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Menschorientierte Gestaltung komplexer System of Systems (MoSyS)

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Konzipierung innovativer und flexibler System of Systems Konzipierung innovativer und flexibler System of Systems

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).

Ansprechperson Projektkoordination

Dr. Harald Anacker
+49 5251 5465-324
harald.anacker@iem.fraunhofer.de

Ansprechperson bei PTKA

Dipl.-Ing. Stefan Kuntz
+49 721 608-24628
stefan.kuntz@kit.edu

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 (MoSyS)
Akronym: MoSyS
Autor: Clermont, V.; Hoffmann, U.; Philips GmbH Engineering Solutions Aachen
Herausgeber: FhG IEM im Selbstverlag
Verlag: Fraunhofer Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM) Fraunhofer Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM)
Veröffentlicht im Jahr: 2023
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: MoSyS_Menschenorientiertes Engineering
Akronym: MoSyS
Autor: Anacker, A.; Günther, M.
Herausgeber: VDI Fachmedien GmbH & Co. KG
Veröffentlicht im Jahr: 2022
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 (MoSyS)
Akronym: MoSyS
Autor: Clermont, V.; Hoffmann, U.; Philips GmbH Engineering Solutions Aachen
Herausgeber: FhG IEM im Selbstverlag
Verlag: Fraunhofer Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM) Fraunhofer Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM)
Veröffentlicht im Jahr: 2023
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: MoSyS_Expertenvideos zu "Advanced Systems Engineering" im YouTube-Kanal des Fraunhofer IEM
Akronym: MoSyS
Autor: Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM
Veröffentlicht im Jahr: 2021
Eine neue Perspektive für die Wertschöpfung von morgen. In den Forschungsprojekten der Fördermaßnahme „Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme – Ein Beitrag zum Advanced Systems Engineering für die Wertschöpfung von morgen (PDA_ASE)“ wird das zukünftige Engineering durch eine Vernetzung und Unterstützung der Aktivitäten des Advanced Systems Engineering (ASE) in Wissenschaft und Wirtschaft erforscht und gestaltet. Advanced Systems Engineering ist ein breites Themenfeld, in dem Technologien, Methoden und Kompetenzen aus verschiedenen Domänen zusammengeführt werden müssen. In mehreren Videos sehen Sie, was unsere Experten dazu sagen. Die Themen: - Advanced Systems Engineering: Auswirkungen auf Organisation und Mensch - Advanced Systems Engineering: einfach erklärt - Advanced Systems Engineering: Ein Leitbild für das Enineering für morgen - Advanced Systems : Engineering neu denken - Advanced Systems: Marktleistungen von morgen - Systems Engineering: Komplexität managen
Titel: MoSyS_Strategie Advanced Systems Engineering
Akronym: MoSyS
Autor: Fraunhofer IEM
Herausgeber: Fraunhofer IEM
Veröffentlicht im Jahr: 2022
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: MoSyS_Advanced Systems Engineering - neue Videos aus den geförderten Verbundprojekten
Akronym: MoSyS
Veröffentlicht im Jahr: 2023
Informieren Sie sich über neueste Erkenntnisse aus den Verbundprojekten der Förderrichtlinie "Advanced Systems Engineering" und vernetzen Sie sich auf der ASE Community Plattform. Die Kurzvideos aus den geförderten Verbundprojekten informieren über aktuelle Themen des "Advanced Systems Engineering".

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