetriebs
stets ein aktuelles Modell der Maschine zur Verfügung
steht.
In der Luft- und Raumfahrttechnik sind Entwicklung und Konstruktion
von komplexen Systemen mit MSBE bereits bewährt. Nun wird
der Ansatz mit Nachdruck auch auf andere Bereiche wie den Maschinen-
und Anlagenbau übertragen. Diese Aufgabe verfolgt das
Querschnittsprojekt ‚Systems Engineering‘ von it‘s OWL. Partner
dieses Projektes sind die Fraunhofer-Projektgruppe Entwurfstechnik
Mechatronik in Paderborn sowie sechs weitere Forschungsinstitute
in OWL.
„Das Ganze (System) ist mehr
als die Summe seiner Teile.“
Ganz konkret erarbeiten die Partner ein Instrumentarium für die
fachdisziplinübergreifende Entwicklung intelligenter Produkte und
Produktionssysteme. Zu den Disziplinen, deren Entwurfsaktivitäten
im System abgebildet werden, gehören der Maschinenbau (Mechanik),
die Elektrotechnik, die Software-Entwicklung und die Regelungstechnik.
Auf dieser Grundlage werden Methoden zur Sicherung der Vereinbarkeit
unterschiedlicher Modelle entlang der gesamten Produkt -
entstehung erarbeitet. Modellbasierte Synthese- und Analysemethoden,
wie zum Beispiel Fehlerbaum- und Risikoanalyse, sichern
die spezifizierten Systemeigenschaften. Leitfäden, Werkzeuge und
ein Wissenscluster bieten den Unternehmen dazu praxisnahe Unterstützung.
Technologietransfer in verschiedene Branchen
Die Ergebnisse werden von den Clusterunternehmen validiert und in
Projekten eingesetzt, zum Beispiel bei der Entwicklung eines intelligenten
Kfz-Scheinwerfers oder bei der intelligenten Verarbeitung
von Großbauteilen.
Die bisherigen Projektergebnisse zeigen: Systems Engineering und
Model Based Systems Engineering ermöglichen es, mechatronische
Systeme effizient und effektiv zu entwickeln. Entwicklungszeiten
werden verkürzt, Abstimmungsbedarfe und nachträgliche
Änderungen entfallen und die Produktqualität steigt – mit dem Ergebnis,
dass sich die Wettbewerbsfähigkeit der teilnehmenden Unternehmen
verbessert.
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Die Autoren:
Dr.-Ing. Roman Dumitrescu, Geschäftsführer it´s OWL Clustermanagement
GmbH und Leiter Produktentstehung der Fraunhofer-
Projektgruppe Entwurfstechnik Mechatronik; M. Sc. Martin Rabe,
Wiss. Mitarbeiter der Fraunhofer-Projektgruppe Entwurfstechnik
Mechatronik
Hinweis zur Serie:
Das Spektrum der Unternehmen, die an der Erprobung dieser innovativen Konstruk -
tionsmethodik interessiert sind, ist weit gefächert. In den folgenden Ausgaben der
develop 3 systems engineering werden im Rahmen dieser Serie einzelne Transferprojekte
des ‚Systems-Engineering-Querschnittsprojektes‘ vorgestellt.
deve lo p 3 systems engineering 02 2015 33