SIMETRA - Simulationsumgebung zur Erprobung digitaler Transformationsstrategien im Engineering von KMU

Ausgangssituation und Problemstellung

Die digitale Transformation technischer Entwicklungsprozesse stellt insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vor Herausforderungen. Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI), Data Mining, modellbasierte Entwicklung (MBSE) oder KI-gestützte FE-Simulationen bieten zwar großes Potenzial zur Produktivitätssteigerung, werden jedoch bislang nur begrenzt genutzt – laut Bitkom etwa in 42 % der Unternehmen (Stand 2025). Häufig fehlen in Unternehmen methodische Orientierung, Ressourcen sowie Entscheidungssicherheit für die Einführung neuer Methoden. Gleichzeitig steigt der Transformationsdruck, während Fehlentscheidungen erhebliche wirtschaftliche Risiken bergen. Bestehende Ansätze liefern meist abstrakte Handlungsempfehlungen wie bspw. Reifegradmodelle, bieten aber kaum praxisnahe Möglichkeiten, Transformationsstrategien unter realitätsnahen Bedingungen systematisch zu erproben und zu bewerten.

Projektziele

Ziel des Kooperationsprojekts SIMETRA ist die Entwicklung eines Engineering Simulators als hybride, realitätsnahe Experimentierumgebung. Dieser ermöglicht es KMU, Transformationsstrategien hin zu einem digital-gestützten Engineering systematisch zu simulieren und zu bewerten. Im Fokus stehen datengetriebene Methoden wie KI-basierte Anforderungsextraktion, Data Mining zur Kalkulation sowie Model-based Systems Engineering (MBSE). Unternehmen sollen befähigt werden, Auswirkungen auf zentrale Leistungskennzahlen (KPI) wie Entwicklungszeit, Kosten und Ergebnisqualität fundiert zu analysieren. Dadurch entsteht eine belastbare Entscheidungsgrundlage für eine unternehmensspezifische, risikoreduzierte Einführung neuer Technologien und Methoden.

Verfolgter Lösungsansatz

Der Lösungsansatz basiert auf der Entwicklung einer hybriden Simulationsumgebung, die physische und digitale Elemente mit einem mathematisch-regelbasierten Simulationsmodell kombiniert. Der Engineering Simulator soll reale Entwicklungsbedingungen, inklusive Rollen, Methoden, Datenverfügbarkeit und Tools sowie deren Wirkbeziehungen abbilden. Durch strukturierte Experimente können Parameter wie Methodeneinsatz, Organisationsstruktur oder Informationsstand gezielt variiert und deren Auswirkungen auf Key Performance Indicators (KPI) erfasst werden. Im Gegensatz zu klassischen Simulationslösungen mit Fokus auf physikalische Produkteigenschaften adressiert SIMETRA gezielt methodische, organisatorische und informationstechnische Prozesse im Engineering. Der Engineering Simulator fungiert als digitaler Sandkasten, in dem Unternehmen Transformationsszenarien risikofrei erproben und datenbasierte Entscheidungen für die praxisnahe Umsetzung ableiten können. Ausgehend hiervon kann eine zielgerichtete Umsetzung erfolgen.

Förderhinweis

Das Kooperationsprojekt SIMETRA wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsen, Programmgebiet Stärker entwickelte Region (SER), in Höhe von 242.000 € gefördert.