Michael Wendenburg Online Redaktion

digitized engineering conference 2019: Impulse für smarte Produkte und Prozesse

Die Zukunftstrends bei PLM und Smart Systems Engineering aufzugreifen und die Sicht der Forschung einzubringen, ist das Ziel der PLM-Tagung, die seit elf Jahren vom Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) der TU Kaiserslautern veranstaltet wird. Im Unterschied zum Lehrstuhl, der in diesem Jahr sein 25jähriges Bestehen feiert, hat die Tagung ihren Namen im Laufe der Zeit mehrfach geändert und heißt jetzt digitized engineering conference – SysLM. Die diesjährige Veranstaltung sollte Impulse für smarte Produkte und Prozesse von morgen geben, denn wie Gastgeber Prof. Dr. Jens C. Göbel sagte: Digitized Engineering ist kein Selbstzweck. Wir müssen bei der Digitalisierung der Prozesse immer die Veränderungen der Produkte im Auge behalten.

SysLM_VPE

Was genau das Digitized Engineering vom gebräuchlicheren Begriff des Digital Engineerings unterscheidet, konnte mir auf der Veranstaltung keiner so genau erklären. Vermutlich die Erkenntnis, dass die Prozesse im Engineering nicht wirklich digital sind, sondern erst noch digitalisiert werden müssen. Zahlreiche Vorträge in Kaiserslautern hinterließen den Eindruck, dass die Verwandlung der Produkte in smarte Produkt-Service-Systeme schneller vorankommt, als die Digitalisierung der Prozesse. Die Herausforderung des Smart Engineerings – noch ein Schlagwort – bestehe darin, beide Digitalisierungsstränge enger zusammenzubringen, betonte Göbel.

Göbel hat letztes Jahr die Leitung des Lehrstuhls VPE von Prof. Dr. Martin Eigner übernommen. Zusammen mit seinem Vorgänger und Prof. Dr. Werner Dankwort, dem Gründungsvater des Lehrstuhls, eröffnete er die Tagung im Veranstaltungszentrum Gartenschau in Kaiserslautern mit einem kurzen Rückblick auf 25 Jahre Digitized Engineering und wichtige Projekte der Anfangsjahre, in denen CAD und CAM noch den Schwerpunkt der Aktivitäten bildeten. Man müsse den Mut haben, auch mal zu spinnen und verrückte Projekte zu machen, gab Dankwort seinem Nachnachfolger mit auf den Weg.

Forschung über Zukunftsthemen
Eine wichtige Aufgabe des VPE ist der Forschungstransfer in Richtung Mittelstand, wie Göbel betonte. Bei den aktuellen Forschungsschwerpunkten dürfte das nicht leichtfallen, denn sie adressieren eher Themen, die für größere Unternehmen relevant sind. Eines der Projekte beschäftigt sich z.B. mit der Frage, wie modellbasierte Ansätze schon in der ganz frühen Phase der Produktplanung für ein Roadmapping von funktionalen Innovationen genutzt werden können, um eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Produkt-Service-Systeme zu erreichen. Ein weiteres (AKKORD) mit der Schaffung eines modularen Referenzbaukastens für die KI-basierte Datenanalyse im PLM-Kontext.

Das Thema Künstliche Intelligenz (KI) war auf der diesjährigen VPE-Tagung sehr präsent. Sie könne einen wesentlichen Beitrag leisten, um vernetzte Systeme besser beherrschbar zu machen, sagten Daniel Baldus und Markus Kelch von der UNITY AG. Dazu müsse sie allerdings in die Entwicklungsprozesse integriert werden. Davon sind wir nach Aussage der Referenten noch ziemlich weit entfernt. Schwierig sei die Validierung vernetzter KI-Instanzen und die Frage, wie bei einer standardisierten KI-Toolchain die Nachweispflicht und Revisionssicherheit der Entwicklungs-Software-Landschaft sichergestellt werden könne. Trotzdem gibt es schon eine Reihe von Praxisbeispielen für das Maschinelle Lernen im Produktentstehungsprozess und in der Produktion, die Ralf Klingenberg von der RapidMiner GmbH den Teilnehmern vorstellte.

Spannend fand ich den Vortrag von Dr. Markus Jostock von der ARXUM GmbH über die Möglichkeit, Maschinendaten über eine Blockchain-Infrastruktur sicher auszutauschen. Dass Auftrags- oder Maschinendaten in sogenannte Smart Contracts eingebunden werden können, kennt man schon aus anderen Anwendungsbeispielen der Blockchain, z.B. der Secure Additive Manufacturing Platform. Das Neue an der von ARXUM bereitgestellten Infrastruktur ist, dass sie ohne das öffentliche Mining auskommt und dadurch wesentlich schneller ist und nur einen Bruchteil der Energie erfordert, die z.B. bei der Authentifizierung finanzieller Transaktionen mit Kryptowährungen über die öffentliche Blockchain verbraucht wird.

SysLM_VPE

Interessante Anwendervorträge
Neben Zukunftsthemen wie KI und Blockchain bot die diesjährige Tagung eine Reihe von interessanten Unternehmensvorträgen über ehrgeizige PLM- und MBSE- (Model Based Systems Engineering) bzw. Systems Lifecycle Management-Initiativen in der Industrie, die vor allem eines deutlich machten: Ungeachtet der Nutzung agiler Methoden bei der Umsetzung bleiben solche Initiativen Langläufer, die immer Gefahr laufen, von der Unternehmensentwicklung überholt zu werden. Dies umso mehr, als der Umbau der Organisation in vielen Fällen notwendige Begleiterscheinung, wenn nicht sogar Voraussetzung für das Gelingen der Initiative ist.

