Reflexive Prozessentwicklung und -adaption im Advanced Systems Engineering

Das Projektportrait.

Die Digitalisierung wird die sozio-technischen Systeme von morgen entscheidend mitprägen: Zum einen erhöht sich die Komplexität der technischen Systeme, d. h. der Produkte, Produkt-Dienstleistungskombinationen und deren digitaler Abbilder. Zum anderen verändern sich auch die zugehörigen Produktionssysteme und die künftige Arbeitsorganisation. Die Beherrschung dieser Komplexität erfordert eine disziplinübergreifende Herangehensweise. Es bedarf einer systemorientierten und modellbasierten Entwicklungssystematik, die alle Bereiche der strategischen Produktplanung und Produktionssystementwicklung inklusive der damit verbundenen Gestaltung der Arbeit, den zugehörigen Dienstleistungen sowie der Betrachtung des gesamten Wertschöpfungssystems umfasst. Das Advanced Systems Engineering (ASE) bietet hierfür neue Lösungsansätze. Ziel des Verbundprojektes RePASE ist es daher, die Entwicklung eines auf sozio-technische Systeme orientierten Rahmens für die Komplexitätsbeherrschung zu fördern, innovative Lösungen zu erforschen und Ergebnisse exemplarisch zu implementieren. Damit wird ein wichtiger Beitrag geleistet, um technologische, serviceorientierte und soziale Innovationen für eine Wertschöpfung in Deutschland nachhaltig zu verbessern. Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Projektkoordination liegt beim Institut für Konstruktionstechnik der Technischen Universität Braunschweig. Weitere beteiligte Forschungseinrichtungen sind das Institut für Arbeits-, Organisations- und Sozialpsychologie (TU Braunschweig) sowie das Institut für Maschinenwesen (TU Clausthal). Darüber hinaus sind acht Industrieunternehmen an dem Verbundprojekt beteiligt.

Die Motivation.

Unternehmen des Maschinenbaus sind heute mit der Herausforderung konfrontiert, zentrale wertschöpfende Tätigkeiten der Produktentstehung zu transformieren, um die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Wesentliche Herausforderungen sind unter anderem eine erhebliche Erhöhung der Anzahl von Anforderungen, eine steigende Produktkomplexität und zunehmende interdisziplinäre Vernetzung, Forderungen nach hoher Entwicklungseffizienz und -qualität, aber auch Kriterien humaner Arbeitsgestaltung sowie die Einführung neuer Entwicklungstechnologien. Die bisher durch einzelne Fachdisziplinen geprägte Produktentwicklung muss daher durch eine systemorientierte Produktentstehung abgelöst werden. Hierzu sind grundlegende Änderungen im komplexen soziotechnischen System der Produktentstehung erforderlich. Neue Ansätze der modellbasierten Systementwicklung adressieren diese Problemstellungen und helfen dabei, neue Entwicklungswerkzeuge und Strategien in bestehende Organisationsstrukturen zu integrieren. Agile Ansätze mit einer bedarfsgerechten Reflexion können dabei unterstützen.

Die Zielsetzung.

Zielsetzung des Verbundvorhabens RePASE ist es, Werkezuge und Strategien für die Einführung von Ansätzen der modellbasierten Systementwicklung zu erarbeiten und zu erproben. Es sollen wissenschaftlich fundierte Konzepte für die Nutzung von Model Based Systems Engineering (MBSE) im Spannungsfeld zwischen der Produktentwicklung und der Arbeits- und Organisationspsychologie entwickelt und durch praktische Anwendungen abgesichert werden. Durch die entwickelten Hilfsmittel und Einführungsstrategien soll die unternehmensspezifische Transformation der Produktentwicklung basierend auf kontinuierlicher Reflexion gefördert werden.

Unser Lösungsansatz.

Mit Systemdenken und Reflexion Produkte entwickeln

Zentrales Element des verfolgten Lösungsansatzes sind strukturierte Reflexionen im Entwicklungsprozess. Bedarfsgerechte Reflexionen sollen dazu beitragen, zielgerichtet Anpassungen und Neueinführungen von Vorgehensweisen und Prozessen, Engineering-Methoden und Entwicklungswerkzeugen sowie neuen Kompetenzen und Zusammenarbeitsformen in der bestehenden Produktentwicklung zu initiieren. In die strukturierte Reflexion sollen sowohl unterschiedliche Stakeholder als auch Kriterien für die Arbeitsgestaltung und Kompetenzentwicklung einbezogen werden. Auf diese Weise werden die unterschiedlichen Anforderungen und Zielsetzungen der Anwendungspartner adressiert und es wird die Akzeptanz für Änderungen abgesichert. Bei der Anpassung und Einführung neuer Prozesse, Methoden und Werkzeuge werden Ansätze aus der modellbasierten Systementwicklung fokussiert.

Die Eckdaten.

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Laufzeit

3 Jahre (36 Monate)
Start: 01.03.2021
Ende: 29.02.2024

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Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)

Förderung

Fördergeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Hochschulpartner

Technische Universität Braunschweig:
Institut für Konstruktionstechnik (IK),
Leitung: Prof. Dr.-Ing. Thomas Vietor

Technische Universität Braunschweig:
Institut für Psychologie
Lehrstuhl für Arbeits-, Organisations- und Sozialpsychologie (AOS)
Leitung: Prof. Dr. Simone Kauffeld

Technische Universität Clausthal:
Institut für Maschinenwesen (IMW), Lehrstuhl:
Integrierte Produktentwicklung
Leitung:
Prof. Dr.-Ing. David Inkermann

Anwendungspartner

Michael Weinig AG
Simtec Systems GmbH
LASCO GmbH
Siemens AG

Befähiger

DDX Denkfabrik.Digital GmbH
enbace GmbH
fme AG
4A-side GmbH

Weiterführende Informationen.

Veröffentlichungen

Konsortium

Förderschwerpunkt