System- und Projektinformationen an einem Ort entwickelt
Wer heute komplexe technische Systeme entwickelt, kann immer wieder folgende Muster beobachten: Anforderungen, Architektur, Software, Mechanik, Entwicklungs- und Produktionsprozesse leben in getrennten Werkzeugen, gepflegt von unterschiedlichen Teams, dokumentiert in unterschiedlichen Formaten. Jede Schnittstelle zwischen diesen Welten ist eine potenzielle Fehlerquelle, und jede Änderung an einer Stelle bedeutet mühsame Abstimmung an allen anderen. Model-Based Systems Engineering (MBSE) tritt an, genau dieses Problem zu lösen, indem es Anforderungen, Systemarchitektur, Verhalten und Schnittstellen nicht mehr in verstreuten Textdokumenten beschreibt, sondern in einem zentralen, semantisch verknüpften Modell abbildet, das während der gesamten System-, bzw. Programmentwicklung durchgängig konsistent bleibt. Änderungen werden so sofort in ihren Auswirkungen sichtbar, Inkonsistenzen fallen früh auf, und die Entwicklung wird nachvollziehbar und nachweisbar – ein Aspekt, der besonders bei sicherheitskritischen Systemen unverzichtbar ist. Genau hier, bei der Entwicklung von Medizintechnik, in der Luft- und Raumfahrt, oder in der Automobilindustrie ist die lückenlose Rückverfolgbarkeit eine notwendige Grundlage.
Das System – einen Lebenszyklus lang stets up to date
MBSE endet nicht mit der Auslieferung eines Systems, da dieses und übergeordnete Programme über Jahre, oft Jahrzehnte bestehen. In dieser Zeit müssen sie mit Weiterentwicklungen, Nachrüstungen, neuen Vorschriften und sich wandelnden Anforderungen Schritt halten. Genau hier zeigt der modellbasierte Ansatz seinen eigentlichen Wert: Statt bei jeder Änderung mühsam zu rekonstruieren, welche Zusammenhänge bestehen, liefert das Modell eine belastbare, stets aktuelle Grundlage für Wartung, Änderungsmanagement und Weiterentwicklung, sodass Systempflege von einer Suche nach verlorenem Wissen zu einem strukturierten, planbaren Prozess wird. Dieser Abruf von Informationen und Daten aus dem Modell heraus gelingt nicht automatisch, wie oben skizziert. Hierfür muss das Modell selbst gepflegt und auf Stand gehalten werden. Dann können die Vorzüge des Modells für Arbeiten am eigentlichen System, oder dem übergeordneten Programm genutzt werden. Der volle Mehrwert entsteht dabei erst, wenn der Blick über das reine Systemmodell, bzw. das Produkt im Feld hinausgeht.
Das Produkt getragen von Entwicklung, Prozessmanagement und Produktion
Ein System und seine Entwicklung existieren nie isoliert in einem Unternehmen. Das System entsteht durch Entwicklungsprozesse und weitere, begleitende Prozesse. Real wird das System als Produkt erst durch eine entsprechende Produktion und die notwendigen Abläufe darin. Entwicklung, Prozess und Produktion bilden deshalb drei Säulen, die gemeinsam in einem Unternehmen gestaltet werden müssen – wer nur eine davon im Blick hat, baut sein Programm auf einem instabilen Fundament. Wenn man das Zusammenspiel aller drei Dimensionen fest im Auge behält, nur dann bietet sich die Gelegenheit das volle Potenzial von MBSE auszuschöpfen.
Gemeinsame Basis im Unternehmen
MBSE ist kein Selbstzweck und kein Ersatz für Expertise, sondern ein Werkzeug, das Menschen dabei unterstützt, strukturiert zusammenzuarbeiten, Wissen zu teilen und Komplexität zu beherrschen – am Ende dieses Zusammenspiels zwischen Mensch, Prozess und Modell stehen Produkte, die begeistern, weil sie durchdacht, verlässlich und konsequent auf ihren Zweck hin entwickelt wurden. Der entscheidende Schritt im Unternehmen ist gemeistert, wenn aus einzelnen, isolierten Modellen ein übergreifendes „Modell der Modelle" entsteht, welches Entwicklungs-, Prozess- und Produktionsmodelle konsistent miteinander verknüpft. Für dieses Ziel und die beschriebene Modellierung samt durchgängigen Datenaustausch stellt die SysML v2 eine geeignete Modellierungs- und Sprachbasis dar. Erst eine gemeinsame, präzise definierte Sprache ermöglicht es, Entwicklungs-, Prozess- und Produktionsmodelle konsistent und werkzeugunabhängig miteinander zu verknüpfen und letztendlich in einem Modell zu harmonisieren. Mit diesem gemeinsamen Modell ist ein effizienter Informationsaustausch über Team- und Abteilungsgrenzen hinweg möglich – eine gemeinsame Basis im Unternehmen ist gegeben. In den Teams der unterschiedlichen Säulen kann man in die Details des Modells und somit des Systems abtauchen. Nun mit dem guten Gewissen einer gemeinsamen Basis und der Klarheit, dass die persönliche Arbeit und der persönliche Beitrag auf derselben Basis aufbauen. Diese Form der Zusammenarbeit zeichnet wiederum ein Unternehmen aus, das neue Systeme und Programme nicht nur schneller entwickeln, sondern bestehende Systeme über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg effizient und sicher pflegen kann.
Fazit
MBSE unternehmensweit gedacht basierend auf einer gemeinsamen Sprache wird damit vom methodischen Ansatz zum strategischen Vorteil.
In diesem Post haben wir gesehen, wie ein zentrales Modell Menschen in einem Unternehmen im Austausch von Informationen näher zusammenbringen kann. Im Folgeartikel werden wir einen Blick darauf werfen, ob dieser Ansatz mit eigenverantwortlich arbeitenden Teams konkurriert, oder doch eher unterstützt.