Systems Engineering (itsowl-SE)

Problemstellung
Durch Intelligente Technische Systeme werden Benutzerfreundlichkeit, Verlässlichkeit und Ressourceneffizienz von Produkten und Produktionssystemen verbessert. Der Nutzen ergibt sich durch das Zusammenspiel unterschiedlicher Komponenten und Technologien. Dadurch entstehen hohe Anforderungen an den Produktentwicklungsprozess, wie beispielsweise ein ganzheitliches Systemverständnis und die Betrachtung des gesamten Produktlebenszyklus. Dazu müssen unterschiedliche Disziplinen zu einer übergreifenden Entwurfssystematik zusammengeführt werden, was als Systems Engineering (SE) bezeichnet wird. Bislang gibt es auf diesem Gebiet jedoch nur Einzellösungen, es fehlt an einer ganzheitlichen Methodik. Dies führt in der Produktenwicklung zu langen Entwicklungszeiten, einem hohen Abstimmungsbedarf, nachträglichen Änderungen und mangelnder Qualität.

Projektziele
Ziel des Forschungsprojekts itsowl-SE ist die Erarbeitung eines Instrumentariums für die fachdisziplinübergreifende Entwicklung intelligenter Produkte und Produktionssysteme. Dabei geht es um eine ganzheitliche Methodik sowie die Bereitstellung von Werkzeugen und Erfahrungswissen.

Vorgehensweise
Dazu wird ein Modell entwickelt, das ein disziplinübergreifendes Systemverständnis schafft und Basis für alle Entwurfsaktivitäten in den jeweiligen Disziplinen ist, insbesondere im Maschinenbau, der Elektrotechnik und Softwaretechnik sowie der Regelungstechnik. Auf dieser Grundlage werden Methoden zur Sicherung der Vereinbarkeit unterschiedlicher Modelle entlang der gesamten Produktentstehung erarbeitet. Modellbasierte Synthese- und Analysemethoden, wie z. B. Fehlerbaum- und Risikoanalyse, sichern die spezifizierten Systemeigenschaften. Leitfäden, Werkzeuge und ein Wissenscluster bieten den Unternehmen dazu praxisnahe Unterstützung. Die Ergebnisse werden von den Clusterunternehmen validiert und in Projekten eingesetzt, z. B. für die Entwicklung eines intelligenten Scheinwerfers oder die intelligente Verarbeitung von Großbauteilen.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die Projektergebnisse ermöglichen den Unternehmen, Intelligente Technische Systeme effizient und effektiv zu entwickeln. Entwicklungszeiten werden verkürzt, Abstimmungsbedarfe und nachträgliche Änderungen entfallen und die Produktqualität steigt. Die Wettbewerbsfähigkeit wird erhöht. Über Transferprojekte werden die Ergebnisse weiteren Unternehmen des produzierenden Gewerbes, z. B. im Maschinenbau, in der Elektroindustrie und der Automobilzulieferindustrie, zugänglich gemacht und über Engineering- und Consulting-Unternehmen über den Cluster hinaus in die Fläche getragen. Ergänzend werden sie in neue Studien- und Weiterbildungsangebote integriert.

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• myview systems GmbH
• Smart Mechatronics GmbH
• UNITY AG für Unternehmensführung und Informationstechnologie
• Universität Bielefeld
• Universität Paderborn