Der Weg zum cyber-physischen Produkt

IT-Architektur für systemgetriebene Innovation

von - 17.11.2021
Für die Anforderungshandhabung stehen leistungsfähige Requirements-Engineering-Applikationen zur Verfügung. Gleichzeitig verfügen die Enterprise-IT-Systeme über Datenmodell-Erweiterungen für Anforderungen – allen voran die Product-Lifecycle-Management-Systeme (PLM). Aufgrund ihrer zentralen Bedeutung sollte die Gesamtheit der Produktanforderungen stets im PLM-System verfügbar sein, wobei Teilaspekte wie zum Beispiel reine Software-Anforderungen durchaus auch in einem Application-Lifecycle-Management-System (ALM) gepflegt und mit PLM synchronisiert werden können.
Für Systemmodelle ist zu beachten, dass diese zwar durch Systemingenieure erstellt werden, aber nicht nur Arbeitsergebnis einer Disziplin sind, sondern eine zentrale Sonderstellung im interdisziplinären Engineering-Prozess einnehmen. Die Inhalte des Systemmodells beschreiben dabei konzeptionelle Lösungsansätze und die Aufgabenteilung zwischen den beteiligten Ingenieursdisziplinen. Deshalb werden sie als Objekte benötigt, um den interdisziplinären Entwicklungsprozess über Teams und Abteilungen zu orchestrieren. Ähnlich zum strukturellen Informations­inhalt von CAD-Systemen (besteht aus/contains-Beziehungen) wird das Systemmodell somit nicht nur als Dokument abgelegt, sondern auch auf Objektebene synchronisiert.
Zentraler Unterschied gegenüber CAD-Integrationen ist jedoch die detaillierte und stark variierende Systemmodellierung auf abstrakter Ebene, die in der Tiefe ohnehin nur von Systemingenieuren verstanden wird. Daher ist für die Integration von System Modeling eine starre 100-Prozent-Synchronisation nicht sinnvoll, sondern ein flexibler Overlay-Approach zu bevorzugen, wo je nach Bedarf in einem Produktmodell sinnvolle Ankerelemente zur Synchronisation spezifisch ausgewählt werden können. Unwichtige Detailobjekte werden nicht synchronisiert und sind nur für die Fachdisziplin sichtbar. Hauptvorteil eines solchen Overlay-Ansatzes sind hocheffiziente Innovationsprozesse, die völlig flexible Digital-Thread-Aus­prägungen über die beteiligten Disziplinen zulassen – einschließlich der Verifikation geforderter Eigenschaften durch parametergesteuerte Simulationen.

Fazit

Unternehmen mit der Zielsetzung, leistungsfähige CPS-Produkte zu entwickeln, können ihre Innovationskraft maßgeblich steigern, indem sie systemgetriebene Innovationsprozesse einführen und diese mit spezialisierten Appli­kationen und einer flexiblen IT-Architektur durchgängig unterstützen. Dadurch werden nicht nur bessere und intelligentere Produkte ermöglicht, sondern auch eine deutlich höhere Prozesseffizienz im Unternehmen. Für varianten-reiche oder kundenindividuelle Produkte und den Markterfolg wird das zukünftig immer wichtiger.
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