Smart Systems Engineering (SmartSE)

Aufgabenstellung und Zielsetzung

Um die Entwicklung von komplexen mechatronischen Systemen zu beschleunigen und Kosten zu sparen, werden sie zunehmend virtuell abgesichert. Da sich die Entwicklung in der Regel über eine längere Zulieferkette verteilt, müssen die Simulationsprozesse und Datenformate so vereinheitlicht werden, dass Simulationsmodelle und andere simulationsrelevante Informationen zwischen verschiedenen Partnern ausgetauscht und in unterschiedlichen Tools verwendet werden können. Die Projektgruppe Smart Systems Engineering (SmartSE) hat sich zum Ziel gesetzt, anwendungsnahe Konzepte für die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit beim simulationsgestützten Systems Engineerings zu erarbeiten. Dazu entwickelt sie Empfehlungen zur Prozessgestaltung und treibt Standards für die kollaborative Entwicklung komplexer, mechatronischer Systeme voran.

SmartSE setzt sich aus einem Teilnehmerkreis von knapp 30 Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammen; darunter sowohl Anwender-Unternehmen als auch Software-Vendoren. Die Projektgruppe feierte im letzten Jahr ihr zehnjähriges Bestehen. Im Laufe der Jahre hat sie maßgeblich dazu beigetragen, den FMI-Standard (Functional Mockup Interface) zu vervollkommnen und als Standard für den Austausch von Simulationsmodellen in der Industrie zu etablieren.

Schwerpunkte und konkrete Ergebnisse

Das SmartSE-Projekt beendete im vergangenen Jahr die Projektphase vier mit der Vorstellung einer dritten, überarbeiteten Version der Empfehlung "Smart Systems Engineering". Sie ist kostenlos unter https://www.prostep.org/mediathek/veroeffentlichungen erhältlich. Damit ging das Projekt in die fünfte Phase, die den Fokus von der bidirektionalen Zusammenarbeit mit zwei Partnern auf eine kollaborative Entwicklung mit mehreren Partnern erweitert und gleichzeitig neue Themenfelder wie z.B. die Vereinbarkeit von Systems Engineering und agilen Methoden adressiert.

Schwerpunkt der Projektarbeit ist auch in dieser fünften Phase die Erarbeitung von Best Practices für das simulationsgestützte Systems Engineering in einem kollaborativen Entwicklungsprozess, die allen Partnern Vorteile bringen. Ein erstes konkretes Ergebnis sind die Best Practices für den SSP-Standard (System Structure and Parameterization), der seit Mitte des Jahres verfügbar ist und den die Projektgruppe in einem Whitepaper beschrieben hat. Er ermöglicht es, nicht nur einzelne Simulationsmodelle, sondern auch Verbünde von Modellen und Parameter-Strukturen unternehmensübergreifend und zwischen unterschiedlichen Tools auszutauschen.

Organisatorische und technische Herausforderungen

Mit Abschluss des Förderprojekts SET Level zur Verifikation und Validierung hochautomatisierter Fahrfunktionen wurde das im Rahmen des Projekts definierte Credible Simulation Process Framework an die SmartSE-Projektgruppe übergeben. Die Herausforderung besteht nun darin, die Prozesse so zu erweitern, dass die Durchführung und Nachverfogbarkeit der Simulationen und der Simulationsergebnisse über die Zulieferkette hinweg sichergestellt werden kann. Das erfordert unter anderem die Erweiterung des SSP Standards für die Abbildung eines standardisierten Simulationsprozesses (SSP Traceability).

Die Planungen für das laufende Jahr 2023

Im laufenden Jahr wird die SmartSE-Projektgruppe die Erarbeitung von Best Practices für das simulationsbasierte Systems Engineering in einem unternehmensübergreifenden Entwicklungsprozess mit mehreren Partnern fortsetzen. Kernthemen der verschiedenen Arbeitspakete sind u.a. der vertrauenswürdige Simulationsprozess und die Harmonisierung der Metadaten zur Gewährleistung der Simulationsqualität, der Umgang mit unterschiedlichen Modellierungs- und Abstraktionsansätzen beim Einsatz von Simulationen, die Kombination von Systems Engineering und agilen Methoden sowie die Erweiterung des V-Modells um relevante Informationen zu Standards, Engineering-Artefakten oder Entwicklungsansätzen.

Das sagt die Projektkoordination:

„SmartSE feierte dieses Jahr sein 10-jähriges Bestehen und ist damit eines der langlebigsten und erfolgreichsten Projekte des prostep ivip Vereins. Die rege Beteiligung von 26 weltweiten Unternehmen, die teils auch an den Workshops in Darmstadt vor Ort teilnahmen, zeigt, dass das Projekt mit seinen Themen immer noch den aktuellen Bedürfnissen der Industrie entspricht.“

Das sagt die Projektleitung:

„Wir wünschen uns weiterhin eine so rege Beteiligung mit fruchtbaren Diskussionen über die verschiedenen Schwerpunktthemen, die wir mit Projektphase fünf adressieren. Es geht z.B. um die spannende Frage wie wir die Qualität von Simulationsergebnissen bewerten, wie wir bei der Simulation mit unterschiedlichen Abstraktionsniveaus umgehen oder wie das V-Modell mit agilen Methoden in Einklang gebracht werden kann.“

Projektleitung

Pate WF, IF, BM:
Hans-Martin Heinkel, Robert Bosch GmbH

Projektkoordination

Dr. Melanie Kluge
Tel.: +49 157 5016 5353
E-Mail: melanie.kluge(at)b-h-c.de

Teilnehmer

ANSYS Germany GmbH
Audi AG
AVL List GmbH
BHC GmbH
BMW Group
Dassault Systèmes SE
TU Darmstadt DIK
DENSO Corporation
dSPACE GmbH
:em engineering methods AG
eXXcellent Solutions GmbH
Ford-Werke
Fraunhofer IESE
Fraunhofer IFF
Fraunhofer IPK
PROSTEP AG
Raytheon
Robert Bosch GmbH
Siemens AG
Siemens Industry Software GmbH
Stellantis
The Boeing Company
Toshiba Digital Solutions Corporation
Toyota Motor Europe
TU-Kaiserslautern
UNITY AG
Virtual Vehicle
Volkswagen AG
ZF Friedrichshafen AG