Das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (MSE) sowie der Lehrstuhl für Software Engineering (SE) gründen zusammen mit Unternehmen – beispielsweise aus der Automobil-, Wind- und Softwareindustrie – sowie deren Zulieferern das Center for Systems Engineering auf dem RWTH Aachen Campus. Das Center steht unter der wissenschaftlichen Leitung von Prof. Günther Schuh (WZL), Prof. Georg Jacobs (MSE) und Prof. Bernhard Rumpe (SE). Das Industriekonsortium forscht gemeinsam mit einem interdisziplinären Wissenschaftlerteam an dem Thema der modellbasierten Systementwicklung.
Das Center for Systems Engineering im Cluster Schwerlastantriebe verbindet Prozesse, Werkzeuge sowie Modelle im Bereich des Model Based Systems Engineering (MBSE) miteinander. Die Zielsetzung des Centers besteht darin, die erforderlichen Schlüsseltechnologien für den Produktentstehungsprozess von morgen zu entwickeln und ganzheitlich zu erproben. Es sollen Methoden erarbeitet werden, die eine agile und automatisierte Produktentwicklung durch eine Vernetzung der einzelnen Entwicklungsschritte und eingesetzten Entwicklungswerkzeuge ermöglichen, um den Herausforderungen der zunehmenden Interdisziplinarität in der Entwicklung von cyber-physischen Produkten gerecht zu werden. Interessierte Unternehmen können sich im Center in konsortialen und bilateralen Forschungsprojekten engagieren und die Ausrichtung des Centers aktiv mitgestalten.
Ein Schlüssel für die zukünftige Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen liegt in der Beherrschung agiler Produktentstehungsprozesse (PEP) für komplexe, immer stärker digital vernetzte technische Produkte. Digitalisierung sowie neue Fertigungsverfahren verlangen nach neuen Werkzeugen, die eine Beschleunigung des PEP ermöglichen.
„Wir werden die Funktionalität und die Nutzungsreserven eines Produktes zu jedem Zeitpunkt seiner Entstehung und seines Einsatzes digital abbilden. So werden Entscheidungen in agilen Entwicklungsprozessen unterstützt und individuell abgestimmte Betriebsstrategien digitalisierter Produkte ermöglicht“, legt Prof. Jacobs die Motivation des Centers dar.
Hierzu bedarf es im heutigen PEP eines Paradigmenwechsels, der die vorherrschende Systementwicklung auf Basis dokumenten- und geometrieorientierter Prozesse durch leistungsstärkere durchgängige Prozesse ersetzt. Das MBSE bietet hierzu geeignete Voraussetzungen. Durch die Einführung von funktionsparameterbasierten Systemmodellierungen wird eine durchgängige Entwicklungsmethodik geschaffen, die zu jedem Zeitpunkt des Entstehungsprozesses vollständige Transparenz über den Prozessstatus sowie mögliche Zielkonflikte im Entwicklungsprozess bietet.
Prof. Bernhard Rumpe, Lehrstuhl Software Engineering und wissenschaftlicher Leiter des CSE, über die Herausforderungen des Centers for Systems Engineering: „Die Komplexität von Software in heutigen Systemen steigt deutlich schneller an, weshalb die Entwicklungsprozesse neu ausbalanciert werden müssen. Es ist nun an der Zeit, die agilen und modellbasierten Entwicklungsprozesse der Informatik neu mit den Konstruktionsprozessen des Maschinenbaus zu kombinieren und so völlig neue Herangehensweisen zur effizienten Entwicklung innovativer Produkte, Services und Geschäftsmodelle zu erreichen.“