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Engineering Frameworks

Systembaukasten für die Produktentwicklung

Mit der Software E1NS bietet Software-Hersteller Plato ein Product Lifecycle Management-System, das Anwendern ermöglicht, den Produktentstehungsprozess insbesondere in frühen Phasen zu gestalten. Denn an dieser Stelle im Lebenszyklus eines Produktes lassen sich viele Kostenfallen verhindern und konstruktionsbedingte Risiken vermeiden.

Bild: Plato

Die Plato AG bietet mit ‚E1NS‘ ein webbasiertes Product Lifecycle Management-System, mit dem Aufgaben des Produktentstehungsprozesses (PEP) integriert erledigt werden können. Von der Anforderungsanalyse über Design und Risikoanalysen bis hin zu Validierung und Feldrückmeldung können Vorgänge auf einer einheitlichen Datenbasis geplant und umgesetzt werden. Das zentrale System-Modell soll sicherstellen, dass Planer und Entwickler sämtlicher Disziplinen über das Gleiche sprechen und alle Entwicklungsschritte parallel stattfinden können. Ein integrierter Methodenbaukasten soll zudem erlauben, das Engineering-Framework auf die Spezialitäten der Entwicklungsprozesse verschiedener Branchen anzupassen.

System-Modell im Mittelpunkt

Im Zentrum der Software steht der SYSML-Editor E1NS.Aspects, mit dem Systeme interdisziplinär entwickelt werden können. Dazu können verschiedene Aspekte eines Systems eröffnet werden, beispielsweise Mechanik, Elektronik, Software oder auch das Sicherheitskonzept. Jeder Aspekt zeigt einen Ausschnitt des Gesamtsystems, die Untersuchungen sämtlicher Aspekte münden in einem vereinheitlichten System-Modell. Dieses Modell ist der Anker für eine Vielzahl weiterer Aktivitäten. Die Systemelemente fungieren als Träger von Methodenanwendungen, die wiederum im Methodenbaukasten der Software konfiguriert werden können. Hierfür stehen unterschiedliche Methoden zur Verfügung: Anforderungsanalyse, Feinspezifikation, Funktionsanalyse, Fehlerbaumanalyse, Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA), Lösungsbewertung, Gefahrenanalyse, Gefährdungsanalyse, Toleranzanalyse et cetera.

Auch branchenspezifische Methoden wie HACCP, 8D-Report, Health-Hazard-Analyzis und Methodensysteme aus der Maschinenrichtlinie oder der Funktionalen Sicherheit sind im System abgedeckt. Der Methodenbaukasten kann jede Form von Berechnungen abbilden und beliebige Datenbeziehungen repräsentieren. Gleichzeitig können im Baukasten Traces definiert und bei der Methodenanwendung gesetzt werden. Diese erweitern das Systemmodell um diverse Netze wie Funktions-, Fehler- und Traces-Netz. Die mit dem Entwurf multidisziplinärer Systeme einhergehende Komplexität soll somit beherrschbar werden.

Anforderungen im Fokus

Einen besonderen Fokus haben die Entwickler des Engineering-Frameworks auf das Anforderungsmanagement gelegt. Der Übergang zwischen Anforderungsdomänen, wenn zum Beispiel konsolidierte Kundenanforderungen in ein System-Modellüberführt werden sollen, stellt nicht selten ein Problem dar, wenn die Anforderungssysteme nicht über das Wissen des Systemmodells verfügen. Erst wenn das Systemmodell und die darüber liegenden Anforderungsstrukturen vernetzt werden, kann eine vollständige Rückverfolgbarkeit sichergestellt werden.

Verknüpft auf der Plattform

Die Lösung kombiniert die Abschnitte des Produktentstehungsprozesses mit den dazu notwendigen Entwicklungsmethoden und bietet so eine Plattform, um diese Methoden mit Phasen und Systemstruktur zu verknüpfen. Dabei werden alle für den jeweiligen Prozess notwendigen Formblätter und Methoden zur Verfügung gestellt. Im Methodenplan bedeuten Kreuze die Anwendung von Methoden durch Zuweisung einer Maßnahme auf Systemelemente. Jedes Kreuz repräsentiert somit eine Aufgabe oder sogar einen ganzen Baum von Aufgaben und führt auch Verantwortliche und Zieldatum mit auf. An den einzelnen Gates ist ersichtlich, ob die Methoden vollständig umgesetzt wurden. Eine Besonderheit hier sind die rot umrandeten Definitionen der Dokumente, die zu einem Gate erstellt werden sollen.

Diese kommen aus einem speziellen Baukastensystem, das auf die Ausgabe von komplexen Dokumenten auf der Basis der angewendeten Methoden spezialisiert ist. Grundlage für den Methodenplan ist E1NS.Actions. Dort werden Projekte angezeigt in einer kombinierten Sicht auf Meilensteine, Phasen, Maßnahmen und Systeme sowie Funktionen und Fehlermöglichkeiten. Für die Elemente können Maßnahmen vergeben werden. Die Aktivitäten im PEP werden so durchgängig gebündelt. Das Framework bietet somit maßgeschneiderte Methoden für Entwicklungsprozesse und stellt die dazugehörigen Formblätter zur Verfügung. Durch die Verknüpfung zwischen Methodenframework und Systemmodell haben Beteiligte Zugriff auf relevante aktuelle Daten und Dokumente.

Suchen im Volltext

Das Engineering-Framework arbeitet mit vier sogenannten Schalen: Methodenbaukasten, Maßnahmen, Dokumente und Kennzahlen. Eine Besonderheit stellt die Schale ‚Dokumente‘ in E1NS.Documents dar. Hier können Artefakte aus der Volltextindizierung gefunden werden. Auch Tagging und Freigabeprozesse werden von hier aus gesteuert. Ein kombinierter Baum aus Projekten, Meilensteinen, Maßnahmen, Systemstrukturen, Anforderungen und Funktionen wird hier zur Ablage beliebiger Dokumente. Jedes Element in diesem Baum liefert eine ‚Drop-Zone‘, wo Dokumente abgelegt und einem Freigabeprozess unterworfen werden können.

Weltweiter Zugriff möglich

Die durchgängige Lösung wird durch einen vollwertigen, auf intuitive Bedienbarkeit ausgelegten Web-Client unterstützt, was weltweiten Zugriff und geringe Installationskosten gestattet. Meilensteine und Quality Gates sowie das integrierte Maßnahmen- und Dokumentenmanagementsystem helfen in allen Phasen der Produktentwicklung, Termine einzuhalten und für Transparenz und Rückverfolgbarkeit zu sorgen. Die Lösung entspricht auch verschiedenen Aspekten einer Vision für eine Industrie 4.0: Etwa in Hinblick auf die Durchgängigkeit von Prozessen. Dafür gilt es, tragfähige Werkzeug-Konzepte zur Unterstützung eines integrierten Produkt-, Prozess- und Ressourcen-Engineerings zu entwickeln. Genau hier setzt der Softwarer-Hersteller mit seinem Engineering-Framework an.


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