Niedersächsisches Zukunftslabor Mobilität – Collaborative Research Field I

Ausgangssituation und Problemstellung

Zukünftige Mobilitätslösungen sind charakterisiert durch wesentliche technische Änderungen, wie dynamisches Systemverhalten, intensive Vernetzung von Fahrzeug und Infrastruktur, Anbindung an das Internet der Dinge oder die Nutzung von On-Demand-Diensten. Dies resultiert in neuen bzw. zusätzlichen Anforderungen an das zu entwickelnde Produkt und einer erhöhten Produkt- und Entwicklungskomplexität. Die Anwendung von Model-based Systems Engineering (MBSE) unterstützt durch die Anwendung formaler Modelle diese Komplexität besser zu handhaben. Insbesondere interdisziplinäre Entwicklungsaktivitäten, wie die Entwicklung von Systemarchitekturen, können durch MBSE unterstützt werden. Die Anwendung digitaler Modelle in der Produktentwicklung zieht jedoch auch Herausforderungen nach sich, wie bspw. die Wahrung der Modellkonsistenz. Auftretende Inkonsistenzen zwischen unterschiedlichen Modellen führen oft zu Entwicklungsfehlern und somit zu zusätzlichen Entwicklungsiterationen.

Projektziele

Übergeordnetes Ziel des Projekts ist es, die Entwicklungseffizienz in Model-based Systems Engineering zu erhöhen. Dazu wird insbesondere die Sicherstellung der Modellkonsistenz und die Wiederverwendung vorhandenen Wissens als zentrale Faktoren betrachtet. Konkret, beabsichtigt dieses Projekt die Modellierungstechnik Heterogene Modelle zu entwickeln. Dazu ist neben der Entwicklung des Modellierungskonzepts auch dessen technische Realisierung vorgesehen. Der erwartete Nutzen der Modellierungstechnik liegt sowohl in informativeren Modellen für die spezifische Entwicklungsaufgabe als auch in der Unterstützung der Modellierungstätigkeit.

Lösungsansatz

Als Lösungsansatz beabsichtigt dieses Projekt eine Modellierungstechnik zu entwickeln, die unterschiedliche Modellelemente in ein gemeinsames Modell integriert, siehe Abbildung 1. Diese heterogenen Modelle sollen einerseits dazu dienen aussagekräftiger Modelle für die spezifische Entwicklungsaufgabe zu erzeugen und andererseits bei der Sicherstellung der Modellkonsistenz beitragen. Daher ist beabsichtigt, die für die heterogenen Modelle zugrunde liegende Datenstruktur zu verknüpfen.

Als Entwicklungsprinzip betrachtet dieses Projekt die Entwicklung von Produkten in Generationen. Dieses Prinzip impliziert, dass über das zu entwickelnde System bereits Wissen vorliegt, in Form von Modellen aus vorherigen Produktgenerationen.

Förderhinweis

Gefördert vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur unter Fördernummer ZN3493 im Niedersächsischen Vorab der VolkswagenStiftung und betreut vom Zentrum für digitale Innovationen (ZDIN).