Modellbasiertes System-Engineering (MBSE)

Jutta Abulawi, HAW Hamburg
Lars Hagge, DESY

DESY entwickelt, baut und betreibt Großforschungsanlagen auf dem neuesten Stand der Technik, für die eine gut organisierte, interdisziplinäre Zusammenarbeit von entscheidender Bedeutung ist. Die vielen technischen Systeme in einer Anlage müssen bereits von Anfang an in einem integrierten Ansatz geplant und optimiert werden. Schnittstellen werden identifiziert und minimiert, vor allem aber muss frühzeitig eine gemeinsame "visuelle" Darstellung der geplanten Anlagen entwickelt und über den gesamten Systemlebenszyklus hinweg als Kommunikations- und Entscheidungsgrundlage gepflegt werden (sog. "Vision Sharing").

Das modellbasierte System-Engineering (MBSE) als schnell wachsende Disziplin befasst sich mit dem interdisziplinären kollaborativen Engineering in immer komplexeren Projekten, mit besonderem Schwerpunkt auf integrierter Modellierung (z. B. schematische Diagramme, geometrische 3D-Modelle, mathematische Simulationsmodelle, Softwaremodelle von Steuerungssystemen), unterstützt durch digitale Engineering-Prozesse (PLM-Systeme). MBSE-Modelle entwickeln sich zu wichtigen Werkzeugen für die visuelle Simulation und werden in großem Umfang zur Visualisierung und Kommunikation sowohl innerhalb des Projekts als auch zunehmend (in vereinfachter Form) mit externen Teilnehmern und der interessierten Öffentlichkeit eingesetzt.

DESY erforscht derzeit MBSE-Modelle in Projekten und entwickelt Methoden für den integrierten Entwurf von mechatronischen Systemen zusammen mit ihren Versorgungsinfrastrukturen und ihren (Software-)Steuerungs- und Überwachungssystemen. Die HAW Hamburg ist seit vielen Jahren in der systemtechnischen Forschung und Lehre aktiv und bietet MBSE-Vorlesungen und -projekte im Kontext der Luft- und Raumfahrtindustrie an.

Mit diesem Projekt sollen die bisherigen MBSE-Aktivitäten der HAW Hamburg und DESY verbunden und gemeinsam weiterentwickelt werden. In der noch jungen Disziplin MBSE basieren viele der derzeit verfügbaren Fallstudien auf kleinen und mittleren Systemen. Die wissenschaftlichen Großprojekte bei DESY bieten die Möglichkeit, ingenieurwissenschaftliche Methoden für große komplexe Systeme praxisnah zu entwickeln, zu demonstrieren und in Forschung, Lehre und Industrie sichtbar zu publizieren und zu kommunizieren, was die HAW Hamburg und DESY gemeinsam als starke Zentren des modernen System-Engineering positionieren könnte.