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Normen, Richtlinien und Begriffe des Systems Engineering

Produktentwicklung
Normen, Richtlinien und Begriffe des Systems Engineering

Hinter dem Systems Engineering steht die Idee, Produkte (bis hin zu ganzen Maschinen und Anlagen) ganzheitlich zu betrachten und in ihrer Komplexität zu erfassen. Das gilt mehr und mehr für alle Produkte, da sie in wachsendem Maße Software beinhalten und in das Internet der Dinge (Internet of Things) eingebunden werden. Nachfolgend ein Überblick zu Normen und Richtlinien, die das Systems Engineering adressieren, genauso wie prägnante Begriffe in diesem Zusammenhang.

Inhaltsverzeichnis

1. VDI 2206: Entwicklung mechatronischer und cyber-physischer Systeme
2. ISO/IEC 15288: Systems and software engineering – System life cycle processes
3. ISO/IEC 29110: Systems and Software Life Cycle Profiles and Guidelines for Very Small Entities
4. ISO/IEC/IEEE 42010: Systems and Software Engineering – Architecture Description

VDI 2206: Entwicklung mechatronischer und cyber-physischer Systeme

Das V-Modell, 1995 von Bröhl und Dröschel in der Softwareentwicklung aufgebracht, beschreibt grundsätzlich eine sachlogische Verknüpfung von Aufgaben der interdisziplinären Produktentwicklung. In der Richtlinie VDI 2206 aus dem Jahr 2004 wurde dieses Modell auf die Entwicklung mechatronischer Systeme übertragen. Mittlerweile verfügen viele mechatronische Systeme auch über Datenschnittstellen zu anderen Bauteilen und Geräten. So sind sie selber cyber-physische Systeme und werden Teil eines übergeordneten Netzwerks. Die Komplexität, Interdisziplinarität und Heterogenität derartiger Systeme nimmt so stetig zu.

Die neue Ausgabe der VDI/VDE 2206 vom November 2021 trägt diesem Umstand Rechnung und unterstützt durch ein erweitertes V-Modell bei der Strukturierung des Entwicklungsprozesses dieser Systeme. Die Richtlinie beschreibt dabei detailliert alle Schritte von der Anforderungserhebung bis zur Übergabe an die Nutzung. Die Richtlinie wendet sich an alle am Entwicklungsprozess von mechatronischen oder cyber-physischen Systemen Beteiligten. Das betrifft nicht nur die Entwicklung, sondern auch die Fertigung, die strategische Produktplanung, das Marketing und den Vertrieb. Durch die Darstellung der sachlogischen Zusammenhänge und Wechselwirkungen werden die notwendigen Grundlagen zur erfolgreichen Entwicklung komplexer technischer Systeme vermittelt. Die Richtlinie macht dabei keine Vorgaben, welche Methoden oder Werkzeuge oder welche Form der Projektorganisation genutzt werden soll, sondern leitet dazu an, individuelle Ansätze für eine reale Aufgabenstellungen abzuleiten.

Weitere Details zur VDI 2206

ISO/IEC 15288: Systems and software engineering – System life cycle processes

Diese Norm beschreibt die Prozesse über den Lebenszyklus eines technischen Systems. Es werden vier Prozess-Gruppen inklusive entsprechender Terminologie definiert:

  • Produktbezogene/ Technische Prozesse
  • Projekt-/Technische Management-Prozesse
  • Vertrags-/Vereinbarungs-Prozesse
  • Organizational Project-Enabling Prozesse

Das Besondere: Die ISO/IEC 15288 definiert einen Tailoring Process, der die Anpassung der Prozesse an die jeweilige Projektsituation ermöglicht – was jedoch in keinem Fall nur ein ‚Weglassen‘ bedeutet, sondern eine Anpassung in Umfang und der formalen Stringenz.

Weitere Details zur ISO/IEC 15288

ISO/IEC 29110: Systems and Software Life Cycle Profiles and Guidelines for Very Small Entities

Die ‚kleine Schwester‘ der ISO/IEC 15288 ist besonders für kleine und mittlere Unternehmen interessant, da das Thema Systems Engineering auch in KMU an Fahrt aufnimmt. Ziel war, auf Basis der ISO/IEC 15288 einen SE-Ansatz zu entwickeln, der bei Organisationen, Abteilungen oder Projekten bis etwa 25 Projektteilnehmern eine besondere Anwendbarkeit findet. ‚Generische Profile‘ sollen die schrittweise Einführung erleichtern. Insgesamt besteht die ISO/IEC 29110 aus 5 Teilen, wobei nur der Teil 4 als ‚Standard‘ eingestuft ist.

Weitere Details zur ISO/IEC 29110

ISO/IEC/IEEE 42010: Systems and Software Engineering – Architecture Description

Die ISO/IEC/IEEE 42010 mit ihren Best Practices zur Architekturbeschreibung von Systemen schafft ein einheitliches Verständnis für die Begriffe im Kontext einer Systemarchitektur. Sie liefert damit ein Rahmenwerk für die Beschreibung, Organisation und Darstellung von Architekturbeschreibungen und löste 2007 die IEEE 1471 Recommended Practice for Architectural Description of Software-Intensive Systems ab und adressiert seitdem jegliche Systeme – insbesondere natürlich technischer Art. Die ISO 42010 wird unabhängig von technischen Konzepten, Modellierungssprachen oder Werkzeugen beschrieben. Diese Neutralität ermöglicht die Übertragung auf das eigene Unternehmen und schafft somit eine einheitliche Arbeitsgrundlage.

Unter einer Systemarchitektur versteht die Norm die fundamentalen Konzepte oder Eigenschaften eines Systems, also beispielsweise wie es in seine Umgebung eingebettet ist, was seine konstituierenden Elemente und ihre Interaktionen sind sowie die Prinzipien, nach denen es entwickelt und organisiert wird. Eine Architektur ist etwas Abstraktes, ihre Beschreibung dagegen ein konkretes Arbeitsprodukt in der Produktentwicklung.

Weitere Details zur ISO/IEC/IEEE 42010


Hintergründe zum Systems Engineering

Das Thema Systems Engineering wird auch für KMU immer interessanter, da die Komplexität der Produkte zunimmt und gleichzeitig immer mehr Produkte auch übergeordnet in Systeme eingebunden werden.

Die KEM Konstruktion liefert Hintergründe, erläuternde Beiträge und Interviews mit Handelnden in Industrie und Forschung über die Themenseite Systems Engineering:

kem.industrie.de/systems-engineering


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