Methoden zur Entwicklung modularer Produktfamilien verwenden viele verknüpften Daten, welche selten konsistent sind. Nachträglich einzupflegende Änderungen sind somit nicht durchgängig.

Eine Möglichkeit, dem zu begegnen, bieten modellbasierte Vorgehen unter der Verwendung der grafischen Modellierungssprache SysML. Ziel der Forschung ist es Ansätze des Model-Based Systems Engineering (MBSE) aufzugreifen und auf die methodische Unterstützung modularer Produktentwicklung zu übertragen. Dieses modellbasierte Vorgehen wird in vielen unterschiedlichen Forschungprojekten angewandt.

Neben der Sicherstellung der Datenkonsistenz durch die Entwicklung eines durchgängigen Datenmodells als Basis für die Entwicklung modularer Produktfamilien ergeben sich mehrere Möglichkeiten zu deren Analyse sowie zur Anknüpfung nachgelagerter Prozessschritte. Demzufolge wird auf die modellbasierte Unterstützung der Entwicklung modularer Produktfamilien, die Untersuchung deren Auswirkungen und Effekte sowie die Anbindung modellbasierter Konfigurationssysteme und Digitaler Zwillinge eingegangen. Als Ausgangspunkt für die genannten Forschungsbereiche dient die Entwicklung eines durchgängigen Datenmodells.

Einige der dargestellten Anwendungsfälle der modellbasierten Unterstützung ragen dabei auch in Bereiche außerhalb der Produktentwicklung. Dies veranschaulicht, dass die entwickelten und mittlerweile etablierten Ansätze des Model-Based Systems Engineering (MBSE) auch auf andere Anwendungsfälle als das Systems Engineering oder die Produktentwicklung übertragen werden können.

Diese modellbasierte Unterstützung diverser Anwendungsfälle auch abseits des Systems Engineering wird am PKT daher auch als Model-Based [support] for X - MBfX bezeichnet.

Neben bereits abgeschlossenen Projekten wird dieser vorgestellte Ansatz derzeit auch in verschiedenen aktuellen Forschungprojekten angewendet:

• InDiCaT - Intelligent Digital Cabin Twin: Hollistische Virtualisierung des Produktlebenszyklus in der Luftfahrt mit Fokus auf Bauteilherstellung und Kabinenmodifikation
• VerDiKa - Vernetzte Digitale Kabine: Einsatz von MBSE-Ansätzen zur Erstellung eines generischen Grundmodells für die Entwicklung von Produkten der Flugzeugkabine
• ANKA - Autonome nachhaltige Kabine: Unterstützung des durchgängigen Datenmanagements zwischen Prozess-, Kosten- und Produktstruktur durch ein modellbasiertes Vorgehen mittels MBSE.
• MoeWe - Modularisierung smarter Werkzeugmaschinen: modellbasierte Abbildung modularer Produktarchitekturen im Kontext multidisziplinärer Produktsysteme
• MiMoSe - Konzeptionierung eines mikroelektronischen Modulbaukastens zur Konfiguration von modularen Sensorsystemen für Sensorintegrierende Maschinenelemente

• MoBaCon: ModellBasiertes Konfigurationssystem zur Analyse modularer Produktarchitekturen
• MICHEL - Multifunktionales Leichtbaudesign für variabel konfigurierbare Monumente: Einsatz eines modellbasierten Ansatzes, in dem notwendige Prozesse, Werkzeuge und Vernetzungen in SysML modelliert werden, um die Durchgängigkeit und Nachverfolgbarkeit des Konzeptentwicklungsprozesses darzustellen
• SYLVIA - Synergetische Architekturen: Aufnahme bestehender Spezifikationen und Ableiten einer Gesamtanforderungsspezifikation mit dem MBRE und modellbasiertes Vorgehen zur Entwicklung modularer Produktstrukturen in SysML
• WiMo-Trans - Validierung und Weiterentwicklung eines Wirkmodells zur Beschreibung der Effekte modularer Produktstrukturen in der industriellen Praxis: Nutzung von Konzepten und Werkzeugen des MBSE zur Modellierung eines Wirkmodells inklusive der Quantifizierung ausgewählter Wirkketten

• Markus Berschik, M.Sc.
• Pascal Inselmann, M.Sc.
• Jan Küchenhof, M. Sc.
• Fabian Laukotka, M.Sc.
• Lea-Nadine Wöller, M.Sc.
• Marc Züfle, M.Sc.
• Katharina Zumach, M.Sc.