Höchste Zeit, 2015 endlich die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu perfektionieren

Wenn der Jahresbeginn 2015 einen Rückschluss erlaubt, sollten sich Ingenieure auf erhebliche Transformationen einstellen, da schnelllebige Trends wie immer intelligentere Produkte und die allgegenwärtigen mobilen Geräte traditionelle Konstruktionsverfahren zum Wanken bringen und neue Paradigmen für Innovation einläuten.

Zwei der größten Einflussfaktoren in der Produktkonstruktion sind dieses Jahr Nachhaltigkeit und das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), ein neuer Bereich, der intelligente, vernetzte Produkte fest mit neuen Services verknüpft. Ingenieure, die daran gewöhnt sind, stur nach ihrem eigenen Kopf vorzugehen, werden sich auf kollaborativere Workflows einstellen müssen, falls sie Produkte entwickeln möchten, die den neuen Anforderungen genügen und anspruchsvollen Einführungszeitplänen entsprechen.

Falls Sie denken, dass sich bei all dem Gerede über interdisziplinäre Zusammenarbeit lediglich um Lippenbekenntnisse zum Jahreswechsel handelt, denken Sie an die Nachhaltigkeit, eine zentrale Konstruktionsvorgabe, die von drei Vierteln aller Ingenieure genannt wurde, die an einer gemeinsamen Umfrage der American Society of Mechanical Engineers (ASME) und von Autodesk teilnahmen. Fast 70 % der Befragten gaben an, dass ihre Unternehmen aktiv an Projekten zur Senkung des Energieverbrauchs oder der Schadstoffemissionen arbeiten und die Einhaltung neuer Umweltnormen und -vorschriften sicherstellen. Doch um die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, müssen Maschinenbauingenieure direkt mit Werkstoffexperten, Ingenieuren der Elektrotechnik und Spezialisten für eingebettete Software zusammenarbeiten, Konstruktionsalternativen iterieren und optimieren und mögliche Tradeoffs aushandeln.

Dasselbe gilt für Gewichtsreduktionen, einen Ansatz, der in der Automobil- und Luftfahrtindustrie im Rahmen von Nachhaltigkeitsprogrammen intensiv zum Einsatz kommt. In der vierten jährlichen Umfrage von DuPont Co. und WardsAuto unter Insidern aus der Automobilindustrie nannte fast die Hälfte der Teilnehmer Gewichtsreduzierung als bevorzugte Methode zur Einhaltung von Normen für Treibstoffeffizienz. Damit mussten sich Programme zur Verbesserung des Motorwirkungsgrads erstmals geschlagen geben. Doch die Verringerung des Gewichts eines Fahrzeugs oder eines Verbrauchergeräts kann nicht allein von einem Entwicklungsbereich oder durch eine einzelne Konstruktionsänderung bewerkstelligt werden. Es sind unzählige Ingenieure aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Werkstofftechnik daran beteiligt, um optimale Entwürfe zu entwickeln, die nicht zu Lasten der Leistung gehen oder die Kosten in die Höhe treiben.

[Anm. d. Red.: KTM Motorbikes ist ein Unternehmen, das seine Produkte immer leichter macht. Das Unternehmen optimiert seine Entwürfe mit Lösungen von PTC, um die Festigkeit zu maximieren und das Gewicht zu senken. Im folgenden Video sehen Sie, wie ihm das gelingt.] 

Machen Sie sich bereit für das Internet der Dinge
Die Entwicklung von Produkten für das Internet der Dinge wirft dieselben Fragen rund um die interdisziplinäre Zusammenarbeit auf. Ob es sich nun um einen intelligenten Thermostat oder um einen Industrieroboter handelt: Die Grundlage bilden Sensoren, eingebettete Software, Netzwerkhardware und traditionelle Enterprise-Software. Um sicherzustellen, dass ein Produkt ordnungsgemäß mit Sensoren ausgestattet und gesichert ist und über offene Netzwerkprotokolle mit anderen „Dingen“ kommunizieren kann, müssen Unternehmen dieses Jahr Zeit investieren, um interdisziplinäre Teams zu fördern, die von Anfang an zusammenarbeiten, statt zu versuchen, Komponenten am Ende des Entwicklungszyklus zusammenzuführen.

