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Modellbasierte Prozess- und Systemgestaltung für die Innovationsbeschleunigung

Was ist der ISYPROM-Demonstrator genau?

Um ausgewählte Ergebnisse des Verbundprojektes ISYPROM allgemein verständlich darzustellen, haben die ISYPROM-Projektpartner einen gemeinsamen Demonstrator entwickelt. Der Demonstrator hat das Ziel, durch die Anwendung der entwickelten Methoden auf ein gemeinsames Beispiel innerhalb eines gemeinsamen Szenarios, deren Wirksamkeit sowie das Zusammenspiel der ISYPROM-Werkzeuge zu veranschaulichen.

Das gewählte Szenario stellt eine Anpassungskonstruktion einer fiktiven PKW-Klimaanlage dar. Die Anpassung der PKW-Klimaanlage wird notwendig, weil eine neue EU-Richtlinie erlassen wird, die eine Nutzung von Kältemitteln mit einem Treibhauspotenzial von über 150 verbietet.

Die Reihenfolge der dargestellten Lösungen orientiert sich an dem, während des Projektes entwickelten, ISYPROM-Referenzprozess für die Systementwicklung – von der Idee bis zur Bewertung der Lösung.

Ideenmanagement

Das Management von Ideen ist ein kontinuierlicher Prozess. In einem kreativen Umfeld sollten Ideen dokumentiert werden, unabhängig vom augenblicklichen Bedarf.

Vor diesem Hintergrund wird im folgenden Video aufgezeigt, wie die Dokumentation einer Idee aussehen kann. Im speziellen Fall wird die Idee beschrieben als alternatives Kältemittel COzu benutzen.

 

 

Dazu wird die Idee zuerst aus dem PLM-System Teamcenter heraus angelegt und gleichzeitig mit dem relevanten Element der Produktstruktur verknüpft. Anschließend wird die Idee im Werkzeug KM Accelerator© (basierend auf der KMmaster©-Plattform) dokumentiert, ausdetailliert, bewertet und freigegeben.

 

 

Zu dem Zeitpunkt als die neue EU-Richtlinie erlassen wird, ist die dokumentierte Idee somit bereits im System abgelegt und, der Philosophie der durchgängigen Nachverfolgbarkeit gemäß, mit dem Produktstrukturelement „Kältemittel“ verknüpft.

Wissensmanagement

Der Bezeichner einer dieser Ideen wird nun im Werkzeug KM Accelerator© eingegeben und über die  integrierte Suche gefunden. Über eine grafische Navigation durch die Elemente der Wissensdatenbank kann der Anwender einfach ähnliche Wissenseinträge (z.B. Erfahrungswissen und Ideen) aufrufen. Dadurch werden auch andere Alternativen gefunden und verglichen, so dass die Entscheidung über die Idee, CO2 als Ersatzkältemittel zu verwenden, vorgenommen werden kann.

Damit die PKW-Klimaanlage CO2 als Kältemittel nutzen kann, müssen jedoch konstruktive Änderungen an der Klimaanlage und damit auch an deren Entstehungsprozessen vorgenommen werden. Dazu werden unterschiedliche Systemalternativen samt Prozessen modelliert und integriert verglichen.

Durchgängige Nachverfolgbarkeit

Als die neue EU-Richtlinie publiziert wird, erhält der Verantwortliche für die Klimaanlagenentwicklung per Email den Hinweis, dass die Implikationen durch die Richtlinie sein System betreffen könnten.

Zunächst wird die gesetzliche Anforderung den neuen gesetzlichen Rahmenbedingungen angepasst. Auf Basis der Abhängigkeiten, die im ISyFMU modelliert wurden und verwaltet werden, kann der Entwickler erkennen, für welche Funktionen und Produktstrukturelemente durch die neuen Rahmenbedingungen Implikationen auftreten könnten.

 

 

Um diese Zusammenhänge möglichst intuitiv erfassen zu können, müssen sie visualisiert werden. Das ist die Aufgabe des ISyFMU-3D-Viewers. Im ISyFMU-3D-Viewer werden die geladenen Modelle (hier Anforderungen, Funktionen, Produktstruktur und Wissenselemente) sowie die Abhängigkeiten zwischen ihnen zusammen abgebildet.

 

 

 

Im konkreten Anwendungsfall wird gezeigt, wie zunächst die „Gesetzliche Anforderung“ gesucht wird. Anschließend werden alle Elemente, die nicht mit ihr in Abhängigkeit stehen, ausgeblendet. Dadurch kann erkannt werden, dass die Änderung der Richtlinie auch eine Auswirkung auf die Wahl des Kältemittels hat. Über die verknüpften Wissenselemente werden unterschiedliche Alternativen zu dem aktuellen Kältemittel aufgezeigt.

Integrierte Produkt-Prozess-Modellierung

Zunächst wird dargestellt, wie die Systemarchitektur für die beiden Lösungsalternativen der veränderten PKW-Klimaanlage in der Pace Lab Suite©entwickelt werden. Dazu werden zunächst neue Elemente für die Komponentenbibliothek modelliert. Dann werden die Parameter des Kältemittels für CO2 angepasst sowie weitere Systemeigenschaften neu ermittelt.

 

 

 

 

Die relevanten produktseitigen Systeminformationen der beiden Lösungsvarianten werden an das Prozessmodellierungswerkzeug MO²GO übergeben. In MO²GO werden daraufhin die Entstehungsprozesse unter Berücksichtigung der neuen produktseitigen Systeminformationen angepasst und bewertet – für beide Lösungsalternativen.

 

 

 

Abschließend werden sowohl die produkt- als auch die prozessseitigen Systeminformationen an das Werkzeug IPPL© übergeben. Hier werden die Systeminformationen vergleichend dargestellt, um einen Entscheidungsunterstützung für eine Auswahl der beiden Lösungsalternativen zu leisten.