Engineering-Toolchains für Software-definierte Produkte

DigitalTwin Visual2024 Productcq5damweb43203240
Bild: Siemens AG

Software ist bereits heute ein wichtiger Bestandteil vieler Produkte. Von Haushaltsgeräten bis hin zu Autos – überall werden softwaregestützte Funktionen integriert, um mit neuen Funktionalitäten Kundenerlebnisse zu verbessern. Ein Preis dafür ist die zunehmende Produktkomplexität, die neue Ansätze für Design und Entwicklung erfordert. Die Methodik Software & Systems Engineering (SSE) führt einen vernetzten Entwicklungsprozess ein, mit dem Ingenieure softwaredefinierte Produkte in Abstimmung mit anderen Bereichen entwickeln. Sie hilft dabei, einen stabilen digitalen Faden von Entwurfsdaten, Testergebnissen, Simulationen und anderen Artefakten der Produktentwicklung zu erstellen. Dieser stellt sicher, dass die Daten zugänglich sind, wann und wo sie benötigt werden. Diese Methodik könnte eine Kernkomponente der Industrie während ihrer digitalen Transformation darstellen.

Verknüpfung von Tools und Prozessen

Die künftige Produktentwicklung wird sich zunehmend auf SSE stützen, weil Softwareplattformen immer fortschrittlicher und leichter verfügbar werden. Entwickler entwerfen einen wachsenden Anteil der Funktionen ihrer Produkte in Software. In der Automobilindustrie gehen beispielsweise viele Hersteller dazu über, softwaredefinierte Fahrzeuge (SDVs) herzustellen. In diesen werden scheinbar ausgereifte Systeme wie Teile der Lenkung, der Drosselklappe und der Bremssysteme in Software umgesetzt. Der Einsatz von SSE-Methoden in diesen Fällen kann die Auswirkungen neuer Softwaresysteme auf andere Systeme besser berücksichtigen. Konstruktionswerkzeuge sollten den ganzheitlichen Blick auf das Produkt ermöglichen, um die Integration aller Systeme zu unterstützen. Der Einsatz von Software wirkt sich auf viele technische Bereiche aus, von der Mechanik bis zu den elektrischen Systemen. Deshalb müssen die Werkzeuge bereichsübergreifende Datenverwaltung und -überprüfung ermöglichen. Mit diesen Funktionen können Entwicklungsteams die Hardware – von den Chips über Leiterplattensysteme bis hin zur Elektronik – sowie die Software und die mechanischen Systeme zuverlässig entwickeln.

Auf dem Weg der digitalen Transformation

Die digitale Transformation erleichtert es Unternehmen, Innovationen in allen technischen Bereichen und Produktfunktionen voranzutreiben und kurz- wie langfristige branchenweite Probleme wie den Mangel an Arbeitskräften anzugehen. Eine langfristige Strategie für die digitale Transformation bietet Unternehmen die Möglichkeit, über Fragen der Datenanbindungen hinauszugehen. Automatisiertes Datenmanagement, generative künstliche Intelligenz (KI) und Regelkreise zur Optimierung von Produkten, Software, Fertigung und anderen Bereichen lassen sich ebenfalls einbeziehen. Anhand eines fünfstufigen Plans berät Siemens Digital Industries Software Unternehmen dabei, den Reifegrad ihres digitalen Wandels zu messen: Konfiguration, Verbindung, Automatisierung, Generative Design und Closed-Loop-Optimierung. Die meisten Unternehmen agieren noch in den ersten beiden Phasen. Bei der Konfiguration handelt es sich um den Übergang von dokumentenbasierten Methoden zu modellbasierten Methoden, während es bei der Verbindung um die gemeinsame Nutzung von Daten in verschiedenen Engineering-Bereichen geht. Das SSE-Konzept arbeitet Hand in Hand mit diesen beiden Phasen und nutzt modellbasiertes Systems Engineering und verbundene Domänen, um die Integration von Software zu erleichtern. Rückverfolgbarkeit und domänenübergreifende Verifizierung helfen Entwicklern dabei, Hardware, Software und andere Systeme zu einem funktionalen softwaredefinierten Produkt zusammenzubringen. Für die Berater der Software-Sparte von Siemens kommt im nächsten Schritt die Integration von KI in die Entwicklungsprozesse hinzu. Mit dieser Technologie lassen sich zuerst banale und später komplexere Aufgaben automatisieren. Mit zunehmender Leistungsfähigkeit ließe sich KI etwa für Generative Design einsetzen, um auf der Grundlage der Daten eines Unternehmens automatisch Entwürfe zu erstellen. So könnten Unternehmen eines Tages geschlossene Optimierungsschleifen durchführen, indem sie Konstruktionen generieren, bewerten und iterieren, bis sie die bestmögliche gefunden haben.

Eine Zukunft für Softwaredefinierte Produkte

Die fünf Stufen des Reifegradmodells sollen Unternehmen und ihre Konstrukteure auf ihrem Weg zu künftigen Produktdesign- und Entwicklungsmethoden begleiten. Sie bieten Orientierung, damit die mit SSE-Methoden entwickelten Produkte Software und andere Systeme zuverlässig integrieren und dabei bestmöglich funktionieren. Die Konnektivität für Entwicklungsprozesse und Designtools, die mit dem Engineering-Ansatz verbunden ist, kann entscheidend für künftige Produkte sein und gleichsam eine Grundlage für die Reife der digitalen Transformation schaffen. In dem Maße, in dem Unternehmen diese Prozesse in Richtung Automatisierung, Generierung und Optimierung weiterentwickeln, werden neue Designmethoden entstehen. Diese können es Konstrukteuren ermöglichen, softwaredefinierte Produkte zu entwickeln, die den Kunden schon heute die Zukunft bringen.

