Systems Engineering: Schlüssel zur Digitalisierung

Systems Engineering ist nicht neu, aber der Ansatz gewinnt an Relevanz. Ein Anwendungsgebiet war die Planung und Umsetzung der Mondlandung. Damals waren die Anforderungen unklar, die Umgebung unbekannt. Doch um mögliche Risiken zu reduzieren, benötigte man die Spezifikation von operativen Konzepten bis hin zu technischen Lösungen. Hier bietet Systems Engineering Lösungsansätze – damals wie heute. Denn in Zeiten von Industrie 4.0 stehen Unternehmen aufgrund zunehmend komplexer, technische Systeme und Produkte vor Herausforderungen. Sie müssen Prozesse vernetzen und auch alle daran Beteiligten. Systems Engineering liefert einen interdisziplinäreren Ansatz für die effiziente und erfolgreiche Produktentwicklung unter Einbeziehung verschiedener Experten.

Im digitalisierten Industrieumfeld stehen vor allem die Vernetzung von Maschinen und Anlagen (Cybertronic) und die Virtualisierung der Produkte und Entwicklungsprozesse im Fokus. Aber auch rechtliche Rahmenbedingungen wie Nachweispflichten führen dazu, die Durchgängigkeit von Entwicklungsprozessen darzustellen und damit die vollständige Nachverfolgbarkeit zu gewährleisten. Im Automobilbereich gibt es z.B. die ISO 26262 zur funktionalen Sicherheit. Kommen Menschen bei einem Autounfall zu Schaden, ist der Hersteller haftbar. Er muss beweisen, dass alle notwendigen Entwicklungsschritte vorgenommen und das Produkt systematisch getestet und abgesichert wurde.

Systems Engineering wird damit zu einem wichtigen Baustein von übergeordneten Digitalisierungsstrategien. Entwicklungsleiter können Systems Engineering voranbringen, indem sie es bei hohen Anforderungen einsetzen, um zu innovieren, Risiken zu eruieren und so hinsichtlich Kosten und Ressourcen erfolgreich abzuschließen. Das muss Hand in Hand mit der IT und dem Qualitätsmanagement gehen. Denn man benötigt Werkzeuge, die das Systems Engineering unterstützen und die notwendige Effizienz in den Prozess einbringen.

Werden verschiedene Ingenieursdisziplinen frühzeitig vernetzt, lässt sich die Qualität besser kontrollieren – und das bereits in frühen Phasen. Produkte sind schon in der ersten Generation viel reifer als bei traditionellen Planungsprozessen. Der Endanwender bekommt so ein weniger störanfälliges Produkt, was für Unternehmen weniger Beschwerden oder Rückrufaktionen bedeutet. Für die Prozessbeteiligten wird die Komplexität während der Entwicklung durch das Vorgehen „Vom Groben ins Detail“ reduziert und auch die vereinfachte Zusammenarbeit führt zu einer Effizienzsteigerung.

Systems Engineering ist der Schlüssel zur erfolgreichen Digitalisierung. Die Automobilindustrie nimmt eine Vorreiterrolle ein, da sie diese Standards seit Jahren pflegt. Doch auch hier hat sich der Ansatz noch nicht flächendeckend durchgesetzt. In Zukunft gilt es, alle in der Entwicklung entstandenen Dokumente, Modelle, Designs etc. (Artefakte) noch stärker zu vernetzen. Künftig wird es dann immer weiter in Richtung Model Based Systems Engineering (MBSE) gehen, und darum, ein vollständiges System zu modellieren, das den gesamten Entwicklungsprozess begleitet und alle Artefakte beinhaltet.

Dabei leiten Entwickler aus den Kundenanforderungen ab, was exakt die richtigen Werkzeuge für dessen Bedürfnisse sind und beschreiben diese mithilfe verschiedener Modelle auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen. Ein kritischer Erfolgsfaktor liegt in der Durchgängigkeit der Daten oder der Wiederholbarkeit der Prozesse und damit in der Vermeidung von Medienbrüchen und Doppeleingaben. Ein integriertes System wie die 3DEXPERIENCE Plattform verknüpft alle Autorensysteme miteinander und gilt als nachhaltiger Lösungsansatz. Denn jede Änderung ist sofort für alle auf der Arbeitsplattform sichtbar und es steht immer nur eine aktuelle Version zur Verfügung.