Samenvatting Systems Engineering

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Samenvatting - Systems Engineering

  • 1 Systems Engineering

  • Was ist die Motivation SE anzuwenden?
    SE ist eine notwendige Entwurfsmethodik um die wachsende Komplexität zu handhaben und Risiken komplexer Systeme zu minimieren
  • Warum ist Systems Engineering hilfreich?
    Gründe: 
    • Kein einheitliches Verständnis des Gesamtsystems
    • Komponentenorientiertes Denken
    • Spezifische Modelle für die einzelnen Disziplinen
    • Fehlende Transparenz
    • Späte Berücksichtigung der Produktion
    • Kein methodisches Vorgehen
    Probleme:
    • Späte & kostspielige Änderungen
    • Nachträglicher Änderungsbedarf
    • Lange Entwicklungsdauer
    • Qualitätsprobleme
    • Hohe Kosten für Garantieleistungen & Kulanz
    • Hoher Kommunikationsbedarf
    => SE ist der Ansatz alle Herausforderungen gleichermaßen zu handhaben.
    => Mechatronik benötigt Systems Engineering
  • Was ist Systems Engineering? Wie wird Systems Engineering in der Literatur definiert?
    Interdisziplinäre und ganzheitliche Entwicklungsmethodik für die lebenszyklusgerechte Entwicklung komplexer Systeme.

    Handlungsfeld Produktentstehung
  • 2 Systems Thinking

  • Was ist ein System? Welche Bestandteile hat das System?
    A combination of interacting elements organized to achieve one or more stated purposes. 
    An integrated set of elements, subsystems, or assemblies that accomplish a defined objective. These elements include products (software, hardware, firmware), processes, people, information, techniques, facilities, services & other support elements.

    System means...
    • A closed composition of related parts/elements
    • Every system is a collection of parts/elements
    • Parts/elements are a collection of functions and attributes
      => Parts/elements can also be small systems
    • Relations are exchanges of information or material resources between parts or systems
    • Systems can be defined as subsystems and general systems
  • Was ist ein SOI?
    System of Interest (SOI), the system whose lifestyle is under consideration
  • Was ist ein System of Systems? What are the challenges for the development of SOS?
    System of systems applies to a system‐of‐interest whose system elements are themselves systems; typically these entail large scale inter‐disciplinary problems with multiple, heterogeneous, distributed systems.

    By working together the systems generate greater benefits than by the use of every system on its own. 

    Challenges:
    • system elements operate independently
    • system elements have different life cycles
    • the initial requirements are likely to be ambiguous (mehrdeutig)
    • complexity is a major issue
    • management can overshadow engineering
    • fuzzy (unscharfe) boundaries cause confusion
    • SoS engineering is never finished 
  • Was ist ein (System) Element?
    • a member of a set of elements that constitutes a system
    • a major product, service, or facility of the system, e.g. the aircraft element of an air transportation system
  • What is a blackbox?
    • The blackbox is a useful tool for focusing on effort & result of a (modern) system to reduce the complexity.
    • The system or systems inside the blackbox are faded out (ausblenden).
  • What is a whitebox?
    • If the relations between effort and result are important the view is called Whitebox-System.
    • Effort and Result are less important than the step between them.
    • These systems are often signed with a high complexity.
  • What is a greybox?
    A greybox is a blackbox with certain subsystems or parts which are viewed like in a whitebox.
  • What is Systems Thinking?
    Systems Thinking is a mind-set of reducing complexity
    • uses describing terms for relations & overviews
    • includes model-based approaches for simplifying complex systems 
    • is based on an overviewing approach of thinking about relations
  • Was ist das Systemumfeld? Welches Modell wird hierbei verwendet?
    • Eine Systemgrenze ist eine beliebig oder absichtlich ausgewählte Grenze zwischen System und seinem Umfeld.
    • Die Systemgrenze definiert das System of Interest (SOI).
    => Eine angemessene Systemgrenze festzulegen ist eine der wichtigsten Aufgaben eines Systems Engineers.
    • System Borders are made to separate a system from its environment or other systems
    • System Borders are always created by the point of view on a system
      => Borders can vary if aspects of the systems are changed
    • Many systems have relations to its environment (open system)
    • Relations are occurring more often inside a system than to parts outside of the system 

    => Umfeldmodell
  • Was ist das Umfeldmodell?
    • Das Umfeldmodell beschreibt die Einbettung des zu entwickelnden Systems in sein Umfeld. Das System wird zunächst als Blackbox betrachtet und mit Elementen seines Umfeldes, mit denen es interagiert bzw. von denen es beeinflusst wird, in Beziehung gesetzt.
      • Darstellung in der am HNI entwickelten Modellierungssprache CONSENS. 
  • ! Was ist eine Wirkstruktur?
    Die Wirkstruktur beschreibt den grundsätzlichen Aufbau und die Wirkungsweise des Systems. Sie ist Bestandteil der Prinziplösung mechatronischer Systeme und lässt sich aus geeigneten Kombinationen von Lösungselementen zur Erfüllung von Teilfunktionen mittels des Morphologischen Kastens ableiten.
  • Warum ist es notwendig die Grenzen des Systems am Anfang des Entwicklungsprozesses zu definieren?
    • Grenzdefinition ist notwendig, damit alle Beteiligten von dem selben System sprechen. 
    • Es muss klar sein, welche Elemente und Systeme zum Entwicklungsprojekt gehören und welche Schnittstellen zum Umfeld darstellen.
  • Wie klassifiziert man Systeme? Was sind Beispiele verschiedener Klassifizierungen?
    Einfache Systeme:Gekennzeichnet durch...
    • klar gegliederten Aufbau & Struktur
    • begrenzte Anzahl an Elementen & Beziehungen zwischen den Elementen
    • keine Dynamik der Elemente
    Bsp: Schuh, Schraube, Stift, Radiergummi

    Komplizierte Systeme: Gekennzeichnet durch...
    • eine Vielzahl an Elementen & Beziehungen zwischen den Elementen
    • keine bis geringe Dynamik der Elemente
    Bsp: Uhr, Legoland, UML-Diagramm

    Komplexe Systeme: Gekennzeichnet durch...
    • eine Vielzahl an Elementen & Beziehungen zwischen den Elementen
    • die Unvorhersehbarkeit von Wechselwirkungen
    • hohe Dynamik der Elemente
    Bsp: Flughafen, Gehirn, Meer
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Voorbeelden van vragen in deze samenvatting

Was ist ein Wasserfall Modell? Welche Vor- & Nachteile hat es?
3
Was ist ein Spiral Modell? Nenne die Vor- & Nachteile.
3
Wozu benötigt man die Technischen Prozesse Architecture Definition, Design Definition & System Analysis Process?
3
Welche Stakeholder-Typen exisitieren und welches Potential verfügen sie?
3
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