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



  • Deutschland auf Platz 4 von 35 Staaten

    Deutschland auf Platz 4 von 35 Staaten

    „Deutschlands Innovationsdynamik droht ins Mittelfeld zu rutschen. Im Vergleich zu unseren Wettbewerbern treten wir auf der Stelle“, kritisiert BDI-Präsident Dieter Kempf. Damit setze sich ein Abwärtstrend seit 2014 fort.

    mehr lesen: Deutschland auf Platz 4 von 35 Staaten

  • Coronavirus auch per E-Mail gefährlich

    Coronavirus auch per E-Mail gefährlich

    Täglich tauchen Meldungen zu neuen Infektionsfällen mit dem grassierenden Coronavirus auf. Die Bilder von abgeriegelten Städten und Menschen in Quarantäne zeichnen ein Schreckensszenario.

    mehr lesen: Coronavirus auch per E-Mail gefährlich

  • Security-Maßnahmen planen

    Security-Maßnahmen planen

    Anlagenbetreiber sind dafür verantwortlich, dass ihre Sicherheitssysteme (engl. Safety Instrumented Systems, SIS) relevante Safety- und Security-Normen erfüllen. Oft fehlt jedoch neben Zeit und Ressourcen die erforderliche Systemkenntnis, um die richtigen…

    mehr lesen: Security-Maßnahmen planen

  • 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

  • Vernetzte Kompetenzen in neuem Forum

    Vernetzte Kompetenzen in neuem Forum

    Der Bayerische Verband für Sicherheit in der Wirtschaft e.V. (BVSW) startet eine neue Plattform zur Abwehr von Cyberkriminalität: BVSW Digital ist ein übergreifendes Forum für Unternehmen, Behörden und Politik, um…

    mehr lesen: Vernetzte Kompetenzen in neuem Forum

  • Cybersicherheit soll das Potenzial von 5G nicht einschränken

    Cybersicherheit soll das Potenzial von 5G nicht einschränken

    5G ist die mobile Technologie, um immer größere Datenmengen zu bewegen. Sie ist in der Lage, Verbindungen praktisch ohne Verzögerung bereitzustellen.

    mehr lesen: Cybersicherheit soll das Potenzial von 5G nicht einschränken

  • Wi-Fi 6 Access Point

    Wi-Fi 6 Access Point

    Die neuen Wi-Fi 6 Access Points LX-6400 und LX-6402 verfügen über je zwei integrierte IEEE802.11ax-Funkmodule für den parallelen Betrieb in 2,4 und 5GHz und bieten 4×4 Multi-User Mimo im Up-…

    mehr lesen: Wi-Fi 6 Access Point

  • KI-Spezialist Empolis erwirbt Intelligent Views

    KI-Spezialist Empolis erwirbt Intelligent Views

    Der Analytics-Dienstleister Empolis Information Management erwirbt Intelligent Views. Mit der Akquise will Empolis seine Künstliche Intelligenz-Kompetenzen insbesondere für die Industrie und öffentliche Verwaltung ausbauen. Zudem soll eine Standardlösung zum Erstellen…

    mehr lesen: KI-Spezialist Empolis erwirbt Intelligent Views

  • Damit der Roboter erkennt, wem was wann gehört

    Damit der Roboter erkennt, wem was wann gehört

    Für Maschinen stellen wechselnde Funktionen von Objekten ein ungelöstes Problem dar: Ein Laborroboter weiß beispielsweise nicht, welches Werkzeug gerade welchem Mitarbeiter zuzuordnen ist. Die drei Forschungsbereiche des DFKI-Labors Niedersachsen arbeiten…

    mehr lesen: Damit der Roboter erkennt, wem was wann gehört

  • Transformation Stage, Digital Ecosystems und Future Hub

    Transformation Stage, Digital Ecosystems und Future Hub

    Vom 20. bis zum 24. April öffnet die Hannover Messe ihre Pforten. Rund 6.500 Aussteller und mehr als 220.000 Besucher werden zur Weltleitmesse der Industrie erwartet. Neu in diesem jahr…

    mehr lesen: Transformation Stage, Digital Ecosystems und Future Hub

  • IT-Totalschaden vermeiden

    IT-Totalschaden vermeiden

    Nach einem Cyberangriff mit dem Trojaner Emotet vor fünf Monaten ist das Berliner Kammergericht noch immer weitgehend offline. Vor wenigen Tagen enthüllte ein Bericht, dass der Sicherheitsvorfall deutlich verheerender war,…

    mehr lesen: IT-Totalschaden vermeiden

  • Ein KI-Assistent für Datenlöschung

    Ein KI-Assistent für Datenlöschung

    In Verwaltungen von Unternehmen häufen sich große Datenmengen an. Dabei den Überblick zu behalten, fällt Mitarbeitern oft schwer.

    mehr lesen: Ein KI-Assistent für Datenlöschung