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2023 | Buch

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Generic Systems Engineering

Ein methodischer Ansatz zur Komplexitätsbewältigung

verfasst von: Nadine Schlüter

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Die 3. Auflage widmet sich den gestiegenen Anforderungen an die Nachhaltigkeit und greift die höhere Dynamik infolge der heute verbreiteten agilen Systementwicklung auf. Die Anwendung der Methoden auf technische Systeme wird zudem um soziotechnische Systeme erweitert.

Das Werk gibt einen historischen Abriss über die Entwicklungstendenzen im Systems Engineering (SE) bis zur Gegenwart. Darin eingeschlossen ist ein systematisches Auseinandersetzen mit den verschiedenen Modellen und Vorgehenskonzepten des SE. Darauf aufbauend erfolgt die Entwicklung des Generic Systems Engineering (GSE), bestehend aus einem neuen Metamodell, welches mit einem projektmanagement-integriertem Vorgehenskonzept problemlösungsorientiert verbunden und permanent aktualisiert bzw. ergänzt werden kann. Acht Erprobungsbeispiele zeigen mögliche Einsatzfelder des GSE, welche von der virtuellen Produktentwicklung bis zur Felddatenrückführung in diese reichen. Des Weiteren werden Beispiele für die Übertragung des GSE auf soziotechnische Systeme, d.h. Unternehmen und Unternehmensnetzwerke, dargestellt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung

Die Einleitung zeigt zunächst die Gründe für den Bedarf nach einem standardisierten, fachdisziplinübergreifenden Systems Engineering auf. Anschließend erfolgt eine Darlegung der Kapitelinhalte, von den Forderungen an ein neues Generic Systems Engineering (GSE) und den Lücken bei bisherigen Ansätzen, über die Herleitung des neuen GSE bis hin zu diversen Praxisbeispielen für technische als auch soziotechnische Systeme.

Nadine Schlüter

Kapitel 2. Das Systems Engineering (SE) – altes Denken in neuem Gewand

Zusammenfassung

Im Kapitel „Das Systems Engineering (SE) – …“ wird zunächst der Begriff des Systems Engineering national als auch international dargelegt. Außerdem wird die Historie des SE rudimentär betrachtet, welche über tausende von Jahren bis hin zu den alten Ägyptern zurück reicht. Auf Basis der aktuellen Entwicklungen wie Globalisierung, neuer Technologien, der Individualisierung von Systemen und der steigenden Dynamisierung als auch den aktuell geltenden Grundprinzipien des systematischen Denkens und Handelns werden konkrete Forderungen an ein generisches SE herausgearbeitet. Sowohl universelle als auch fachspezifische SE-Ansätze aus den Ingenieurswissenschaften werden vorgestellt und mit den Forderungen nach einem generischen SE verglichen. Abschließend folgt das Fazit mit der begründeten Erkenntnis, dass derzeitige Ansätze noch nicht standardisiert und fachdisziplinübergreifend sind. Es werden zudem konkrete Forderungen für ein Re-Design zum generischen SE, dem Generic Systems Engineering, benannt.

Nadine Schlüter

Kapitel 3. Das Generic Systems Engineering – Ein Ansatz zum Beherrschen von Komplexität in neuer Dimension

Zusammenfassung

Im Kapitel „Das Generic Systems Engineering – …“ wird das Vorgehen beim Systemdenken als auch beim Abbild des Systems mit konkreten Begrifflichkeiten des Vorgehenskonzepts und des Denkmodells eindeutig abgegrenzt. Anschließend folgt eine Darlegung der verschiedenen Systeme, Systemarten und Modellierung der Ingenieurswissenschaften. Aus den Erkenntnissen dieser unterschiedlichen Konzepte werden die grundlegenden Forderungen an ein GSE-geeignetes Denkmodell bestimmt. Darauf folgt das gleiche Prinzip vom Vergleich verschiedener Vorgehenskonzepte, deren Analyse und Herleitung von Forderungen an ein GSE-Vorgehenskonzept. Abschließend wird der grobe Entwurf des neuen GSE skizziert, der die Forderungen der heutigen Zeit als auch die Grundprinzipien des systematischen Denkens und Handelns erfüllt.

