Model-based Systems Engineering

Cyber-physische Systeme zeichnen sich durch komplexe und in hohem Maße interagierende Anforderungen, Funktionen und Subsysteme aus. Die Interaktion dieser in weiten Teilen softwaredefinierten Produkte, wie etwa Automobilen oder Flugzeugen, mit anderen Systemen sowie mit unserer physikalischen Welt führt zu einer hohen Komplexität und stellt hohe Anforderungen an deren Sicherheit, Zuverlässigkeit und Performanz. Aufgrund von fortwährenden Funktionserweiterungen, Fehlerkorrekturen, Sicherheitsupdates und Anpassungen an neue Systemkontexte (z. B. bei datenbasierten Komponenten) erstreckt sich die Systementwicklung über den gesamten Produktlebenszyklus, was zu einer weiteren Ebene von Herausforderungen führt.

Im Kompetenzfeld Model-based Systems Engineering entwickeln wir daher innovative Modellierungsansätze, Methoden und Werkzeuge für die kontinuierliche Entwicklung cyber-physischer Systeme. Unsere Forschung konzentriert sich auf (semi-)automatische modellbasierte Verfahren in den folgenden Schwerpunkten:

• Analyse und Optimierung von Systemarchitekturen
• Simulationsbasiertes Testen auf Systemebene
• Strukturierte Wiederverwendung und Produktlinienentwicklung
• Analyse und Management von Qualität und Konsistenz von Modellen

Zur Sicherstellung der praktischen Relevanz und industriellen Anwendbarkeit evaluieren wir unsere domänenübergreifend einsetzbaren Forschungsergebnisse v. a. in den Domänen Automobil, Luftfahrt und Industrieautomatisierung.

Unser Angebot richtet sich dabei an kleine, mittelständische und Großunternehmen in der Lieferkette von cyber-physischen Systemen (bspw. Zulieferer, Systemintegratoren, OEMs) sowie Anbieter von Entwicklungswerkzeugen. Es umfasst insbesondere:

• Anwendungsorientierte Forschung an modellbasierten Verfahren zum kontinuierlichen Engineering von cyber-physischen Systemen (z. B. Verbundforschung auf Landes-, Bundes- oder EU-Ebene oder in direkter Beauftragung)
• Entwicklung von Modellierungsansätzen, Methodiken und Werkzeug-Prototypen auf Basis fortschrittlicher Verfahren (z. B. formale Methoden, Simulation, datenbasierte Analysen) und Standards (z. B. SysML, FMI)
• Zugang zum fortiss Mobility Lab, das unsere Ansätze anhand eines realitätsnahen Automobil-Anwendungsfalls auf der Basis von fortiss Open-Source-Lösungen erlebbar macht
• Prototyping und wissenschaftliche Evaluierung von maßgeschneiderten innovativen Ansätzen (bspw. Werkzeugprototypen, Anwendungsfälle, Testbeds)
• Schulungen und Trainingsangebote für industrielle Anwender, z. B. Hands-on Training zu MBSE-Grundlagen und ausgewählten fortgeschrittenen Themen sowie Webinare und Seminare im Bereich unserer Forschungsschwerpunkte