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Zukunftsrobuste Entwicklung cyber-physischer Systeme

Paderborner Wissenschaftlerin federführend an Neufassung von VDI/VDE-Richtlinie beteiligt

Cyber-physische Systeme spielen in der Industrie 4.0 eine zentrale Rolle: Vernetzte Produktionsanlagen, miteinander interagierende Maschinen oder intelligente Roboter sind keine Zukunftsmusik mehr. Bei den hochkomplexen Systemen sind Software und mechanische Bauteile vernetzt und können über eine Infrastruktur wie das Internet der Dinge und Dienste miteinander kommunizieren. Um das Risiko von Ausfällen und Komplikationen so gering wie möglich zu halten, bedarf es einer besonders sorgfältigen Planung und Entwicklung. Um Unternehmen genau dabei zu unterstützen, hat der Fachausschuss „Interdisziplinäre Produktentstehung“ des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) unter dem Vorsitz von Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler, Inhaberin des Lehrstuhls für Produktentstehung am Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn, die Richtlinie „Entwicklung mechatronischer und Cyber-Physischer Systeme“ neu erstellt. Durch diese sollen Unternehmen die Möglichkeit erhalten, ihre Produktentwicklung optimal auf die Herausforderungen der Zukunft auszurichten. Die Paderborner Wissenschaftlerin hat die Aktualisierung der Richtlinie, die maßgeblich für die industrielle Praxis ist, federführend mit vorangetrieben. „Die immer rasanter fortschreitende Digitalisierung hat eine Weiterentwicklung der Richtlinie zwingend erforderlich gemacht. Statt ausschließlich mechatronische Systeme in den Blick zu nehmen, bezieht die Richtlinie 2206 fortan Cyber-Physische Systeme in die Betrachtung mit ein. Durch die Anbindung an das Internet der Dinge und die daraus folgende höhere Komplexität sowie Vernetzung stellen die Cyber-Physischen Systeme die nächste Entwicklungsstufe dar“, erklärt Gräßler.

Die überarbeitete Richtlinie spiegele nun den technischen und organisatorischen Fortschritt seit der Erstfassung im Jahr 2004 wider, so Gräßler. Im Rahmen der Neufassung erlebte u. a. das aus der Softwareentwicklung übernommene und an die Anforderungen der Mechatronik angepasste „V-Modell“, ein Vorgehensmodell zum Planen und Durchführen von Entwicklungsprojekten, eine grundsätzliche Überarbeitung. Neu aufgegriffen wurde beispielsweise auch, wie in der Praxis optimal mit Anforderungen an das zu entwickelnde System umgegangen werden kann, insbesondere wenn sich diese während des Entwicklungsprojektes ändern. Durch die Aufnahme von Aspekten des sogenannten „Systems Engineerings“ – ein interdisziplinärer Ansatz, um komplexe technische Systeme in einem vorgegebenen Zeit- und Kostenrahmen zu realisieren – sollen Anwender*innen angeleitet werden, den gesamten Produktlebenszyklus und das System im Ganzen im Blick zu behalten. Indem das System in funktionale Teilsysteme zerlegt wird, soll beispielsweise die hohe Komplexität des Gesamtsystems beherrschbar gemacht werden.

Die überarbeitete Richtlinie VDI/VDE 2206 „Entwicklung mechatronischer und Cyber-Physischer Systeme“ liegt seit diesem Monat im Weißdruck vor. Herausgeber der Richtlinie ist die VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA), in welcher der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) und der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) ihre gemeinsamen Aktivitäten bündeln.

Kontakt

Iris Gräßler

Prof. Dr. Iris Gräßler

Produktentstehung / Heinz Nixdorf Institut

Lehrstuhlinhaberin

Zur Person

Die Universität der Informationsgesellschaft