MoBaCon - MBSE-basiertes Konfigurationssystem zur Analyse modularer Produktarchitekturen

Ausgangssituation aus Unternehmenssicht

Die Beherrschung der Variantenvielfalt, wie sie vor allem bei Produkten mit einer hohen Komponentenvielfalt und somit einem hohen Komplexitätsgrad auftritt, gilt als große Herausforderung der Produktentwicklung. Insbesondere Unternehmen aus dem Bereich des Sondermaschinen- und Anlagenbaus sind von dieser Thematik besonders stark betroffen, da eine hohe Produktindividualisierung bei gleichzeitig sehr geringen Stückzahlen die vorhandene Produktstruktur über die verschiedenen Produktgenerationen hinweg stark diversifiziert. Mit jedem neuen Projekt, das aufgrund der geringen Wiederverwendbarkeit bisheriger Entwicklungsarbeiten die Nutzung von Skaleneffekten und Lessons-learned Effekten kaum zulässt, wird die Komplexität der Produktstruktur weiter gesteigert.

Zielstellung

Im Rahmen des MoBaCon-Projekts soll auf Basis einer zu entwickelnden MBSE-Datenstruktur ein Konfigurations-system am Beispiel der ERLAS-Produktarchitektur geschaffen werden. Aufbauend auf den sich ergebenden Konfigurationsdaten soll ein methodisches Werkzeug zur Analyse der Auswirkungen der Modularisierung auf die Produktarchitektur und somit auf die Gestaltung des Baukastens geschaffen werden, um diesen hinsichtlich der kundenrelevanten Eigenschaften zu optimieren.

Lösungsansatz

Ein bisher in diesem Zusammenhang noch nicht umgesetzter oder untersuchter Ansatz zur Lösung dieser Problemstellung bietet der Einsatz des softwareunterstützen Model-Based Systems Engineering (MBSE). Hiermit lassen sich komplexe und vielfältige Datentypen wie z.B. Produktdaten, Anforderungsdaten, Schnittstellendaten, Zusammenhänge und Bedingungen strukturiert miteinander in Beziehung setzen. Die Grundlage der Daten und Ihrer Zusammenhänge bieten zu implementierende, konsistente Datengerüste, deren Inhalte und Definitionen deutlich über die Datenverwaltung konventioneller PLM-Systemen hinausgehen.

Durch die Möglichkeit zur Ontologieabbildung mittels der semantischen Modellierungssprache SysML kann das implizite und explizite Baukastenregelwerk als Grundlage für das Konfigurationssystem durchgängig abgebildet werden. Die Möglichkeit zur Versionierung soll dann eine Analyse und Bewertung der existierenden sowie alternativen modularer Produktstrukturen ermöglichen, sodass ein Baukasten hinsichtlich der kundenrelevanten Eigenschaften optimiert werden kann.

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing Dieter Krause

Projektbearbeitung: Florian Seiler, Dipl.-Wirt.-Ing

Projektpartner

ERLAS Erlanger Lasertechnik GmbH

Die Laufzeit des Projekts reicht von Juli 2018 bis Juli 2021.

Projektposter