MBSE ontmoet agile: een nieuwe definitie van systeemtechniek

Systems engineering is een benadering waarbij digitale modellen worden gebruikt, in plaats van traditionele documenten, als de belangrijkste manier om complexe systemen te ontwerpen en te beheren. In plaats van te vertrouwen op afzonderlijke documenten en spreadsheets, creëert systems engineering een geïntegreerd digitaal model dat laat zien hoe alle onderdelen van een systeem samenwerken. Deze aanpak heeft ingenieurs geholpen om de relaties tussen systemen beter te begrijpen, problemen in een vroeg stadium op te sporen en wijzigingen efficiënter door te voeren.

Systems engineering is in belangrijke mate losgekoppeld van het productontwikkelingsproces, waardoor het moeilijk is om te controleren of er kritieke wijzigingen plaatsvinden op domeinniveau. Daarom is een nieuwe, flexibele benadering van systeemengineering nodig om een holistisch, iteratief ontwikkelingsproces voor alle domeinen te stimuleren dat robuustheid toevoegt en snelle innovatie ondersteunt. Een flexibele benadering van systeemengineering is zeer adaptief en kan tegemoet komen aan systeembehoeften in meerdere domeinen, waarbij van tevoren rekening wordt gehouden met de haalbaarheid van de productie.

Verschillende sectoren kunnen baat hebben bij een heroverweging van de aanpak van systeemtechniek, waaronder lucht- en ruimtevaart en defensie, de automobielsector en zwaar materieel:

• Ruimtevaart en defensie: Van meerdere complexe systemen tot strenge veiligheidseisen en de noodzaak van strikte traceerbaarheid, de lucht- en ruimtevaart- en defensiesector zijn uitstekende kandidaten voor een nieuwe benadering van systeemtechniek. Een flexibele aanpak bevordert samenwerking tussen domeinen, integratie op een hoger niveau en iteratieve processen. Deze verbeteringen stellen de A&D-industrie in staat om het ontwerp, de ontwikkeling en de integratie van geavanceerde vliegtuigen, ruimtevaartuigen en verdedigingssystemen beter te beheren — en dat alles terwijl ze bijdragen aan het beperken van risico's en het verbeteren van missiekritieke prestaties.
• Automobiel: Met de softwaregedefinieerde voertuigen van vandaag moet de automobielindustrie een nieuwe benadering van software en systeemengineering volgen om gelijke tred te houden met de groeiende complexiteit van voertuigen van de volgende generatie — die voortdurend geavanceerdere elektronica, software en onderling verbonden systemen toevoegen en integreren. Deze verbeterde aanpak biedt autofabrikanten realtime samenwerking tussen verschillende domeinen en flexibele, iteratieve processen om het ontwerp, de validatie en de evolutie van deze complexe systemen te beheren, wat uiteindelijk leidt tot verbeterde productkwaliteit, veiligheid en time-to-market.
• Zwaar materieel: Nu zware apparatuur steeds meer geautomatiseerd en verbonden raakt, is een nieuwe benadering van software en systeemengineering voor het modelleren en simuleren van complex systeemgedrag cruciaal voor de integratie van geavanceerde technologieën, zoals autonome besturingen, telematica en voorspellend onderhoud. Door gebruik te maken van baanbrekende connectiviteit, integratie op een hoger niveau en toonaangevende traceerbaarheid kunnen fabrikanten van zwaar materieel de systeemtechniek naar een hoger niveau tillen, voorop blijven lopen en innovatieve, betrouwbare en efficiënte machines leveren die voldoen aan de veranderende behoeften van klanten.

Een nieuwe, flexibele benadering van systeemtechniek is een krachtige facilitator van digitale transformatie, waardoor organisaties een gestructureerde, visuele benadering krijgen voor het ontwerpen, ontwikkelen en onderhouden van complexe systemen. Systems engineering doorbreekt silo's, bevordert multifunctionele samenwerking en ondersteunt datagestuurde besluitvorming: de pijlers van een succesvolle digitale transformatie. Een nieuwe, flexibele benadering van systeemengineering helpt bedrijven zich aan te passen, waardoor ze snel nieuwe producten en diensten kunnen prototypen, itereren en implementeren.

Agile systems engineering lijkt misschien moeilijk te implementeren omdat de betrokken oplossingen niet volledig zijn afgestemd op de behoefte aan continue integratie tussen multidisciplinaire teams, processen en tools. Tegelijkertijd is het bereiken van continue integratie niet de enige overweging — de functionaliteit en interoperabiliteit van de toepassingen zijn ook cruciaal.

Bovendien vereist de overgang naar een flexibele, op iteratieve modellen gebaseerde mentaliteit vaak een aanzienlijke cultuuromslag, omdat daarvoor multidisciplinaire samenwerking en afstemming nodig is. Het overwinnen van deze uitdagingen vereist een goed geplande, gefaseerde aanpak, ondersteund door sterk leiderschap, veranderingsmanagement en de toewijding om de nodige organisatorische capaciteiten op te bouwen.

Toenemende regelgeving vereist dat bedrijven de digitale transformatie van hun systeemtechnische processen versnellen. Door gebruik te maken van digitale continuïteit en iteratieve validatie zijn bedrijven beter uitgerust om complexe productontwikkeling afhandelen. Hoe? Door systemen te simuleren en te optimaliseren vóór de fysieke productie, kunnen flexibele systeemtechnische processen de noodzaak van herbewerking tot een minimum beperken, het materiaalverbruik verlagen en helpen om producten te produceren die vanaf het begin energiezuiniger en milieuvriendelijker zijn.

SysML v2 zal fabrikanten helpen om traditionele benaderingen van systeemtechnisch ontwerp te heroverwegen. Deze nieuwe aanpak zorgt voor afstemming, integratie en samenwerking, samen met een geïntegreerde digitale thread, en simulaties vanaf de eerste ontwerpfasen. Bovendien wordt systeemtechniek zo een integraal onderdeel van de levenscyclus van het product.

SysML v2 introduceert:

• Uitgebreide tekstuele syntaxis die logische en analytische aspecten rechtstreeks in het model vastlegt
• Sterkere semantiek die dubbelzinnigheid vermindert en betere simulatie, analyse en validatie mogelijk maakt
• Verbeterde API's die een vlottere gegevensuitwisseling mogelijk maken met een reeks engineering-, simulatie- en PLM-oplossingen, die een samenhangende digitale thread ondersteunen

Nu organisaties steeds meer de strategische waarde inzien van de digitale transformatie van systeemengineering, maakt de synergie tussen SysML v2 en Teamcenter een naadloze gegevensstroom binnen de onderneming mogelijk, waardoor de collaboratieve en analytische kracht van op SysML v2 gebaseerde modellen nog verder wordt verbeterd.