Forschungsziel:
Ziel des Forschungsprojekts MoSyS ist die Entwicklung neuer Methoden, Hilfsmittel und IT-Werkzeuge zur Gestaltung komplexer technischer Systeme und der zugehörigen Wertschöpfungsnetze als Elemente komplexer SoS. Ferner entstehen Leitfäden zur Gestaltung des Wandels, die den Unternehmen auf dem Weg zu einem digitalen und kollaborativen Arbeitsumfeld ebenso wie für klare und nachvollziehbare Entscheidungsprozesse dienen. Hierbei werden alle an der Entstehung beteiligten Bereiche (Produkt-, Produktions-, und Dienstleistungsentwicklung) einbezogen. Berücksichtigung finden z. B. Aspekte einer fachdisziplinübergreifenden Zusammenarbeit von Beschäftigten und Interessenvertretungen, das Denken in Produktgenerationen sowie Modellierungskonzepte und Methoden für die Abbildung von System of Systems (SoS).
Pflichtveröffentlichung: Nach Abschluss des Projekts finden Sie unter Angabe der oben genannten Förderkennzeichen (FKZ) oder unter Angabe des Projektakronyms unter www.tib.eu/de die detaillierte Pflichtveröffentlichung.
Detaillierte Projektbeschreibung
Problemstellung
Zur Entwicklung komplexer technischer Systeme (Produkte) und dazugehörender Dienstleistungen arbeiten unterschiedliche Akteure unternehmensintern und -übergreifend zusammen. Ziel ist die Gestaltung innovativer technischer Systeme als Teil eines übergeordneten System of Systems (SoS) – gemeint ist ein Gesamtsystem, das sich zeit- und ortsabhängig aus verschiedenen Einzelsystemen zusammensetzt. Die Herausforderungen bei der Gestaltung sind zum einen, dass neuartige Methoden und Hilfsmittel für eine durchgängige und integrative Herangehensweise in der Produktentwicklung erarbeitet werden müssen. Zum anderen gilt es, das Potenzial einer digitalen und agilen Kollaboration in etablierte Aufbau- und Ablauforganisationen einzuführen. Hierbei ist der Mensch in den Mittelpunkt aller Aktivitäten zu stellen.
Projektziele
Ziel des Forschungsprojekts MoSyS ist die Entwicklung neuer Methoden, Hilfsmittel und IT-Werkzeuge zur Gestaltung komplexer technischer Systeme und der zugehörigen Wertschöpfungsnetze als Elemente komplexer SoS. Ferner entstehen Leitfäden zur Gestaltung des Wandels, die den Unternehmen auf dem Weg zu einem digitalen und kollaborativen Arbeitsumfeld ebenso wie für klare und nachvollziehbare Entscheidungsprozesse dienen. Hierbei werden alle an der Entstehung beteiligten Bereiche (Produkt-, Produktions-, und Dienstleistungsentwicklung) einbezogen. Berücksichtigung finden z. B. Aspekte einer fachdisziplinübergreifenden Zusammenarbeit von Beschäftigten und Interessenvertretungen, das Denken in Produktgenerationen sowie Modellierungskonzepte und Methoden für die Abbildung von SoS.
Vorgehensweise
Eine Pilotierung der Projektergebnisse erfolgt an ausgewählten Anwendungsbeispielen aus verschiedenen Bereichen, wie Industrie 4.0, Smarte Produkte oder Mobilität der Zukunft. Die Partner fokussieren im Rahmen des Projekts unterschiedliche Themenschwerpunkte, wie z. B. eine Analyse von Änderungsauswirkungen im Systementwurf. Ferner werden u. a. kundenorientierte und modellbasierte Entwicklungsansätze erforscht, die teilweise durch neuartige KI-Algorithmen unterstützt werden. Die Standardisierung von Systemkomponenten und -architekturen bildet die Basis zur Abbildung der Systeme mit dem Konzept des „Digitalen Zwillings“.
Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch die effektive und effiziente Zusammenarbeit aller Akteure sowie die Vernetzung aller relevanten Daten im Entstehungsprozess können zukünftig auch komplexe Produkte schneller entwickelt, auf den Markt gebracht und zur Laufzeit analysiert werden. Die Einbindung von Wissenschaft, Anwendern und Befähigern mit unterschiedlichen Unternehmensgrößen und Strukturen aus verschiedenen Branchen sichern die essentiellen Faktoren, wie Offenheit, Skalierbarkeit und Zugang zu modernen Methoden und Tools in den Wertschöpfungsnetzen komplexer SoS. Dabei werden neben technischen vor allem arbeitsorganisatorische Fragestellungen berücksichtigt und diese gesellschafts- und arbeitspolitisch diskutiert und eingeordnet.
Projektpartner
:em engineering methods AG
Benteler Automobiltechnik GmbH
Claas Kommanditgesellschaft auf Aktien mbH
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
HARTING Applied Technologies GmbH
IG Metall
Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe)
KOSTAL Automobil Elektrik GmbH & Co. KG
Lenze SE
Miele & Cie. KG
Philips GmbH
Renumics GmbH
Robert Bosch GmbH
tech-solute GmbH
TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG
Two Pillars GmbH
Publikationen
Titel:
Digitaler Zwilling: Wie ist ein Digitaler Zwilling aufgebaut?
Anhand eines allgemeinen Beispiels wird das Konzept und der Aufbau eines Digitalen Zwillings und des Digitalen Fadens erklärt. Das Video wurde im Rahmen des Verbundforschungsprojekts "Menschorientierte Gestaltung komplexer System of Systems (MoSyS)" erstellt.
