21.09.2021
Mit systematischen Methoden Wettbewerbsvorteile sichern: Die Vorteile von Model-Based Systems Engineering im Vergleich zu Document-Based Systems Engineering
Da Produkte immer komplexer werden, müssen bei der Konstruktion, beim Bau und bei ihrer Wartung mehrere Entwicklungsbereiche zusammenarbeiten. Auch die Anforderungen an regulatorische Nachweispflichten und an das Konfigurationsmanagement werden immer höher – und Effizienzsteigerung ist ohnehin in allen Bereichen ein Muss. Für die Bewältigung dieser komplexen Herausforderungen ist Model-Based Systems Engineering (MBSE) ideal und erweist sich als echter Wettbewerbsvorteil.
Mehrdeutiges Document-Based Systems Engineering
Ein dokumentenbasierter Ansatz, also mit vielen verteilten Dokumenten und diversen Grafikprogrammen, nutzt notgedrungen die menschliche Sprache und Bilder, die jedoch aufgrund ihrer mangelnden Präzision viel Raum für Interpretation und Unschärfen lassen. Die durch diese beschreibende Darstellung definierten Spezifikationen erfüllen heutzutage die hochkomplexen Anforderungen ans moderne Systems Engineering kaum mehr.
Die Folgen einer manuellen, dokumentbasierten Systementwicklung sind im gesamten Unternehmen und darüber hinaus zu spüren. Denn alle Anforderungen müssen vom Top-Level bis zum Detail-Level einen roten Faden nachweisen können, was durch verteilte Dokumenten erschwert wird – und selbst Requirementsmanagement-Programme kommen irgendwann an die Grenze. Dies führt zu Qualitätsproblemen sowie Sicherheitsmängeln bei der Freigabe, Pflege und Wiederverwendung von Dikumenten und somit zu Mehrkosten.
MBSE: Modellieren statt nur zeichnen
Diese Lücke schließt Model-Based Systems Engineering. Durch die semi-formale (oder klar definierte) Modellierungssprache wird die Gefahr von Fehlinterpretationen stark verringert. Graphische Modellierungssprachen wie z. B. SysML haben spezifische Regeln dafür, wie Elemente im System dargestellt werden und wie sie miteinander in Beziehung treten können. Die Diagramme, die beim MBSE mit SysML entstehen, bieten einen klaren Blick auf das System und können durch Text noch ergänzt werden.
Beim Model-Based Systems Engineering sind Berichte nicht das Endziel der Kommunikation. MBSE ermöglicht ein besseres Problemverständnis, indem die Komplexität von Prozessen erkannt und beherrscht wird. Es gewährleistet eine verbesserte Kommunikation zwischen allen Beteiligten eines Projekts, und zwar durch kollaborative, innovative Entwicklung und Wartung komplexer Systeme. Organisationen können damit die Ressourcenverwendung optimieren und zugleich Industriestandards einhalten. Die Mittel, die dank MBSE frei werden, da kein Tracing zwischen verteilten Dokumenten mehr notwendig ist, können nun in die Entwicklung investiert werden.
Ein Modell ist eine vereinfachte Version von z.B. einer grafischen, mathematischen oder physikalischen Darstellung. Es abstrahiert die Realität, um eine gewisse Komplexität zu eliminieren. Deshalb muss ein Systemarchitekt ein System mit weniger Details darstellen, um es zu modellieren und so seine Struktur und sein Verhalten besser ersichtlich sowie seine Komplexität beherrschbar zu machen.
Systemdenken darf nicht mit dem systematischen Befolgen von Plänen, dem Sammeln von Statistiken oder mit methodischem Vorgehen an sich verwechselt werden. Es geht vielmehr darum, ein System aus der Ferne zu beobachten, seine Grenzen zu erforschen, den Kontext, in dem es läuft, und seinen Lebenszyklus zu erkennen, sein Verhalten zu erfassen und seine Muster zu identifizieren. Systemdenken betrachtet ein System nicht als autarke Einheit, sondern als Teil eines größeren Systems, und betont Zusammenhänge: Dadurch werden Rückkopplungsschleifen und Kausalitätsmuster erkannt, die auf den ersten Blick vielleicht nicht sichtbar sind. Letzten Endes sind Probleme dadurch einfacher identifizierbar und es ist leichter möglich, das System in ein Gleichgewicht zu bringen und seine Komplexität zu managen.
Systems Engineering ist ein transdisziplinärer und integrativer Ansatz, um technische Systeme erfolgreich zu realisieren, zu nutzen oder auch wieder stillzulegen. Es stellt sicher, dass alle Anforderungen an ein Produkt oder die Produktionsprozesse durch das entworfene System erfüllt werden. Es konzentriert sich auf die Architektur, Implementierung, Integration, Analyse und das Management eines Systems während seines Lebenszyklusses. Es berücksichtigt auch Software, Hardware, Personal, Prozesse und verfahrenstechnische Aspekte des Systems.