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Traceability ist der Schlüssel zur Digitalisierung

Von Karsten Theis

Mit zunehmender Komplexität von Produkten und Prozessen wird es für die Unternehmen immer schwieriger, den Überblick über den aktuellen Stand ihrer Entwicklungsprojekte zu behalten und alle Entwicklungsschritte lückenlos nachzuvollziehen. Die Nach- bzw. Rückverfolgbarkeit aller relevanten Informationen gezielt über System- und Domänengrenzen hinweg (Traceability) verlangt neue Werkzeuge, eröffnet aber auch neue Perspektiven. Das neu entstehende Beziehungswissen kann über den gesamten Produktlebenszyklus bis zur Betriebsphase für neue Anwendungsfälle und Geschäftsmodelle genutzt werden. Damit wird die Traceability zum Schlüssel der Digitalisierung.

Traceability bezeichnet die Fähigkeit jederzeit nachvollziehen zu können, wie die Anforderungen an ein System umgesetzt, simuliert und validiert wurden bzw. welche Artefakte zu welchen Anforderungen gehören. Sie ist grundsätzlich kein neues Thema, hat aber durch den Trend zu smarten Produkten enorm an Bedeutung gewonnen. Nicht nur im Automobil, sondern auch in anderen Produkten steuern Elektronik und Software immer mehr sicherheitskritische Funktionen, die virtuell abgesichert werden müssen. Man denke nur an autonom fahrende Fahrzeuge. Alle erdenklichen Fahrsituationen auf der Straße zu testen, wäre viel zu zeitaufwendig und gefährlich. Um die Zulassung zu erhalten, müssen die Automobilhersteller und ihre Systemlieferanten z.B. sehr genau nachweisen können, welche Fragestellungen sie unter welchen Annahmen mit welchen Tool-Ketten simuliert haben.

Die Nach- bzw. Rückverfolgbarkeit ist für die Unternehmen nicht nur mit Blick auf die funktionale Sicherheit und die damit einhergehenden Nachweispflichten ein Thema, sondern spielt generell eine wichtige Rolle bei der Digitalisierung ihrer Geschäftsprozesse. Unternehmen in allen Branchen bemühen sich darum, ihre Prozesse durchgängiger zu gestalten und müssen dabei eine wachsende Flut an digitalen Informationen bewältigen. Die eigentliche Herausforderung ist nicht die Verwaltung der digitalen Informationen, sondern die Verwaltung der Beziehungen und Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Informationsobjekten. Ohne dieses Beziehungswissen lassen sich z.B. die Auswirkungen von Änderungen nicht zuverlässig beurteilen.

Gerade bei komplexen Entwicklungsprojekten z.B. im Schiffbau, aber auch im Maschinen- und Anlagenbau können die Projektbeteiligten der unterschiedlichen Disziplinen und Domänen heute nur mit einem großen Kommunikationsaufwand nachvollziehen, welche Daten und Dokumente dem aktuellen Entwicklungsstand entsprechen. Dies umso mehr, als sie oft unterschiedlichen Organisationen angehören. Zu bestimmten Meilensteinen oder Quality Gates müssen sie die Arbeitsergebnisse weitgehend händisch aufbereiten und zusammentragen, um sich einen Überblick über den Projektfortschritt und mögliche Abweichungen vom Planungsstand zu verschaffen.

Immer wichtiger wird die Traceability mit Blick auf den Digital Twin bzw. die Unterstützung neuer, datengetriebener Geschäftsmodelle durch Digital Twin-Anwendungen. Sie stellt die Verbindung zwischen dem digitalen Master bzw. dem Digital Thread und dem digitalen Stellvertreter des tatsächlich ausgelieferten Produkts her und ist die Voraussetzung dafür, um Informationen aus der Betriebsphase in die Produktentwickeln zurückspielen bzw. -spiegeln zu können. Ohne diese Verbindung lassen sich im Betrieb auftretenden Fehler nicht oder nur mit großem Aufwand bis zu ihren möglichen Wurzeln im Entwicklungsprozess zurückverfolgen, analysieren und dadurch schneller beheben.

Es gibt also viele gute Gründe dafür, sich mit der Frage zu beschäftigen, wie die Traceability möglichst effizient sichergestellt werden kann. Die Nach- bzw. Rückverfolgbarkeit ist zwingende Voraussetzung für den Nachweis der Konformität zu den einschlägigen Normen und Reifegradmodellen, sorgt für eine bessere Transparenz im interdisziplinären Produktentstehungsprozess und trägt maßgeblich dazu bei, die Produktentwicklung zu verkürzen und die Wettbewerbsfähigkeit durch innovative Dienstleistungen zu verbessern. Davon profitieren nicht nur Produktentwickler, Projektleiter, Qualitätsverantwortlichen und Servicetechniker, sondern letztlich auch die Partner und Kunden des Unternehmens.

Die Nach- bzw. Rückverfolgbarkeit wird heute dadurch erschwert, dass die unterschiedlichen Disziplinen und Domänen ihre Informationsobjekte und Entwicklungsartefakte mit Hunderten von unterschiedlichen IT-Systemen erzeugen und verwalten, die oft nur rudimentär integriert sind. Hinzu kommt, dass sich die Systemlandschaften sehr dynamisch verändern, weil neue Produkte nach neuen und besseren Technologien für ihre Entwicklung und Fertigung rufen. Eine wesentliche Anforderung an eine Lösung zur Sicherstellung der Traceability ist deshalb, dass sie unabhängig von den eingesetzten IT-Systemen funktionieren muss.

Mit den klassischen Integrationsansätzen lässt sich die Traceability nach unserer Überzeugung nicht mehr sicherstellen. Jedenfalls nicht mit vertretbarem Aufwand. Statt die relevanten Daten in ein übergeordnetes System zu replizieren, verfolgen wir den Ansatz einer leichtgewichtigen Verlinkung der Informationsobjekte, die in unterschiedlichen Quellsystemen liegen. Entscheidend ist, dass wir die Links nicht nachträglich erzeugen, sondern unter Berücksichtigung der entsprechenden Normen und Reifegradmodelle von vorneherein festlegen, welche Informationsobjekte wie miteinander in Beziehung zu stehen haben. Das unterscheidet unseren Ansatz grundlegend von anderen Verlinkungskonzepten. Wenn Sie mehr dazu erfahren wollen, sprechen Sie uns an.

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