Ein Einblick in unseren modellbasierten Systems-Engineering-Ansatz
In der modernen Produktentwicklung treffen Mechanik, Elektronik und Software unweigerlich aufeinander und jedes Teammitglied bringt seine eigene Perspektive und Fachsprache mit. Die Herausforderung besteht darin, all diese Disziplinen in einem gemeinsamen digitalen Systemmodell zu vereinen, sodass vom Konstrukteur bis zum Softwareentwickler alle Beteiligten eine gemeinsame Sprache sprechen. Zeit für das Model-Based Systems Engineering, MBSE: Dieser Ansatz schafft ein zentrales digitales Produktmodell, in dem alle Aspekte eines Systems integriert werden. Missverständnisse werden dadurch deutlich reduziert, und selbst mittelständische Entwicklungsteams können komplexe Projekte effizienter und zielgerichteter umsetzen.
Mehr Unternehmen verabschieden sich von rein dokumentenzentrierten Prozessen und setzen stattdessen auf ein modellbasiertes Arbeiten. Vorreiterbranchen wie die Luft- und Raumfahrt, die Medizintechnik oder die Automobilindustrie nutzen MBSE bereits erfolgreich, doch auch im Mittelstand steigt das Interesse merklich.
Einfach ausgedrückt ersetzt MBSE die Vielzahl an verstreuten Dokumenten und Zeichnungen durch ein einziges gemeinsames, digitales Systemmodell. In diesem Modell werden Anforderungen, Funktionen, Mechanik, Elektronik und Software eines Produkts gesamthaft abgebildet. Alle Beteiligten – ob Konstruktion, Elektronikentwicklung oder Software – arbeiten am selben Modell und haben somit jederzeit einen einheitlichen Blick auf das geplante System. Änderungen, die im Modell vorgenommen werden, sind für alle sofort sichtbar und nachvollziehbar. Statt Informationen mühsam in verschiedenen Dokumenten zusammenzutragen, lässt sich per Mausklick erkennen, wo das Projekt steht, welche Komponenten fertig entwickelt sind und wo eventuell Probleme auftreten. Diese zentrale Datenbasis ist der Kern von MBSE und macht die Produktentwicklung transparenter und steuerbarer.
MBSE ist kein reines Software-Tool, sondern eine Methodik der Entwicklungsorganisation. Das digitale Systemmodell dient als gemeinsamer Referenzrahmen, der alle Teilergebnisse verknüpft – vom ersten Requirement bis zum finalen Testbericht. So entsteht ein durchgängiger „Digital Thread“, der den gesamten Produktlebenszyklus abbildet. Insbesondere bei komplexen Produkten mit hohem Elektronik- und Softwareanteil hilft dieser Ansatz, den Überblick zu behalten: Versteckte Abhängigkeiten zwischen Komponenten werden im Modell sichtbar, und selbst Varianten oder kundenspezifische Anpassungen können durch geeignete Parametrisierung im Systemmodell effizient gehandhabt werden.
- Durch das zentrale Systemmodell arbeiten alle Fachdisziplinen auf derselben Datengrundlage. Mechanik, Elektronik, Software und andere Teams verstehen einander besser, da Informationen konsistent und in einem einheitlichen Format vorliegen. Abteilungsübergreifende Zusammenarbeit wird so deutlich erleichtert. Missverständnisse werden auf ein Minimum reduziert.
- Ein digitales Gesamtmodell zerlegt ein komplexes System in überschaubare, miteinander verknüpfte Module. Das ermöglicht es auch kleineren, verteilten Teams, parallel am selben Produkt zu arbeiten, ohne sich gegenseitig auszubremsen. Redundante Arbeiten entfallen, Änderungen an einer Stelle fließen automatisch ins Gesamtmodell ein. Dadurch können Produkte schneller zur Marktreife gebracht werden, ohne die Qualität zu gefährden.
- MBSE verlagert mehr Aufwand in die frühen Projektphasen – und genau dort zahlt er sich aus. Bereits im Konzept und Design lassen sich via Simulation und Modelltests verschiedene Varianten durchspielen und Schwachstellen erkennen. Probleme werden entdeckt und behoben, bevor teure Prototypen gebaut oder Nacharbeiten in späten Phasen nötig werden. Fehlerprävention durch frühe Validierung erhöht die Qualität des Endprodukts und spart langfristig Kosten.
- T: Alle Anforderungen, Änderungen, Testergebnisse und Komponenten sind im Systemmodell verknüpft. Diese lückenlose Traceability bedeutet, dass jederzeit klar ist, welcher Stand erreicht ist und welche Konsequenzen eine Änderung hat. Projektleiter und Entscheider schätzen diese neue Transparenz: Sie erhalten in Echtzeit einen Überblick, können Fortschritte leicht nachvollziehen und potenzielle Risiken frühzeitig identifizieren. Das Ergebnis sind fundiertere Entscheidungen und weniger Überraschungen im Projektverlauf.
