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IKT-befähigte modelbasierte Auswirkungs- analyse in der Produktentwicklung
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Projekt-Manager Christian Oleff

BMBF Fördermaßnahme

Richtlinie zur Förderung von Forschungsvorhaben zur Verbesserung der Explorations- und Integrationsphasen der IKT-Forschung

Ziel des Konsortiums

Im ImPaKT-Projekt sollen IKT-gestützt aussagekräftige Antworten gefolgert werden, wie sich Änderungen an einem Partialmodell auf ein mechanisch anspruchsvolles, interdisziplinäres Gesamt-system auswirken. Das Potenzial von Model-Based Systems Engineering (MBSE) wird aus-geschöpft, indem ein gemeinsamer Parameterraum geschaffen wird. Schlüssel dazu ist die ImPaKT-Referenzarchitektur. Diese wird durch Unternehmensnetzwerke mit ihren heterogenen Produkt- und Anwendungslebenszyklusmanagement-Welten (PLM-/ALM) adaptiert, um homogene MBSE-Welten zu schaffen. Die ImPaKT-Technologieallianz entwickelt vorhandene IKT-Basistechnologien konver-gent zur Befähigung von ECM weiter, verbindet Insellösungen und schafft Standards zur Handhabung von Änderungen, um Produkte schneller und kostengünstiger zu entwickeln.

Ziel 1: ImPaKT-Referenzarchitektur mit Parameterraum für das Engineering Change Management gestalten

Der Parameterraum dient als Informationsgrundlage für eine datenbasierte Auswirkungsanalyse. Dafür muss zunächst aus bestehenden IKT-Architekturen eine für das ECM interdisziplinärer technischer Systeme angepasste IKT-Referenzarchitektur (ImPaKT-Referenz-architektur) erarbeitet werden. Zur Erzeugung digitaler Durchgängigkeit auf Datenebene wird eine vereinfachte Systemmodellierung zur Verknüpfung von Partialmodellen geschaffen, die eine akteur-übergreifende Systemmodellierung sowie ein gemeinsames Konfigurationsmanagement ermöglicht. Auf der Modellebene können anschließend Partialmodelle bedarfsgerecht verknüpft werden, die wesentliche Abhängigkeiten unter den einzelnen Entwicklungsmodellen zu einem umfassenden Produktverständnis vereinen. Der so entstehende Parameterraum bildet eine virtuelle Plattform zur Referenzierung und Versionierung sowie zum Austausch von Daten und Informationen.

Ziel 2: Mächtigkeit der Systemmodellierung für Auswirkungsanalysen nutzen

Entwickler werden auf der Methodenebene befähigt, früh systematische Auswirkungsanalysen durchzuführen. Informationen werden über den gemeinsamen Parameterraum aus der gesamten Tool- und Modelllandschaft des PEP verfügbar gemacht. Die Grundlage schaffen Basis-Algorithmen zur Auswertung der Parameter, beispielsweise mittels Aggregation oder Filterung sowie Prognose bzw. Projektion. Durch maschinelles Lernen und semantische Inferenzen werden erzeugte explizite Verknüpfungen durch implizite Verknüpfungen vervollständigt. So können die Auswirkungsanalysen auch die Propagation von Änderungen und Kaskadeneffekten im System erfassen.

Ziel 3: Standards zur Einbindung in das Prozessmanagement mit unternehmensübergreifender Kollaboration

Ein deutlich wahrnehmbarer Nutzen ergibt sich durch Einbindung der Aus-wirkungsanalyse in die Prozesse des Konfigurations- und des ECM. Im Konfigurationsmanagement wird MBSE zukünftig genutzt, um die Veränderungen der Abhängigkeiten jeder Konfiguration auf andere Entwicklungen aufzuzeigen und unterschiedliche Konfigurationen einer Entwicklung zu bewerten. Im ECM werden Änderungsvorschläge dahingehend bewertet, inwiefern sie technisch machbar und wirtschaftlich zielführend sind. Auswirkungen müssen auf Wirtschaftlichkeits-Kenn-zahlen abgebildet werden. Methodische Ansätze zur Nutzung modellbasierter Schnittstellen von ECM und Entwicklungsprozess werden unter Einbeziehung von Praxisbedarfen ausgearbeitet und in die Standardisierung eingebracht.