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



  • Update für Industrie 4.0

    Update für Industrie 4.0

    Den gemeinnützigen Verein SmartFactory KL treibt das Ziel, die Ansätze von Industrie 4.0 verstärkt in der Produktionspraxis zu bringen. Im Rahmen der Initiative wurden deshalb bereits realitätsnahe Lösungen, erste Produkte…

    mehr lesen: Update für Industrie 4.0

  • Jennifer Morgan verlässt SAP

    Jennifer Morgan verlässt SAP

    Co-CEO Jennifer Morgan verlässt SAP Ende April. Wie der Softwarekonzern mitteilt, wird Christian Klein das Unternehmen zukünftig alleine führen.

    mehr lesen: Jennifer Morgan verlässt SAP

  • Wirtschaftliche Auswirkungen in allen Bundesländern

    Wirtschaftliche Auswirkungen in allen Bundesländern

    Eine Szenarienrechnung des Ifo-Instituts zeigt, dass im Gegensatz zur Finanzkrise 2009 die Wirtschaft aller Bundesländer gleichermaßen vom aktuellen ‘Shutdown‘ betroffen ist.

    mehr lesen: Wirtschaftliche Auswirkungen in allen Bundesländern

  • 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

  • Sicherheitsarchitektur für das Industrial IoT

    Sicherheitsarchitektur für das Industrial IoT

    Cybersecuritybedrohungen für kritische Infrastrukturen steigen und stellen eine erhebliche Gefahr für Mitarbeiter sowie ein finanzielles Risiko dar.

    mehr lesen: Sicherheitsarchitektur für das Industrial IoT

  • VDMA-Blitzumfrage

    VDMA-Blitzumfrage

    In einer dritten Blitzumfrage zu den Auswirkungen der Corona-Pandemie auf den deutsche Maschinenbau zeigt sich eine Verschiebung. Viele Unternehmen berichten von Stornierungen und Auftragseinbußen.

    mehr lesen: VDMA-Blitzumfrage

  • Verlängerung des Kurzarbeitergeldes

    Verlängerung des Kurzarbeitergeldes

    Die Große Koalition will die Bezugsdauer des Kurzarbeitergeldes für Beschäftigte über zwölf Monate hinaus verlängern. Davon könnten viele Maschinenbauer profitieren.

    mehr lesen: Verlängerung des Kurzarbeitergeldes

  • Bosch Rexroth erzielt Umsatz auf Vorjahresniveau

    Bosch Rexroth erzielt Umsatz auf Vorjahresniveau

    Bosch Rexroth hat 2019 mit 6,2Mrd.€ einen Umsatz auf Vorjahresniveau erzielt. Profitiert hat das Unternehmen dabei vor allem von seinem soliden Kerngeschäft mit Hydraulik sowie dem weiteren Ausbau des Angebots…

    mehr lesen: Bosch Rexroth erzielt Umsatz auf Vorjahresniveau

  • Maschinenbau in China fährt langsam wieder hoch

    Maschinenbau in China fährt langsam wieder hoch

    Eine 2. Blitzumfrage des VDMA in China zeigt, dass die Auswirkungen der Corona-Pandemie dort als weniger schlimm eingeschätzt werden als noch im März. Dennoch erwarten die Unternehmen kräftige Umsatzeinbußen.

    mehr lesen: Maschinenbau in China fährt langsam wieder hoch

  • Zertifizierung während der Corona-Krise

    Zertifizierung während der Corona-Krise

    Unternehmen sind derzeit in vielerlei Hinsicht gefordert: Sie müssen ihr wirtschaftliches Überleben sichern, Mitarbeiter ins Homeoffice oder in Kurzarbeit schicken und neue Strategien entwickeln. Sind Managementsysteme für Qualität, Umwelt, Energie…

    mehr lesen: Zertifizierung während der Corona-Krise

  • ZVEI-Umfrage

    ZVEI-Umfrage

    Die Elektroindustrie bekommt die Auswirkungen der Corona-Pandemie zunehmend zu spüren. Das ergab eine Umfrage des ZVEI unter seinen Mitgliedsunternehmen.

    mehr lesen: ZVEI-Umfrage

  • Nvidia wird Gesellschafter beim DFKI

    Nvidia wird Gesellschafter beim DFKI

    Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) hat mit Nvidia einen neuen Gesellschafter. Beide Unternehmen forschen gemeinsam in den Bereichen Machine Learning und Deep Learning.

    mehr lesen: Nvidia wird Gesellschafter beim DFKI