Industrie der Zukunft Einfache Auswirkungsanalysen für die Produktentwicklung

Redakteur: Julia Bender

Auswirkungsanalysen sind ein mächtiges Tool, um zu ermitteln, welche Folgen eine Produktänderung haben kann. Doch bisher sind diese Analysen überaus komplex. Ein Verbundprojekt möchte diesen Zustand nun ändern.

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Wenn ein Produkt modifiziert wird, verändern sich auch die Konstruktions- und Produktionsprozesse. Um evaluieren zu können, wie sich die Änderungen finanziell auswirken, braucht es effiziente Analysen.
Wenn ein Produkt modifiziert wird, verändern sich auch die Konstruktions- und Produktionsprozesse. Um evaluieren zu können, wie sich die Änderungen finanziell auswirken, braucht es effiziente Analysen.
(Bild: gemeinfrei / Pexels )

In unserer heutigen Zeit werden allerlei Produkte zunehmend komplexer und variantenreicher. Oft wird ein Produkt nämlich nicht nur in verschiedenen Farben oder Materialien, sondern auch in unterschiedlichen Modellen angeboten. Diese Variantenvielfalt erhöht jedoch den Aufwand, den Unternehmen in die Analyse und Bewertung der technischen und finanziellen Auswirkungen der Änderungen stecken müssen. Noch aufwändiger wird das Unterfangen, wenn viele Partner an einer Produktentwicklung beteiligt sind.

Ganzheitliche Datenbasis ermöglicht effiziente Analyse

Aus diesem Grund entwickeln Forschende gemeinsam mit Industriepartnern im Rahmen des Verbundprojekts „ImPaKT“ einen neuen Ansatz für die industrielle Praxis, mit dem die bisher sehr komplexen Auswirkungsanalysen vereinfacht werden sollen. Dabei setzt das Konsortium aus Forschungsinstituten, Software-Herstellern und Anwenderunternehmen auf einen modellbasierten IT-gestützten Lösungsansatz. Bislang kommt bei der Entwicklung komplexer Produkte das sogenannte Engineering Change Management (ECM) zum Einsatz, unter dem man Funktionen und Prozesse, um Änderungen an Produkten kontrolliert und dokumentiert vorzunehmen, versteht. Das ECM ist jedoch fehleranfällig und zeitraubend, da es oft zu Medienbrüchen in den Informationsflüssen kommt, auf unvollständigen oder verteilten Daten- und Wissensbasen beruht und Lieferanten unzureichend eingebunden werden.

Da Produktänderungen aber weitreichende Auswirkungen auf die Qualität, Kosten und Liefertermine haben können, müssen sie systematisch geplant und abgestimmt werden. Die Partner arbeiten deshalb an einer Lösung, die eine effiziente Auswirkungsanalyse von Änderungen dank einer ganzheitlichen Daten- und Wissensbasis ermöglichen und Produktbaukästen beherrschbarer machen soll. „ImPaKT betrachtet bei der Auswirkungsanalyse die gesamte Wertschöpfungskette einschließlich der Kunden und Zulieferer. Das ist ein Alleinstellungsmerkmal des Projekts“, betont die Leiterin des Konsortialprojekts Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler.

Neue Methoden für ganzheitliche Auswirkungsanalyse

Ein Ziel des Projekts ist es, ein idealtypisches Modell, eine sogenannte Referenzarchitektur, für eine durchgängig modellbasierte Systementwicklung aufzubauen. Da Produkte meist nicht nur mechanische, sondern auch elektronische sowie softwaretechnische Komponenten aufweisen und somit nur durch interdisziplinäre Entwicklungsprozesse entstehen können, möchte das Projektteam einen gemeinsamen Parameterraum für Änderungen schaffen. Dafür sollen aus verschiedenen Disziplinen stammende Modelle in den bestehenden Datentöpfen miteinander verknüpft werden.

Diese Integrationsplattform soll als Basis für eine ganzheitliche Auswirkungsanalyse dienen, die mit Methoden des Model-based Systems Engineerings (MBSE), also der Produktentwicklung auf Basis von Modellen, und unter Nutzung von KI-Algorithmen entwickelt wird. „MBSE ist ein mächtiger Lösungsansatz für die kollaborative Produktentstehung, den wir für unterschiedliche Branchen und Unternehmenstypen verfügbar machen wollen“, verdeutlicht Gräßler. Darüber hinaus nimmt sich das Konsortium der Aufgabe an, einheitliche Standards zur Einbindung der Auswirkungsanalyse in das Prozessmanagement einzuführen.

Die Industriepartner werden sich vor allem darum kümmern, die Tauglichkeit der Projektergebnisse anhand der Praxis-Fallbeispiele „komplexes Raupenlaufwerk für Landmaschinen“, „intelligente Auswuchtmaschine“ und „Präzisions-Werkzeug für den Spritzguss von Steckdosendeckeln für E-Fahrzeuge“ zu bewerten. Aufgrund des breitgefächerten Verbunds von Anwendungspartnern und IT-Systempartnern sehe sich das Projektteam in der Lage, branchenübergreifende Lösungen für den Entwicklungsalltag in der industriellen Praxis hervorzubringen, erklärt der Projektmanager Christian Oleff.

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