Seiten: 1 2



  • Gründungen auf neuem Tiefststand –  vor allem verarbeitendes Gewerbe betroffen

    Gründungen auf neuem Tiefststand – vor allem verarbeitendes Gewerbe betroffen

    Im Jahr 2018 führten 25 Prozent der jungen Unternehmen im verarbeitenden Gewerbe Marktneuheiten ein. Im aktuellen IAB/ZEW-Gründungspanel ist dieser Wert auf 21 Prozent gesunken. Zudem beobachten die Studienverantwortlichen insgesamt einen…

    mehr lesen: Gründungen auf neuem Tiefststand – vor allem verarbeitendes Gewerbe betroffen

  • Künstliche Intelligenz: Algorithmen und Chips zusammen entwickelt

    Künstliche Intelligenz: Algorithmen und Chips zusammen entwickelt

    Leistungsfähige Mikrochips sind entscheidend für den erfolgreichen Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI). Das am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierte Projekt EDAI verfolgt einen neuen Ansatz: Die Forschenden koppeln den…

    mehr lesen: Künstliche Intelligenz: Algorithmen und Chips zusammen entwickelt

  • VDMA-Befragung: Arbeitskräftemangel kostet Umsatz

    VDMA-Befragung: Arbeitskräftemangel kostet Umsatz

    Nur zwei von drei Unternehmen im Maschinenbau können aktuell die Mehrheit ihrer offenen Stellen für Fachkräfte besetzen. Der Arbeitskräftemangel kostet sie nun auch Umsatz.

    mehr lesen: VDMA-Befragung: Arbeitskräftemangel kostet Umsatz

  • Wo Manager zukünftig Cybergefahren sehen

    Wo Manager zukünftig Cybergefahren sehen

    Deutsche und Schweizer C-Level Manager sehen besonders für das Homeoffice Handlungsbedarf, um dort in der Zukunft sensible Daten besser zu schützen. Die Österreicher halten Smart-Building-Technologien für anfällig. Dies zeigen die…

    mehr lesen: Wo Manager zukünftig Cybergefahren sehen

  • Produzenten mit Montage als Teilnehmer gesucht

    Produzenten mit Montage als Teilnehmer gesucht

    Forschende am IPH-Institut für Integrierte Produktion Hannover entwickeln eine Methode, um die Nachhaltigkeit von Automatisierungssystemen zu bewerten und solche Systeme einzuführen. Produzierende Unternehmen können sich am Projekt beteiligen.

    mehr lesen: Produzenten mit Montage als Teilnehmer gesucht

  • Tochterunternehmen Onoff verschmilzt mit SpiraTec

    Tochterunternehmen Onoff verschmilzt mit SpiraTec

    Die Onoff GmbH, eine hundertprozentige Tochterfirma der SpiraTec AG, ist mit der Muttergesellschaft verschmolzen. Die Kombination der Ressourcen, des Knowhows und der Teams soll die Grundlage für die zukünftigen Expansionspläne…

    mehr lesen: Tochterunternehmen Onoff verschmilzt mit SpiraTec

  • Neues Forschungszentrum für die kognitive Produktion entsteht

    Neues Forschungszentrum für die kognitive Produktion entsteht

    Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU hat den Bau des neuen Forschungszentrums begonnen. Im Neubau soll dann an Systemen im Sinn einer kognitiven Produktion geforscht werden. Konkreter ist damit…

    mehr lesen: Neues Forschungszentrum für die kognitive Produktion entsteht

  • 86 Prozent finden DSGVO-Umsetzung schwierig

    86 Prozent finden DSGVO-Umsetzung schwierig

    Für 86 Prozent der Firmen ist es sehr herausfordernd, die DSGVO umzusetzen, ergab eine Umfrage von Piwik Pro. Doch dass Konformität und ihre Marketingaktivitäten vereinbar seien, gaben 90 Prozent der…

    mehr lesen: 86 Prozent finden DSGVO-Umsetzung schwierig

  • SuperOffice-CEO Jentoft geht nach 18 Jahren

    SuperOffice-CEO Jentoft geht nach 18 Jahren

    Der CRM-Softwareanbieter SuperOffice hat Lars Engbork zum neuen CEO ernannt. Er übernimmt die Leitung von Gisle Jentoft, der das norwegische Unternehmen 18 Jahre lang geführt hat. Seit 2020 hält der…

    mehr lesen: SuperOffice-CEO Jentoft geht nach 18 Jahren

  • Transferprojekt vermittelt Blockchain-Wissen für KMU

    Transferprojekt vermittelt Blockchain-Wissen für KMU

    Im neu gestarteten Projekt DUH-IT sollen KMU aus Dortmund, Unna und Hamm den Einsatz von Blockchain-Technologie in der Lieferkettengestaltung erkunden. So wollen das Fraunhofer IML und die TU Dortmund die…

    mehr lesen: Transferprojekt vermittelt Blockchain-Wissen für KMU

  • Maschinenausfuhren gehen zurück

    Maschinenausfuhren gehen zurück

    Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau hat im ersten Quartal 2024 nominal 4,6 Prozent weniger als im Vorjahr exportiert, meldet der Branchenverband VDMA. Die Exporte nach China sinken weiter, das Wachstum…

    mehr lesen: Maschinenausfuhren gehen zurück

  • All About Automation in Heilbronn vorüber

    All About Automation in Heilbronn vorüber

    Das Messekonzept der All About Automation: überschaubar, praxisnah und regional. Damit ist Veranstalterin Easyfairs erfolgreich, die dritte Ausgabe der Automatisierungsschau in Heilbronn verzeichnete rund 30 Prozent mehr Aussteller und 40…

    mehr lesen: All About Automation in Heilbronn vorüber