Model Based Systems Engineering (MBSE)
Einführung in das Model Based Systems Engineering (MBSE)
Bei MBSE werden Dokumente durch Modelle abgelöst
Diese Modelle werden meist mit den standardisierten Sprache UML und SysML erstellt. Durch den sich immer weiter ausbreitenden Einsatz von MBSE in der Industrie und im Infrastrukturbereich entwickelten sich mittlerweile verschiedene Methoden und viele auf unterschiedliche Einsatzbereiche spezialisierte Sprachen. Die rasche Verbreitung von MBSE ist auf die unzähligen Vorteile zurückzuführen, die sie bietet.
Von diesen Vorteilen profitieren Unternehmen durch den Einsatz von MBSE:
Modelle ermöglichen eine präzisere und umfangreichere Systembeschreibung als Dokumente
Ein umfassendes MBSE Modell ist Voraussetzung für die Erstellung eine Digitalen Zwillings
Architekturmodelle lassen sich mit MBSE interdisziplinär von verschiedenen Ingenieurdisziplinen erstellen und erlauben die Rückverfolgung der einzelnen Entwicklungsschritte und der im System vorhandenen Abhängigkeiten
Aus einem Modell können Subsysteme, Baugruppen oder Komponenten beliebig oft wiederverwendet werden
MBSE hilft dabei, Redundanzen in den Anforderungen und Spezifikationen zu reduzieren
MBSE eröffnet die Möglichkeit, das System in einem digitalen Modell zu analysieren und zu verbessern. Dadurch werden Fehler reduziert und es lassen sich auch Bausteine für Cybersicherheit integrieren.
Hier finden Sie praktische Anwendungsfälle unserer Kunden:
Enterprise Architect im TUM Hyperloop Programm
AIT nutzt Enterprise Architect als technische Brücke zur Industrie
FAQs zu Model Based Systems Engineering (MBSE)
Was ist MBSE (Modellbasierte Systementwicklung)?
Ausgehend von der Softwarenentwicklung, die immer komplexer wurde, entwickelt sich schon bald eine eigene Systemtechnik. Diese bezieht verschiedene Teile eines Systems (Soft- und Hardware etc.) in die Betrachtung ein und versucht dafür einen umfassenden Ansatz zu finden. Zunächst arbeitete man dabei ausschließlich mit Dokumenten, in denen die verschiedenen Systemteile beschrieben wurden.
Erst vor rund 20 Jahren beschrieb das International Council on Systems Engineering (INCOSE), wie man mit Modellen die bei zunehmenden Komplexität immer unübersichtlicher werdenden Dokumente ablösen kann. Damit war das modellbasierte Systems Engineering (MBSE) geboren, das den höheren Abstraktionsgrad von Modellen dafür nutzt, um die Entwicklung leichter verständlich und flexibler zu machen.
Inzwischen hat sich MBSE in der Entwicklung sicherheitsrelevanter Systeme (Autos, Flugzeuge, Verteidigung, Medizintechnik, Infrastrukturprojekte etc.) weitgehend durchgesetzt.
Was ist das Ziel von MBSE (Model Based Systems Engineering)?
Schon bei der Entwicklung komplexer Software hat sich die Einführung modellbasierter Entwicklungsmethoden sehr bewährt. Daher ist es nicht verwunderlich, dass inzwischen bei den noch viel komplexeren Prozessen der Systementwicklung ebenfalls diese Methoden zur Anwendung kommen (MBSE).
Denn auch hier geht es vor allem auch um die Beherrschung der Komplexität, was durch den höheren Abstraktionsgrad von Modellen deutlich vereinfacht wird. Nach formalen Kriterien entwickelte Modelle verbessern zudem die Kommunikation und Zusammenarbeit, was letztlich zu Systemen von höherer Qualität und Zuverlässigkeit führt:
- Komplexität wird beherrschbar: MBSE bietet mit einer eine strukturierten und formalisierten Herangehensweise eine ideale Möglichkeit, um komplexe Systeme zu vereinfachen und zu managen
- Kommunikation und Zusammenarbeit: Modelle vereinfachen mit ihrer grafischen Aufbereitung die Zusammenarbeit verschiedener Teams und Stakeholder
- Frühzeitige Fehlererkennung: MBSE erlaubt die frühzeitige Validierung eines Systems durch Simulationen und Modellanalysen
- Raschere Entscheidungen: Modelle sind eine präzise Grundlage für fundierte Entscheidungen während des Entwicklungsprozesses
- Reduzierung der Entwicklungskosten: Die Wiederverwendung von Modellen verkürzt können Entwicklungszeiten und reduziert Kosten
- Nachverfolgbarkeit: MBSE garantiert die Nachverfolgbarkeit von Anforderungen bis zur Implementierung über den gesamten Entwicklungszyklus hinweg
Was brauche ich, um mit MBSE starten zu können?
Modellbasiertes Systems Engineering (MBSE) wird besonders bei komplexen Projekten im Bereich der Systementwicklung eingesetzt. Daher erfordert der Einstieg in diesen sich immer weiter ausbreitenden Ansatz eine sorgfältige Planung und Vorbereitung. Grundsätzlich benötigen Sie für MBSE eine Kombination aus:
- Werkzeugen
- Methoden
- Schulungen
- organisatorischer Unterstützung
Wegen der Komplexität der mit MBSE durchgeführten Projekte ist es sehr empfehlenswert, sich für den Beginn ein kleines „Pilotprojekt“ auszusuchen, bei dem die Anforderungen sehr klar definiert sind. Dabei testen Sie die ausgesuchten MBSE Methoden und Werkzeuge, stellen den Schulungsbedarf fest und sammeln erste Erfahrungen. Danach verfügen Sie über eine gute Basis für die weitere schrittweise Einführung von MBSE in Ihrem Unternehmen.
Wie gelingt eine erfolgreiche Einführung von MBSE?
Hier ein kleiner Katalog an Voraussetzungen für die erfolgreiche Einführung von MBSE:
- Grundlegendes Verständnis von Systems Engineering
- Schulung: MBSE spezifische Schulungen erhalten Sie z.B. in der „Akademie für professionelles Modellieren“ von SparxSystems Central Europe. Hier erfahren Sie auch alles zu Methoden und Prozessen, die Sie in Ihrem MBSE Projekt einsetzen wollen.
- Sprachen: Grundlegende Sprachen für MBSE sind UML und SysML, die je nach Projekt um weitere Sprachen ergänzt werden
- Werkzeug: Die Wahl des passenden Werkzeugs ist entscheidend für den Erfolg Ihres Projekts. Ein sehr beliebtes und preiswertes Werkzeug ist Enterprise Architect, das alle Stufen von MBSE unterstützt.
- Organisation: MBSE erfordert meist einen Wandel in den Arbeitsweisen Ihres Entwicklungsteams, den Sie mit Coaching und kontinuierlichem Lernen besonders gut unterstützen können.