Olaf Kramer und Dr. Thomas Schwarzkopf von der Robert Bosch GmbH stellten den Teilnehmern den holistischen PLM- und MBSE-Ansatz vor, mit dem der Automobilzulieferer die Komplexität der domänenübergreifenden Entwicklung meistern will. Die OEMs sourcen zunehmend Komplettsysteme an Bosch, die z.B. Funktionen für das Beschleunigen, Bremsen und Lenken beinhalten, woraus sich neue Anforderungen der domänenübergreifenden Interaktion ergeben. Das Anforderungsmanagement auf Systemebene und die Verknüpfung von System- und Komponenten-Anforderungen sind einige der Herausforderungen, die Bosch mit dem holistischen Ansatz adressiert. Ziel ist die Schaffung eines MBSE-Datenkerns, der die heterogene Tool-Landschaft verbinden und als einzige Quelle der Wahrheit dienen soll. Integrationsfähigkeit und Offenheit seien deshalb künftig wichtiger als Best-in-Lösungen, meinten die Referenten. Was wohl die Anwender bei Bosch dazu sagen werden?

Vor ähnlichen Herausforderungen wie Bosch steht auch der Hersteller von Lenksystemen ThyssenKrupp Presta. Er möchte Mechanik-, Elektrik/Elektronik- und Software-Entwicklung an den unterschiedlichen Standorten mit Hilfe eines durchgängigen Engineering-Backbones und eines domänenübergreifenden System Lifecycle Managements enger verbinden. Dr. András Balogh von tkPresta Hungary, wo die E/E- und Software-Entwicklung angesiedelt sind, erläuterte den Teilnehmern die Herausforderungen der Initiative, die im ersten Schritt darin bestehen, das bestehende PDM-System durch eine zukunftsfähige PLM-Lösung zu ersetzen. Bei der Umgestaltung der Unternehmens-Architektur nutzt das Unternehmen die Dienste des PLM-Beratungs- und -Softwarehauses PROSTEP. Dr. Martin Strietzel erläuterte den Teilnehmern die Vorteile des capability-basierten Beratungsansatzes, der den Brückenschlag zur Unternehmensstrategie erleichtert.

Während Automobil- und Zulieferindustrie mit den Dämonen der domänenübergreifenden Integration ringt, muss Fresenius Medical Care dafür erst einmal die Grundlagen schaffen. Organisation, Prozesse und IT-Systeme an den verschiedenen Entwicklungsstandorten sind sehr heterogen, da der Medizintechnikhersteller stark durch Firmenübernahmen gewachsen ist. Oliver Paul und Dr. Michael Bitzer skizzierten die Roadmap zur Schaffung einer global einheitlichen PLM- und ALM-Landschaft (Application Lifecycle Management). Im ersten Schritt soll der papierbasierte Dokumentationsprozess, der aufgrund der strengen Auflagen in der Medizintechnik sehr aufwendig ist, stärker digitalisiert werden. Um jederzeit zu wissen, welche Produktkonfiguration in welchem Land angemeldet ist, brauche das Unternehmen außerdem ein leistungsfähiges Konfigurationsmanagement, sagten die Referenten.

Digitale Wertschöpfung für wen?
Hauptsponsor der diesjährigen Tagung war die NTT Data Deutschland GmbH, deren CTO Oliver Köth den Teilnehmern in seiner Keynote die Fähigkeiten erläuterte, die man für die Entwicklung smarter Produkte benötigt. Dazu gehören unter anderem ein stärker an den Bedürfnissen und dem Verhalten der Kunden orientiertes Produktdesign und neue Wege der Mensch-Maschine Interaktion über Spracheingabe, aber auch neue Systemarchitekturen, in denen die Software alles steuert und sicher aktualisiert werden kann, um neue Funktionen einzuspielen. Die digitale Wertschöpfung werde über Unternehmens- und Industriegrenzen hinweg geschehen, sagte Köth. Er illustrierte das am Beispiel eines smarten Türschlosses, das übers Handy entsperrt werden kann und bei der Vermietung von Appartements über Airbnb die lästige Schlüsselübergabe erspart. Eine smarte Lösung für ein Luxusproblem, während die Menschen in vielen Städten mit dem Wohnungsmangel zu kämpfen haben, der zwar nicht durch Airbnb verursacht wurde, aber dadurch zweifellos noch verschärft wird.

In seiner Funktion als Vorsitzender der Forschungsvereinigung Smart Engineering e.V. stellte Dr. Marcus Krastel von der :em engineering methods AG auf der VPE-Tagung die Schwerpunkte der Forschungsvorhaben vor, die die Vereinigung gerne zusammen mit Partnern aus der Industrie anschieben würde. Allein, es fehlen ihr noch die mittelständischen Mitglieder, die sich an solchen Vorhaben beteiligen möchten. Krastel lud alle Interessenten zum nächsten Thementag am 12. November 2019 in Darmstadt ein, der sich mit der Digitalisierung im Mittelstand und den Auswirkungen auf die Arbeitswelt von Morgen beschäftigen wird. Ein wichtiges Thema, wie ich finde, denn der Mensch steht bei der ganzen Digitalisierungsdebatte noch viel zu oft im Hintergrund.

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