Verbundprojekt ImPaKT: Auswirkungsanalysen in der Produktentwicklung vereinfachen

Darmstadt, März 2021 – Je komplexer und variantenreicher Produkte werden, desto aufwändiger ist es für Unternehmen, technische und finanzielle Auswirkungen von Änderungen zuverlässig zu analysieren und zu bewerten. Die Herausforderungen wachsen, wenn viele Partner und Domänen an der Produktentwicklung beteiligt sind. Auswirkungsanalysen sollen Unternehmen dabei helfen, im Vorfeld mögliche Folgen von Produktänderungen zu ermitteln. Um solche Analysen in der Produktentwicklung zu vereinfachen, entwickelt ein Konsortium aus Forschungsinstituten, Software-Herstellern und Anwenderunternehmen unter Führung des Heinz Nixdorf Instituts der Universität Paderborn einen modellbasierten und IT-gestützten Lösungsansatz. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt „ImPaKT“ (IKT-befähigte modellbasierte Auswirkungsanalyse in der Produktentwicklung) mit einer Laufzeit von drei Jahren ist im Januar gestartet und hat ein Projektvolumen in Höhe von rund vier Millionen Euro.

PROSTEP wird im Rahmen des Projekts einen Software-Baustein für die domänenübergreifende Koordination von Änderungen entwickeln und die Funktionsfähigkeit der Lösung zusammen mit Industriepartnern validieren.

Die Variantenvielfalt der Produkte wächst ständig. Jedes modifizierte Detail bedeutet Änderungen im Konstruktions- und Produktionsprozess aller beteiligten Partner. Unvollständige und verteilte Daten- und Wissensbasen, Medienbrüche in den Informationsflüssen, die mangelnde Einbindung der Lieferanten und die hohen Kosten für das Variantenmanagement machen das Engineering Change Management (ECM) bei der Entwicklung von komplexen Produkten zu einem zeitraubenden und fehleranfälligen Prozess. Im Verbundprojekt ImPaKT wollen die Konsortialpartner eine Lösung entwickeln, die eine effiziente Auswirkungsanalyse von Änderungen auf Basis einer ganzheitlichen Daten- und Wissensbasis ermöglicht und gleichzeitig die Komplexität des Variantenmanagements durch funktionsorientierte Auswirkungsanalysen besser beherrschbar macht.

Die Integration von mechanischen, elektronischen und softwaretechnischen Komponenten in einem Produkt macht interdisziplinäre Entwicklungsprozesse erforderlich. Ein wesentliches Projektziel ist der Aufbau einer Referenzarchitektur für eine durchgängig modellbasierte Systementwicklung, die die Partialmodelle in den bestehenden Datentöpfen aus der Entwicklung mechanischer, elektrotechnischer und software-technischer Systemelemente verknüpft und einen gemeinsamen Parameterraum für Änderungen schafft. Auf Basis dieser Integrationsplattform werden die Projektpartner mit den Mitteln des Model-based Systems Engineerings (MBSE) und unter Nutzung von Algorithmen der Künstlichen Intelligenz (KI) Methoden für eine ganzheitliche Auswirkungsanalyse entwickeln und implementieren. Außerdem sollen Standards zur Einbindung der Auswirkungsanalyse in das Prozessmanagement und die unternehmensübergreifende Kollaboration definiert werden.

Beteiligt sind an ImPaKT neben dem HNI das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen die Softwarehäuser CONTACT Software, Itemis und PROSTEP sowie die Anwenderunternehmen Eisengießerei Baumgarte, Hadi-Plast Kunststoff-Verarbeitung, Hofmann Mess- und Auswuchttechnik, CLAAS Industrietechnik, Knapheide Hydraulik-Systeme sowie Schaeffler. Die Software-Partner implementieren einen Demonstrator auf Basis der ImPaKT-Referenzarchitektur. Vorrangige Aufgabe der Industrie-Partner wird es sein, die Tauglichkeit der Projektergebnisse zur Unterstützung der Auswirkungsanalyse an drei Fallbeispielen zu validieren.

PROSTEP verspricht sich von der Beteiligung an ImPaKT nicht nur interessante Kontakte zu Kunden und Hochschulen und eine Vertiefung seiner KI-Kompetenz, wie Dr. Martin Holland, verantwortlich für Geschäftsentwicklung und Strategie bei PROSTEP sagt. „Wir erhoffen uns außerdem wichtige Impulse für unsere neue Traceability-Lösung OpenCLM. Wir werden im Rahmen des Projekts den Demonstrator eines Bausteins für die domänenübergreifende Änderungskoordination entwickeln, der nach Projektende in unsere Software-Lösung einfließen wird.“

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