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Transfer von Erkenntnissen aus der Forschung der methodischen Produktentwicklung im MBSE am Beispiel des Genom-Ansatzes
Abstract
In diesem Paper werden die Handlungsfelder der methodischen Produktentwicklung und des Model-Based Systems Engineering (MBSE) verglichen. Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, wie sich zentrale Erkenntnisse der methodischen Produktentwicklung auf MBSE übertragen lassen. Basierend auf einer Literaturrecherche wurde zunächst eine einheitliche Beschreibung von MBSE im Kontext der methodischen Produktentwicklung entwickelt. Das Paper zeigt, dass beide Ansätze ähnliche Herausforderungen wie Akzeptanz, Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität aufweisen. Ein Transfer von Erkenntnissen aus der Forschung der methodischen Produktentwicklung scheint dabei möglich und vielversprechend, wie am Beispiel des Genom-Ansatzes aufgezeigt wird. Diese Arbeit unterstreicht das Potenzial der Übertragung bewährter Methoden aus der methodischen Produktentwicklung auf MBSE, um dessen Effizienz und Akzeptanz zu erhöhen.
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Model-Based Systems Engineering (MBSE) has been challenged concerning its successful adoption in real-world applications. Although MBSE remains to be the focal point of any systems engineering activities, its adoption still faces significant hurdles to demonstrate its return on investment. This paper presents the results of a survey on MBSE adoption challenges. Based on our research and industrial work, we first identified a set of MBSE adoption challenges and then asked, through an online survey, participants to collect the opinion concerning these challenges, what phase of MBSE adoption they occur in, and the dependencies between them. With this contribution, we aim to trigger the MBSE and INCOSE community for further discussions and industrial feedback to help in understanding and measuring the challenge space of MBSE adoption. In this way, appropriate solutions could be sought to overcome the existing challenges.
SYSMOD is a MBSE toolbox for pragmatic modeling of systems. It is well-suited to be used with SysML. The book provides a set of methods with roles and outputs. Concrete guidances and examples show how to apply the methods with SysML.
Although numerous methods exist for the product development process they are not regularly used in practice. One reason is that there is often not enough know-how available regarding the integration of the methods in product development processes. In this contribution, results of an open online survey are presented. Major findings of this study reveal that applied methods are usually used with a certain focus, although all method categories can be found throughout the entire product development process. Furthermore, the research results show that the variance in the evaluation of the suitability of individual methods within a category was remarkably low. Simultaneously the number of used methods within the corresponding category was spread out since there are many seldom-applied methods that are evaluated as successful, so the purpose of the methods' research should be the provision of situation-appropriate methods to developers. Keywords: method application, empirical study, activities in product development
In order to cope with the complexity in modern product development and still being able to develop products with high potential for innovation, MBSE-Model-Based Systems Engineering is seen as a promising approach. However, despite envisioned benefits, MBSE still lacks acceptance in practice. In this contribution, we derive ten fields of action to address individual and organizational acceptance of MBSE approaches. We propose a comprehensive MBSE methodology addressing the identified fields of action. Therein, the developed methodology combines a reusable formal model structure with target-oriented modelling activities that can be used in an agile way for modelling. Assessment of the acceptance of the developed methodology along the identified fields of action indicates a positive perception of intuitive application and usability of the methodology. The presentation of model contents to external stakeholders has been identified as an open question for further research.
Der Einsatz neuer Produktentwicklungsmethoden kann zu einer wesentlichen Verbesserung von bestehenden Unternehmensprozessen beitragen. Diese Arbeit untersucht Anforderungen aus der Praxis an Produktentwicklungsmethoden, die Hintergründe des Methodentransfers und präsentiert einen neuen methodischen Ansatz. Dieser unterstützt sowohl Forscher als auch Prozessverantwortliche in Unternehmen bei der Integration neuer Produktentwicklungsmethoden in bestehende Prozesse. Zur Planung und Diskussion der neuen Entwicklungsprozesse wird dabei eine neue Methoden- und Prozessvisualisierung als methodisches Werkzeug eingesetzt. Die Evaluation des neuen Ansatzes erfolgt in einer Praxisstudie mit einem Unternehmen des Anlagenbaus und wird ebenfalls vorgestellt.
Der Autor
Dipl.-Ing. Gregor Beckmann studierte Maschinenbau mit Vertiefungsrichtung Produktentwicklung an der Technischen Universität Hamburg (TUHH). Dort arbeitete er in der Zeit von 2009 bis 2017 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik (PKT). Im Rahmen seiner Tätigkeit in der Methodenforschung begleitete er Projekte, in denen neue Methoden zur Entwicklung modularer Produktfamilien in Unternehmen geschult, eingesetzt und in die Unternehmensprozesse integriert wurden. Zudem unterstützte er aktiv die Weiterentwicklung der Hochschullehre. Nach Abschluss seiner Tätigkeit an der TUHH arbeitet er als Projektingenieur in der Stahlindustrie.