Zusätzlich profitieren Unternehmen von einer stärkeren Modularisierung und Wiederverwendbarkeit von Lösungen, was langfristig Entwicklungskosten senken kann. Doch vor allem für mittelständische Entwicklungsabteilungen sind es die oben genannten Punkte, die MBSE zu einem echten Wettbewerbsvorteil machen.
Joachim Schütz, Geschäftsleitung
Wenn Sie noch tiefer in die Materie einsteigen möchten, wie sich dieser modellbasierte Ansatz in der Praxis konkret umsetzen lässt, dann finden Sie auf unserer Hompage in einen weiteren Blog „Angewandtes Model-Based Systems Engineering“ anschauliche Beispiele. Dort zeigen wir, wie MBSE im Entwicklungsalltag eingesetzt wird, um komplexe Zusammenhänge verständlich darzustellen und den Nutzen für Teams und Projekte greifbar zu machen.
Schritt für Schritt zum digitalen Systemmodell
Die Einführung von MBSE in einem Unternehmen gleicht eher einem Marathon als einem Sprint. Mit anderen Worten, der Umstieg auf modellbasiertes Systems Engineering ist ein umfassender Wandel, den man geduldig und schrittweiseangehen sollte. Aus unserer Erfahrung empfehlen wir, zunächst Pilotprojekte zu definieren, in denen MBSE zum Einsatz kommt. Solche überschaubaren Projekte eignen sich, um erste Erfahrungen zu sammeln, ohne gleich die gesamte Organisation umzuwälzen. Auch kann es sinnvoll sein, bestehende Produkte oder bereits abgeschlossene Entwicklungsprojekte nachträglich in Modellen abzubilden. So werden die Vorteile unmittelbar greifbar und interne Stakeholder sehen anhand konkreter Beispiele, welchen Mehrwert MBSE bietet.
Wichtig ist, MBSE nicht als weiteres IT-Tool zu betrachten, das man einfach installiert, sondern als neue Entwicklungsphilosophie. Oft müssen etablierte Prozesse angepasst und Abteilungsgrenzen überwunden werden. Doch entgegen mancher Befürchtung braucht es dafür meist keine neuen Stellen: Die nötigen Expertinnen und Experten – Systemingenieure, Architekten, Requirements Manager etc. – sind in den meisten Firmen bereits an Bord. Der Schlüssel liegt darin, ihr Wissen zentral im Systemmodell zusammenzuführen und eine Kultur der bereichsübergreifenden Zusammenarbeit zu fördern. Es kann eine Herausforderung sein, eingefahrene Abläufe und informelles Wissen in die neue Modell-Struktur zu überführen. Gerade in mittelständischen Unternehmen steckt viel Know-how in den Köpfen einzelner Mitarbeiter, und anfangs mag es Überzeugungsarbeit kosten, dieses Wissen in formale Modelle umzulegen. Doch wenn alle Beteiligten am selben Strang ziehen, entsteht Schritt für Schritt ein digitales Gesamtbild, das für alle Nutzen stiftet.
Ein leistungsfähiges zentrales Datenmanagement (etwa ein Product-Lifecycle-Management-System) bildet das Rückgrat, um sämtliche modelbasierten Artefakte konsistent zu verwalten. Fehlt eine solche Plattform, drohen isolierte Insellösungen, die den Vorteil eines durchgängigen Modells wieder zunichtemachen. Viele mittelständische Unternehmen haben hier Nachholbedarf. Doch die gute Nachricht ist: MBSE kann der Anstoß sein, die eigene Dateninfrastruktur zu modernisieren. Firmen, die bereits ein PLM-System einsetzen, tun sich mit der MBSE-Einführung deutlich leichter, weil sich das neue Systemmodell nahtlos in bestehende Prozesse integrieren lässt.
Wir setzen auf den modellbasierten Systems-Engineering-Ansatz, um aus Ideen zuverlässige Produkte zu formen. Mit MBSE lässt sich selbst höchste Komplexität in beherrschbare Klarheit verwandeln. Dieser gemeinsame digitale Ansatz gibt allen Beteiligten Sicherheit und Orientierung und ermöglicht es mittelständischen Teams, im Wettbewerb mit den Großen mitzuhalten. Wenn alle an einem Strang ziehen und das digitale Modell als „Single Source of Truth“ nutzen, wird aus der anspruchsvollen Entwicklungsreise ein effizienterer Prozess mit klarerem Kurs.
MBSE ist kein Selbstzweck, sondern eine Möglichkeit, komplexe Entwicklungsprozesse für alle nachvollziehbar zu machen. Wir sprechen von Klarheit, die unseren Teams Orientierung gibt und Projekte effizient voranbringt – bodenständig, pragmatisch und direkt umsetzbar.
Joachim Schütz, Geschäftsleitung
Mehr zum Thema MBSE lesen Sie hier: Angewandtes Model-Based Systems Engineering
