Herausforderung Cyber-Physical Systems

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Software-Engineering-Kompetenzen aufbauen

„Modellbasiertes Engineering erfordert auch bei Maschinenbaustudenten die Fähigkeit, Anforderungen an Software zu modellieren“, konstatiert Prof. Dr.-Ing. Birgit Vogel-Heuser, Lehrstuhl Automatisierung und Informationssysteme an der Technischen Universität München, „ beispielsweise in SysML oder UML, um sich zu verständigen und die Funktionalität für die Softwareentwickler vorzugeben sowie anschließend zu prüfen. SysML und UML sind Modellierungssprachen, deren Ziel es ist, die modellierten Abläufe weitestgehend automatisch in Codes umzusetzen.

Dieser Anforderung tragen wir bereits in der Ausbildung Rechnung. Für Ingenieure ist also der Aufbau von Informatikfähigkeiten und Methoden notwendig, allerdings für den Bereich der Ingenieurwissenschaft angepasst. Die Herausforderung ist es, die Software-Engineering-Kompetenzen aufzubauen – insbesondere die Fähigkeit der Abstraktion als Voraussetzung für eine erfolgreiche Modularität und Wiederverwendung.“

Eine weitere wesentliche Herausforderung für zukünftige Entwicklungen ist für Prof. Vogel-Heuser auch die Benutzbarkeit für Ingenieur und Wartungsmitarbeiter zu berücksichtigen: „Zukünftige Engineering-Werkzeuge, aber auch Konzepte zur Unterstützung bei der Fehlersuche während des Anlagenbetriebs durch adaptivem und adaptierbare Assistenzsystemen, sind die Herausforderung der Zukunft bei einer alternden Gesellschaft mit Fachkräftemangel.“

Forschungsaktivitäten an der TU München

Prof. Vogel-Heuser forscht, zusammen mit ihren wissenschaftlichen Mitarbeitern, an der Entwicklung und Systemevolution verteilter intelligenter eingebetteter Systeme in mechatronischen Produkten und Produktionsanlagen. Ziel ist es, die Qualität der Produkte und die Effizienz und Durchgängigkeit im Engineering, aber auch die Verfügbarkeit im Betrieb zu verbessern.

An der TUM werden Methoden, Beschreibungsmittel und Werkzeuge entwickelt, welche die verschiedenen Sichten mechatronischer Systeme (Mechanik, Elektrotechnik/Elektronik und Software) und Phasen im Lebenszyklus und deren Kopplung integrieren. Wesentliche nicht-funktionale Anforderungen sind Echtzeitverhalten, Modularität, Verfügbarkeit und Usability (Benutzbarkeit).

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