Die Entwicklung der modellbasierten Systemtechnik in der Produktentwicklung

Treten Sie dem Forum für Designer bei!

Ihr Fachwissen ist wichtig für die Gemeinschaft. Helfen Sie uns und bringen Sie Ihr Wissen ein!

Tauschen Sie sich aus, lernen Sie und wachsen Sie mit den besten Fachleuten der Branche.

„Ein Tausendsassa ist ein Meister in keinem Fach“

Das Zitat „Ein Tausendsassa ist ein Meister von keinem“ wird oft als Schimpfwort verwendet, um jemanden zu kritisieren, der in vielen Dingen gut ist, aber in keinem davon herausragende Leistungen erbringt. Es ist eine perfekte Illustration dessen, was unsere Gesellschaft in der Industrie in den letzten Jahrzehnten geschätzt hat. Lieber ein Meister im Programmieren als gut im Programmieren, in der Musik und im Sport zu sein. Besser ein Unternehmen, das eine Produktlinie beherrscht, als ein Unternehmen mit vielen mittelmäßigen Produkten. Besser ein Doktortitel in einem bestimmten Nischenbereich als mehrere Studienabschlüsse oder sogar Masterabschlüsse. Diese Denkweise hat zu vielen großartigen Fortschritten und Erfindungen geführt, und ohne diesen Fokus auf „Fachwissen“ hätten wir nicht die Welt, in der wir heute leben.

ABER, wie einige von Ihnen sicher wissen, ist dies nicht das vollständige Zitat. Das vollständige Zitat hat einen anderen Klang. „Ein Tausendsassa ist ein Meister in keinem Fach, aber oft besser als ein Meister in einem“. Das ist doch genau das Gegenteil, oder? Es ist interessant, sich anzusehen, wann dieses Zitat geschrieben wurde. Ursprünglich veröffentlicht in „Essays and Characters of Prison“ des englischen Schriftstellers Geffray Mynshul im Jahr 1612 [1]obwohl es möglicherweise schon früher verfasst wurde. Die Welt, in der Mynshul schrieb, unterschied sich stark von der unseren – es gab keine iPhones, keine Computer, die Simulationen durchführten, Sir Isaac Newton war noch 30 Jahre von seiner Geburt entfernt und etwa 50 Jahre von der Erfindung der Infinitesimalrechnung (wie sonst könnten die heutigen Ingenieure arbeiten?). Tatsächlich war die industrielle Revolution noch über hundert Jahre entfernt. Die Welt war eine Agrargesellschaft, und weniger als 10 % der Gesellschaft lebten in Städten (Abbildung 1).

In dieser bäuerlichen Gesellschaft hing der Lebensunterhalt einer Familie davon ab, dass die ganze Familie zusammenarbeiten konnte, um einen Bauernhof zu betreiben. Die Beherrschung einer einzigen Aufgabe war nicht erwünscht und wäre auch nicht hilfreich gewesen. Die Beherrschung von Hacken, aber nicht zu wissen, wie oder wann man Saatgut ausbringt, wäre nutzlos gewesen. In jenen Tagen war es überlebenswichtig, nicht nur zu wissen, wie der ganze Hof funktionierte und wie jedes Teil und jedes Werkzeug funktionierte, sondern vor allem, WANN man jedes Werkzeug benutzte und WIE sie alle zusammen funktionierten. In diesem Licht macht das Originalzitat immer mehr Sinn. Es war besser zu wissen, wie alles zusammen funktionierte, als die ganze Zeit damit zu verbringen, eine Aufgabe zu lösen und die Ernte zu verpassen.

Wie kam es dazu, dass sich die Gesellschaft von den Familienbetrieben, bei denen man Wert darauf legte, zu verstehen, wie alles auf individueller Ebene und als Teil eines Ganzen funktionierte, in eine Ära der Experten verwandelte? Die Industrielle Revolution der 1800er Jahre veränderte die Welt, wie wir sie kannten, für immer. Die Industrielle Revolution verwandelte die Gesellschaft von einer Agrarwirtschaft in eine verarbeitende Wirtschaft, in der Produkte nicht mehr ausschließlich von Hand, sondern von Maschinen hergestellt wurden. Die Bedeutung von Fachleuten nahm zu und führte im Laufe der Zeit zu der auf Fachwissen ausgerichteten Gesellschaft, die wir heute haben. Das Zitat ändert sich von „aber oft besser als ein Meister von einem“ zu einer Beleidigung für diejenigen, die nicht in der Lage sind, sich auf eine einzige Fähigkeit zu konzentrieren.

