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



  • Sick erreicht prognostizierte Ziele für 2019

    Sick erreicht prognostizierte Ziele für 2019

    Sick hat im Geschäftsjahr 2019 seinen Umsatz um 7% auf 1,7Mrd.€ erhöht. Der Auftragseingang lag bei 1,8Mrd.€ (2018: 1,7Mrd.€).

    mehr lesen: Sick erreicht prognostizierte Ziele für 2019

  • Eine App zur Bauteilerkennung

    Eine App zur Bauteilerkennung

    In der Bildverarbeitung kommt künstliche Intelligenz seit langem zum Einsatz. Neuronale Netze erkennen beispielsweise Objekte des alltäglichen Lebens mit einer höheren Genauigkeit wieder als der Mensch. Forscher des Fraunhofer-Instituts für…

    mehr lesen: Eine App zur Bauteilerkennung

  • VDI ZRE veröffentlicht neue Prozesskette und Ressourcencheck

    VDI ZRE veröffentlicht neue Prozesskette und Ressourcencheck

    Durch industrielle biotechnologischen Prozesse ist es möglich, Güter ressourcenschonender und nachhaltiger zu produzieren. Das VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE) hat als Online-Tool einen Prozess visualisiert, mit dem sich biotechnologische Verfahren…

    mehr lesen: VDI ZRE veröffentlicht neue Prozesskette und Ressourcencheck

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • Worauf CIOs achten sollten

    Worauf CIOs achten sollten

    Nicht Wachstum, sondern die Sicherung der Unternehmenszukunft steht während der Corona-Pandemie im Fokus der Unternehmen. Das Beratungsunternehmen Gartner hat diesbezüglich acht Maßnahmen identifiziert, die CIOs ergreifen sollten.

    mehr lesen: Worauf CIOs achten sollten

  • Digitalindex rutscht auf Tiefststand

    Digitalindex rutscht auf Tiefststand

    ITK-Unternehmen bewerten Geschäftslage noch als befriedigend, blicken aber pessimistisch in die Zukunft. Der Digitalindex des Branchenverbandes Bitkom rutschte auf den niedrigsten Wert seit seiner erstmaligen Erhebung.

    mehr lesen: Digitalindex rutscht auf Tiefststand

  • Kurzarbeit: Unternehmen wollen vorbereitet sein

    Kurzarbeit: Unternehmen wollen vorbereitet sein

    Etwa 55 Prozent der deutschen Unternehmen haben Kurzarbeit angezeigt. Darunter nicht nur Firmen, die stark von der Pandemie betroffen sind. Das geht aus einer Umfrage des Instituts der deutschen Wirtschaft…

    mehr lesen: Kurzarbeit: Unternehmen wollen vorbereitet sein

  • Arbeitsmarktbarometer sinkt auf Tiefststand

    Arbeitsmarktbarometer sinkt auf Tiefststand

    Mit einem Stand von 93,5 Punkten weißt das IAB-Arbeitsmarktbarometer den niedrigsten Wert seit seiner erstmaligen Erhebung im Jahr 2008 auf.

    mehr lesen: Arbeitsmarktbarometer sinkt auf Tiefststand

  • KI und ERP für verbesserten Service

    KI und ERP für verbesserten Service

    Durch die Kooperation zwischen Proalpha und Empolis können Unternehmen ihren Servicemitarbeitern Wissen kontextsensitiv zur Verfügung stellen. Konkret wird Empolis Service Express in das ERP-System von Proalpha integriert.

    mehr lesen: KI und ERP für verbesserten Service

  • Handel mit China stark beeinträchtigt

    Handel mit China stark beeinträchtigt

    Zwar konnten die deutschen Elektroexporte im Februar 2020 mit einem Volumen von 16,7 Milliarden Euro noch ein leichtes Plus von 0,8 Prozent im Vergleich zum Vorjahresmonat verzeichnen. Jedoch gingen die…

    mehr lesen: Handel mit China stark beeinträchtigt

  • Ein FTS für kleine Unternehmen

    Ein FTS für kleine Unternehmen

    In einem gemeinsamen Forschungsprojekt wollen das Startup Flexlog und das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover ein besonders günstiges und flexibles Fahrerloses Transportsystem entwickeln, das noch dazu ganz einfach…

    mehr lesen: Ein FTS für kleine Unternehmen

  • Schneider Electric: Umsatz um 6,4 Prozent rückläufig

    Schneider Electric: Umsatz um 6,4 Prozent rückläufig

    Schneider Electric hat im ersten Quartal des Geschäftsjahres 2020 einen Umsatz in Höhe von 5,8Mrd.€ erzielt. Das ist ein Rückgang von 6,4% gegenüber dem Vorjahresquartal.

    mehr lesen: Schneider Electric: Umsatz um 6,4 Prozent rückläufig