Nadine Schlüter

Kapitel 4. Die Systemmodellierung im GSE- Ansatz

Zusammenfassung

Das Kapitel „Systemmodellierung im GSE-Ansatz“ schildert zunächst eine Vielzahl an Klassen von Denkmodellen, die heute in der Praxis genutzt werden, und mit denen das GSE-Denkmodell kompatibel sein muss. Von Denkmodellen mit zwei oder drei Sichten, über variable oder attribuierbare Denkmodelle bis hin zu Denkmodellen, die Wechselwirkungen zwischen System und Umwelt oder aber Ergebnisse des intuitiven Denkens abbilden können. Es wird eruiert, welche Sichten, bzw. welche Elementarten das GSE-Denkmodell aufweisen muss. Danach werden die Relationen von Denkmodellen betrachtet. Baumstrukturen, Matrizen, Cluster, Graphen, Petrinetze und Flussbilder werden analysiert. Beide Analysen münden in der allgemeinen Beschreibung eines Systems mit dem GSE-Denkmodell „enhanced Demand Compliant Design“ (e-DeCoDe), dessen Sichten und Relationen im Detail vorgestellt werden. Zudem erfolgt eine Übersicht über die Anforderungen, die ein IT-Tool bezüglich e-DeCoDe erfüllen muss. Eine Auswahl von IT-Tools aus dem Bereich Model Based Systemes Engineering als auch des Komplexitätsmanagements werden bezüglich ihrer Nutzbarkeit bewertet. Abschließend werden drei Beispiele, die konkrete Vorgehensweisen der Modellierung mit DeCoDe für technische Systeme aufzeigen, und ein Beispiel mit e-DeCoDe für soziotechnische Systeme beschrieben.

Nadine Schlüter

Kapitel 5. Die Bausteine des GSE-Vorgehenskonzeptes – Komplexität mittels einfacher Regeln beherrschen

Zusammenfassung

Das Kapitel „Die Bausteine des GSE-Vorgehenskonzeptes – …“ widmet sich der Herleitung und Darlegung des modular aufgebauten Vorgehens, das individuelle Problemlösungen fachdisziplinübergreifend realisiert. Dabei wendet das GSE-Vorgehenskonzept die Prinzipien des systematischen Handelns an und zeigt einfache Regeln auf, mit denen Komplexität handhabbar gemacht wird. Es werden vier Module vorgestellt: das Zielbildungsmodul, das Analysemodul, das Gestaltungsmodul und das Projektmanagementmodul. Letzteres widmet sich sowohl dem klassischen als auch dem agilen Projektmanagement. Für jedes Modul werden diverse Methoden der Ingenieurswissenschaften vorgestellt und miteinander kombiniert. Auch die Module selbst werden entlang der Problemlösung der bereits in Kap. 4 verwendeten Beispiele miteinander kombiniert, je nach Bedarf des Projektteams und der jeweils zu erreichenden Ziele. Zudem wird veranschaulicht, wie die Module und einzelnen Methoden Input des GSE-Denkmodells nutzen oder aber auch das erzielte Output wieder in das GSE-Denkmodell integriert wird, um den Projektteams immer eine aktuelle Daten- bzw. Informationsbasis zu bieten.

Nadine Schlüter

Kapitel 6. Fallbeispiele – neue Dimensionen der Komplexität mit GSE bewältigen

Zusammenfassung

Nachdem im Kap. 4 das GSE-Denkmodell und im Kap. 5 die einzelnen Module des GSE-Vorgehenskonzeptes vorgestellt worden sind, soll im folgenden Kapitel anhand von konkreten Beispielen aus der praktischen Anwendung skizziert werden, wie der GSE-Ansatz in seiner Gesamtheit dazu beiträgt, die Komplexität von Systemen in den neuen Dimensionen zu bewältigen. Zudem werden Anwendungsbeispiele für die DeCoDe als auch e-DeCoDe Modellierung vorgestellt sowie ihre Vor- und Nachteile im konkreten Anwendungsfall diskutiert. Es werden sechs Anwendungsbeispiele mit technischen Systemen aus der Produktentwicklung als auch der Produktion vorgestellt. Bei den drei Beispielen zu soziotechnischen Systemen werden neben der Produktion und der Produktentwicklung auch die Nutzung von GSE für eine gesamte Unternehmensorganisation betrachtet.

Nadine Schlüter

Kapitel 7. Das neue Gewand des SE- GSE als eine Lösungsvariante

Zusammenfassung

Im letzten Kapitel „Das neue Gewand des SE – …“ werden die heutigen Herausforderungen an das Systems Engineering noch einmal aufgegriffen und reflektiert, inwieweit das GSE diese meistern kann. Es folgen Denkanstöße und eine zusammengefasste Darlegung der deutschen als auch internationalen Gesellschaften des SE (GfSE und INCOSE) bezüglich der Herausforderungen, die in den nächsten Jahren oder auch Jahrzehnten das Systems Engineering prägen werden. Es wird abschließend skizziert, welche Bedarfe es dementsprechend in Forschung und Entwicklung des fachdisziplinübergreifenden und standardisierten GSE-Ansatzes gibt.

Nadine Schlüter

Backmatter

Titel: Generic Systems Engineering
verfasst von: Nadine Schlüter
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-662-66789-7
Print ISBN: 978-3-662-66788-0
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-66789-7

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