Vereinfachung der Komplexität der Produktentwicklung durch einen multidisziplinären Ansatz

Die Frage, die sich uns stellt, ist: Wo stehen wir heute? Wo werden wir morgen sein? Befinden wir uns immer noch in der Gesellschaft unserer Eltern, Großeltern oder Urgroßeltern, in der ein Experte auf einem Gebiet der größte Wert in der Gesellschaft ist? Oder ist ein Wandel im Gange? Kehren wir gewissermaßen in eine Zeit zurück, in der multidisziplinäre Fähigkeiten einen höheren Stellenwert hatten? Ich würde behaupten, dass wir an diesem Punkt angelangt sind, da wir in die vierte industrielle Revolution eintreten.

Die Ära des multidisziplinären Ansatzes ist angebrochen (Abbildung 2). Eine Zeit, in der die Bewältigung der Komplexität der heutigen technischen Herausforderungen ein multidisziplinäres Verständnis erfordert, und zwar nicht erst am Ende des Projekts, sondern schon von Anfang an. In der Produktentwicklung beginnt hier das Systems Engineering zu glänzen. Ein modellbasiertes System-Engineering (MBSE) vereinfacht die komplexen technischen Zusammenhänge zwischen Mechanik, Elektrik, Software und anderen Funktionen durch eine einheitliche Modellierungssprache. Eine Standardsprache vereinfacht die Problemdefinition und die Einigung auf eine Lösung. MBSE bietet die Möglichkeit, das gesamte System zu verstehen, indem bewertet wird, wie die verschiedenen funktionalen Teile eines Produkts miteinander interagieren und sich überschneiden, so dass Ingenieure potenzielle Systemkonflikte schon früh im Produktentwicklungsprozess lösen können.

Einsatz von modellbasierten Systementwicklungswerkzeugen

Der heutige wettbewerbsintensive Fertigungsmarkt erfordert die Fähigkeit, die Anforderungen an das Gesamtsystem eines Produkts bereits zu Beginn eines Entwicklungsprojekts zu ermitteln. Die Fähigkeit, viele Disziplinen zusammenzubringen und von Projektbeginn an gemeinsam zu arbeiten, anstatt erst gegen Ende des Produktdesigns einen Prototyp zu bauen, spart Zeit und Kosten bei der Neuentwicklung. In unserer Welt der extrem komplexen Systeme kann dies nicht nur mit Stift und Papier erreicht werden. Das ist zwar immer noch ein guter Anfang, aber die Aufgabe erfordert den Einsatz der besten Werkzeuge, die uns zur Verfügung stehen. An der Spitze der MBSE-Tools steht die Softwareplattform CATIA Magic. Sie ermöglicht es Projektleitern, Systemingenieuren und in der Tat allen Disziplinen, gemeinsam ein Modell des gesamten Systems in einer Momentaufnahme zu entwickeln, um sicherzustellen, dass sie ein vollständiges Bild dessen erfasst haben, was erforderlich ist und wie ihr Entwurf diese Ziele erfüllt. Mit CATIA Magic können Anwender das System während der Entwicklung modellieren, analysieren, verifizieren und validieren und mögliche Systemkonflikte schnell erkennen. Ermitteln und verfolgen Sie dynamisch die Anforderungen der Stakeholder und wie diese vom System erfüllt werden, und zwar von der Konzeptionsphase an und während des gesamten Lebenszyklus eines Produkts.

Mit dem Eintritt in die vierte industrielle Revolution und der zunehmenden Komplexität unserer Produkte befinden wir uns in der interessanten Situation, dass wir eine Fähigkeit wiederbeleben müssen, die vor der ersten industriellen Revolution die Norm war – ein multidisziplinäres Verständnis des Systems. Glücklicherweise können wir mit Tools wie CATIA Magic diesen Umrüstungsprozess mit 21^st Jahrhundert Werkzeuge, die alle wesentlichen Schritte der Modellierung zur Unterstützung von Systemanforderungen ermöglichen, zu „A Jack of all systems [who] ist ein Meister von keinem, aber oft besser als ein Meister von einem“.

Referenzen

[1] „Der Phrasensucher,“ [Online]. Verfügbar: https://www.phrases.org.uk/meanings/jack-of-all-trades.html

[2] „Urbanisierung,“ [Online]. Verfügbar: https://ourworldindata.org/urbanization

[3] [Online]. Verfügbar: https://www.manufacturing-operations-management.com/.a/6a00e551030252883401b8d138b7c7970c-popup

Haben Sie Fragen?

Wenn Sie Fragen haben oder mehr über CATIA Magic for Model-Based Systems Engineering erfahren möchten, kontaktieren Sie uns bitte unter (954) 442-5400 oder stellen Sie eine Online-Anfrage.

Treten Sie dem Forum für Designer bei!

Ihr Fachwissen ist wichtig für die Gemeinschaft. Helfen Sie uns und bringen Sie Ihr Wissen ein!

Tauschen Sie sich aus, lernen Sie und wachsen Sie mit den besten Fachleuten der Branche.