Ebenso wie Systems Engineering und interdisziplinäre Zusammenarbeit wird die Entwicklung für das Internet der Dinge zusätzliche Fähigkeiten notwendig machen, von denen einige in traditionellen Entwicklungsgruppen nicht unbedingt zu den Kernkompetenzen gehören. Entwicklungsorganisationen, die Produkte für das Internet der Dinge entwickeln, müssen nicht nur die Grundlagen der strukturmechanischen und elektrotechnischen Konstruktion sowie der Entwicklung von eingebetteter Software beherrschen, sondern auch Kompetenzen in Bereichen wie Softwarearchitektur, Instrumentation, proprietäre und standardmäßige Kommunikationsprotokolle, Daten und Sicherheit entwickeln.

Technologie als Retter in der Not
Obwohl das Internet der Dinge und die Nachhaltigkeit 2015 die wichtigsten Konstruktionsvorgaben sind, gibt es kaum Technologietrends, die diese komplexen Entwicklungstätigkeiten und eine effiziente interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglichen. Systems Engineering-Praktiken, lange eine Kernkompetenz der Entwicklung großer Anlagen in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie, werden in Branchensegmenten wie eingebetteter Software und Elektronik Fuß fassen und einen immer größeren Anteil an der Produktzusammensetzung stellen.

Neue Tools für Systems Engineering, die häufig als Bestandteil von PLM-Plattformen (Produktlebenszyklus-Management) veröffentlicht werden, werden dieses Jahr eine Sonderstellung einnehmen, da sie Entwicklungsorganisationen helfen, Best Practices für das Systems Engineering einzuführen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit in ihren zentralen Entwicklungs-Workflows zu verankern. Diese Tools helfen Organisationen, mithilfe der modellbasierten Konstruktion ein ganzheitliches System zu definieren, die Anforderungen durchgängig zu verwalten und von den ersten Entwicklungsphasen an einen strategischen Produktvorteil zu schaffen.

Was andere Entwicklungen anbelangt, wird vor allem der 3D-Druck auch dieses Jahr weiterhin punkten, da immer mehr Entwicklungsteams kostengünstige Geräte erhalten und die Technologie in den verschiedenen Phasen des Entwicklungszyklus einsetzen. Die Möglichkeit, kostengünstig ein physisches Mockup eines frühen Konzepts anzufertigen, fördert die Zusammenarbeit der verschiedenen Bereiche schon früher im Prozess, wenn Konstruktionsänderungen noch einfacher und kostengünstiger initiiert werden können.

Auch die Zunahme von mobilen Geräten und der Cloud wird einen enormen Einfluss auf die Zusammenarbeit der verschiedenen Entwicklungsdisziplinen haben. Neue mobile Apps und SaaS-Entwicklungstools (Software-as-a-Service) werden dieses Jahr den Markt überschwemmen und es geografisch verteilten, interdisziplinären Teams so einfach wie nie zuvor machen, Entwürfe auf Systemebene unabhängig von ihrem Standort gemeinsam zu verwalten und an ihrer Entwicklung zusammenzuarbeiten.

2015 wird sicherlich ein Jahr großer Transformationen. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit ist möglicherweise die einzige Konstante, mit der Entwicklungsorganisationen heute und in den kommenden Jahren rechnen können.

Anm. d. Red.: Was sehen Sie als wichtige Trends für 2015? Verraten Sie uns doch Ihre Gedanken in den Kommentaren zu diesem Beitrag.
Beth-StackpoleBeth Stackpole ist freie Redakteurin bei Desktop Engineering (www.deskeng.com), wo seit fast zehn Jahren über Entwicklungs- und Konstruktionstools berichtet wird.

Dieser Blogbeitrag wurde von PTC gesponsert. Die Konzepte, Ideen und Meinungen in diesem Beitrag wurden von Beth Stackpole unabhängig entwickelt.

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