Titel:
Menschorientierte Gestaltung komplexer System of Systems
Autor:
Anacker, H. et al.
Herausgeber:
Projektkonsortium des Projekts "MoSyS"
Das Forschungsprojekt MoSyS (Menschorientierte Gestaltung komplexer System of Systems) wurde im Rahmen der Fördermaßnahme „Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme“ des BMBF initiiert, um den steigenden Herausforderungen in der Entwicklung komplexer technischer Systeme und System of Systems zu begegnen. Im Zeitalter der fortschreitenden Digitalisierung und der zunehmenden Vernetzung von Systemen stehen Unternehmen vor der Aufgabe, innovative technische Lösungen zu entwickeln, die nicht nur technologisch, sondern auch organisatorisch neue Maßstäbe setzen.
Die Einbindung des Menschen in den Entwicklungsprozess, die Förderung von Agilität und Kollaboration sowie der Einsatz modernster Methoden und IT-Werkzeuge stehen im Mittelpunkt dieses Projekts. Ziel ist es, sowohl technologische als auch organisatorische Aspekte der Systementwicklung zu optimieren, um den steigenden Anforderungen der Industrie gerecht zu werden und gleichzeitig den Menschen als zentralen Akteur zu stärken.
In den folgenden Unterkapiteln wird zunächst auf die Motivation, die Ziele und den Aufbau von MoSyS eingegangen (Kapitel 1.1). Anschließend wird das Vorgehen im Projekt detailliert beschrieben (Kapitel 1.2), bevor im letzten Teil des Kapitels (Kapitel 1.3) die sogenannten „MoSyS Wissensnuggets“ vorgestellt werden, die als praxisorientierte Leitfäden und Best Practices zur Anwendung der im Projekt erarbeiteten Methoden dienen.
Bei der Entwicklung von Produkt- und Produktionssystemen arbeiten unterschiedliche Individuen zusammen. Sowohl zwischen ihnen als auch in den Systemen selbst kommt es zu komplexen Wechselwirkungen. Diese gilt es mit innovativen Ansätzen und Technologien besser zu beherrschen. Trotz all der neuen zumeist technologischen Möglichkeiten im Engineering müssen dabei die Menschen im Mittelpunkt stehen. In diesem Beitrag nähern sich die Autoren des Forschungsprojekts MoSyS den Gründen und stellen erfolgversprechende Stoßrichtungen vor.
Titel:
Digitaler Zwilling: Philips Beispiel für einen Digitalen Schatten
Am Beispiel einer Laboranlage bei Philips in Aachen wird das Konzept und der Nutzen des Digitalen Schattens erläutert. Außerdem wird erklärt, wie man vom Digitalen Schatten zum Digitalen Zwilling kommen kann.
Titel:
Erfolgsgeschichten im Advanced Systems Engineering
Autor:
Steglich, S.; Tekaat, J. (Autoren) / Albers, A.; Dumitrescu, R.; Gausemeier, J.; Lindow, K.; Riedel, O. (Hrsg.)
Die Broschüre will interessierten Unternehmen die Einführung einiger Methoden und Werkzeuge für ASE nahebringen. Damit richtet sie sich insbesondere an Fachleute und Führungskräfte aus der Wirtschaft, die sich für ASE interessieren und sich zukünftig damit befassen möchten.
Sie enthält elf Erfolgsgeschichten von Unternehmen aus verschiedenen BMBF-geförderter Verbundprojekte der Fördermaßnahme "Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme – Ein Beitrag zum Advanced Systems Engineering für die Wertschöpfung von morgen".
Diese zeigen, welche Wege mit ASE beschritten worden sind und wie die, Unternehmen davon profitieren konnten.
Gemeinsam ist den Unternehmen, dass sie ihre Herangehensweise im Engineering deutlich verbessern und damit innovative Systeme mit einem zunehmenden Grad an Komplexität effizient entwickeln konnten. Einige Unternehmen konnten so erstmalig ein digitales Produkt- Service-System (beziehungsweise Advanced System) entwickeln.
Die Voraussetzungen der vorgestellten Unternehmen waren höchst unterschiedlich: Das Spektrum reicht vom Handwerksbetrieb ohne jede Digitalisierungserfahrung bis zum technologisch führenden Großunternehmen. Die einzelnen Praxisbeispiele zielen daher nicht auf die Darstellung eines vollumfassend umgesetzten ASE-Leitbilds oder eines vollständigen Engineering-Prozesses innovativer Marktleistungen ab. Vielmehr handelt es sich dabei um eine Auswahl, die zeigen soll, welche ASE-Methoden und Tools dazu beitragen können, das Engineering in verschiedenen Unternehmenstypen zu verbessern und was dabei zu beachten ist.
Titel:
Strategie Advanced Systems Engineering
Subtitel:
Leitinitiative zur Zukunft des Engineering- und Innovationsstandorts Deutschland
Am Standort Deutschland müssen Unternehmen komplexe technische und soziotechnische Systeme professionell entwickeln und schnell zum nachhaltigen Markterfolg bringen können. Dazu braucht es eine strategische Neuausrichtung des Engineerings. In der Strategie wird gezeigt, wie diese Neuausrichtung von Politik, Unternehmen und Wissenschaft eingeleitet werden kann.
Titel:
Videos aus den Projekten "Advanced Systems Engineering"
Informieren Sie sich über Erkenntnisse aus den Verbundprojekten der Förderrichtlinie "Advanced Systems Engineering".
Die Kurzvideos aus den geförderten Verbundprojekten informieren über aktuelle Themen des "Advanced Systems Engineering".
Ihre Favoriten
In der folgenden Liste sehen Sie Ihre ausgewählten Projekt-Favoriten.
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