Das bewährte und international anerkannte Lehr- und Handbuch für Studium und Praxis vermittelt die methodischen Grundlagen der Konstruktionslehre als Voraussetzung einer erfolgreichen Produktentwicklung. Dieses bisher in acht Sprachen übersetzte Standardwerk hat seinen festen Platz bei Studenten sowie Entwicklern und Konstrukteuren in der Praxis gefunden. Jede Neuauflage aktualisiert, ordnet und strafft die wissenschaftlichen Grundlagen und erweitert die dargestellten Themen um aktuelle Sachverhalte, ohne kurzlebigen Trends zu folgen.
Die vorliegende 7. Auflage
• gibt einen aktuellen Überblick über Methoden und Werkzeuge der Produktplanung,
• stellt neue, erfolgreich eingesetzte Ansätze zur Generierung neuer Produktideen dar,
• fasst die TRIZ-Methodik zur Lösungsfindung zusammen,
• zeigt, wie diese zur Anforderungsermittlung genutzt werden kann,
• beschreibt die Product-Lifecycle-Management-Strategie zur nachhaltigen Produktentwicklung und
• stellt Produktdatenmanagement-Systeme (PDMS) als rechnerbasiertes Werkzeug zu deren Umsetzung vor.
Over the past 40 years there has been a rapid expansion of engineering design research. Researchers have proposed many methods to support designers, but there is evidence that many of these methods have not been transferred into practice. Why is this so? To address this question design practice, design research and knowledge transfer are discussed. Designers often consider new design methods to be complex, inflexible, incomplete, and not relevant to their working practices. The author’s career spanned 40 years in design practice and design research. He reflects on the changes that have taken place and presents a case study of a successful transfer of a design method into practice. The main conclusion is that in too many cases it is nobody’s job to transfer design methods into practice – there is a “missing link”.
Ansätze zur Steigerung der Methodenakzeptanz in agilen Prozessen der PGE -Produktgenerationsentwicklung, Bd. 112
- N Reiß
N. Reiß, Ansätze zur Steigerung der Methodenakzeptanz in agilen Prozessen der PGE -Produktgenerationsentwicklung, Bd. 112. in Forschungsberichte des IPEK, vol. 112.
Karlsruhe: KIT, 2018. doi: 10.5445/IR/1000084762.
INCOSE Systems Engineering Handbook, 5. Aufl
- D D Walden U. A
- Hrsg
D. D. Walden u. a., Hrsg., INCOSE Systems Engineering Handbook, 5. Aufl. Hoboken, NJ:
John Wiley & Sons, 2023.
Development methods for 2030: An interpretation of scenarios in the application of methods
- A Albers
- N Bursac
- F Marthaler
- A Siebe
- N Reiß
- T Hirschter
A. Albers, N. Bursac, F. Marthaler, A. Siebe, N. Reiß, und T. Hirschter, "Development
methods for 2030: An interpretation of scenarios in the application of methods", in
NordDesign 2018, Linköping, Sweden, Aug. 2018. [Online]. Verfügbar unter:
https://www.designsociety.org/publication/40896/
Cleaning up Design Methods -Describing Methods Completely and Standardised
- H Birkhofer
- H Kloberdanz
- B Berger
- Und T Sauer
H. Birkhofer, H. Kloberdanz, B. Berger, und T. Sauer, "Cleaning up Design Methods -Describing Methods Completely and Standardised", in Proceedings of DESIGN 2002,
Dubrovnik,
Croatia,
2002,
S.
17-22.
[Online].
Verfügbar
unter:
https://www.designsociety.org/publication/29534/
Individual and Organizational Acceptance of Systems Engineering Methods -Survey and Recommendations
- Q Lohmeyer
- A Albers
- A Radimersky
- J Breitschuh
Q. Lohmeyer, A. Albers, A. Radimersky, und J. Breitschuh, "Individual and Organizational
Acceptance of Systems Engineering Methods -Survey and Recommendations", in
Proceedings of TMCE 2014,
Investigating Elementary Design Methods Using and Extending the Genome-Approach
- S Zier
- H Kloberdanz
- H Birkhofer
- Und A Bohn
S. Zier, H. Kloberdanz, H. Birkhofer, und A. Bohn, "Investigating Elementary Design
Methods Using and Extending the Genome-Approach", in Proceedings of the 18th ICED,
Copenhagen, Denmark, Aug. 2011, S. 236-245. [Online]. Verfügbar unter:
https://www.designsociety.org/publication/30474/
MBSE methods from SYSMOD and CONSENS presented according to the Genome approach by Zier
- F Förster
F. Förster, "MBSE methods from SYSMOD and CONSENS presented according to the
Genome approach by Zier". 5. August 2024. doi: 10.5281/zenodo.13218845.