Impuls I: Model-based Systems Engineering als Paradigma einer multidisziplinären Zusammenarbeit

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1 Impuls I: Model-based Systems Engineering als Paradigma einer multidisziplinären Zusammenarbeit PLM Future 2013 Mannheim, Technische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung Prof. Dr.-Ing. Martin Eigner Dipl.-Ing. Thomas Dickopf Dipl.-Ing. Torsten Gilz Dipl.-Wirtsch.-Ing. Christian Muggeo Dipl.-Ing. Radoslav Zafirov Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 1

2 Technische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung Impuls I: Model-based Systems Engineering als Paradigma einer multidisziplinären Zusammenarbeit MBSE- nsatz mecpro² Für Produkte und Prozesse von Morgen! usblick Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 2

3 Bezug zum rbeitsplatz der Zukunft Grundproblem: Dem Ingenieur stehen immer größere Datenmengen zur Verfügung, die in die Entwicklung neuer und bestehender Produkte einfließen können. Die Existenz und der (virtuelle) Lagerort sind jedoch oftmals nicht bekannt. Quelle: fotalia.com Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 3

4 Lösungsansätze Eine modellbasierte Entwicklungsumgebung bietet die Möglichkeit sowohl für den Menschen als auch für Software anhand eines zentralen Systemmodells einen Bezug zwischen Entwicklungsdaten zu erkennen. Es gilt Formalismen zu entwickeln, die dem Ingenieur relevanten Daten anzeigen. Entscheidungsrelevant können hierbei sein: Zeitpunkt im Lebenszyklus bteilungszugehörigkeit Teileverantwortlichkeiten uvm. Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 4

5 Mögliche Quellen großer Datenmengen Revisionsstände diverser Objekte (Funktionen, Verhalten, Bauteile, Baugruppen, Workflows) Simulationsergebnisse ERP-Systeme Messgrößen Cyber-Physischer Systeme In der Produktion (QM) Im Gebrauch (Internet der Dinge) Kunden-Feedback Reklamationen Service-Mitarbeiter Marktforschung PLM-Systeme ndere DBs Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 5

6 Fluss der Informationen Präsentationslayer ndere DBs ERP-Systeme PLM-Systeme Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 6

7 Wie hilft ein zentrales Systemmodell? Beispiel: Änderungsprozess F F F L system-orientierte Beschreibungssystematik L L P P P Präsentationslayer P P P Kosten ERP-Systeme Bauteil Baugruppe PLM-Systeme F L Sim.-Daten ndere DBs P P P, R: nforderung F: Funktion L: Logische Lösungselemente P: Physische Lösungselemente Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 7

8 Technische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung Impuls I: Model-based Systems Engineering als Paradigma einer multidisziplinären Zusammenarbeit MBSE- nsatz mecpro² Für Produkte und Prozesse von Morgen! usblick Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 8

9 Gemeinsam Wissen schaffen! usgewählte Forschungsprojekte: mecpro² Modellbasierte Entwicklungsprozess cybertronischer Produkte und Produktionssysteme Durch gegenseitige Vernetzung und Beeinflussung wird der Funktionsumfang mechatronischer Systeme zu cybertronischen Systemen erweitert. Es fehlt an Methoden, Prozessen und integrierten IT-Werkzeugen zur Entwicklung und Verwaltung. Ziel ist es, aufbauend auf dem modellbasierten Systems Engineering ein Vorgehen zur disziplinübergreifenden, modellbasierten und integrierten Entwicklung von cybertronischen Systemen zu erarbeiten. Partner an der TU Kaiserslautern: Ziel: Disziplinübergreifender cybertronischer Entwicklungsprozess Projektlaufzeit: bis Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 9

10 mecpro² - Das Konsortium ssoziierte Forschungspartner und Vereine Konzeptumsetzung Forschungskonsortium nforderungen, Beschreibungssystematik nwendungsfälle Forschungsinstitute Virtuelle Produktentwicklung, MBSE Prozessberatung und Systemintegration Produkt-/Prozessmodell nwendungsunternehmen Entwicklungsprozesse Systemsimulation, Regelungstechnik Systemhäuser Standardisierung Entwicklung Produktionssystem Referenzprozesse CTP/CTPS (Siemens Industry Software GmbH) (Siemens G: Corporate Technology) nalyse Systementwurf /-implementierung Board von ssoziierten Einbringen von nforderungen, Validierung von Ergebnissen Konzeptvalidierung ssoziierte Partner aus der Industrie Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 10

11 mecpro² - Der ufbau P1: nalysephase F F F L L L P2: Referenzprozesse P8: Standardisierung P3: CTP P4: CTPS P5: integrierter CTP/CTPS + P6: Daten- und Prozessmodell F F F L L L e z z L L L P7: Demonstrator Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 11

12 Technische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung Impuls I: Model-based Systems Engineering als Paradigma einer multidisziplinären Zusammenarbeit MBSE- nsatz mecpro² Für Produkte und Prozesse von Morgen! usblick Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 12

13 Zusammenfassung und usblick Zusammenfassung: Um die Datenmassen auswerten zu können und nutzbar zu machen, müssen sie in Beziehung zu einander stehen. Ein zentrales Systemmodell stellt eine viel versprechende Struktur dar, wie die verschiedenen vorherrschenden nwendungssysteme im Unternehmensumfeld die Daten in Beziehung setzen können. usblick: Das Projekt mecpro² wird einen wichtigen Beitrag dazu leisten, zu zeigen, wie ein System- und Prozessmodell abgebildet werden kann, um Beziehungen zwischen Daten herzustellen, um diese später auch über die einzelnen Disziplinen hinweg nutzbar zu machen. Die Verwendung von Standards wie beispielsweise der Modellierungssprache SysML, ist mit ihrer Nähe zum Software-Engineering (UML) ein Beitrag, um den rbeitsplatz der Zukunft gestalten zu können. Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 13

14 Technische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung Vielen Dank! Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung Professor Dr.-Ing. Martin Eigner Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Gottlieb Daimler-Str./Geb D Kaiserslautern Postfach 3049 D Kaiserslautern Telefon: (0631) Telefax: (0631) Internet: vpe.mv.uni-kl.de Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung 2013 Folie: 14