Forschungsziel:
Ziel des Projekts AMeLie war die Erarbeitung von Methoden für ein softwaregestütztes, fortschrittliches „Advanced“ Systems Engineering (ASE)“ im Bereich der Medizintechnik, um wettbewerbsfähige Produkte effizient, schnell und zuverlässig zu entwickeln und zu produzieren. Die Beherrschung und Optimierung des Gesamtsystems speziell für KMU im Hinblick auf die Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben, Regularien sowie der Funktionssicherheit standen dabei im Fokus. Ein Beispiel dabei war die Fragestellung, wie die nächste Generation von Kurzzeitimplantaten effizienter entwickelt und produziert werden kann. Durch eine internationale und vernetzte Erfassung sowie Auswertung von Produkt-, Prozess- und Entwicklungsdaten mittels Software kann sich nun der Mensch deutlich besser auf die kooperative Entwicklungsarbeit und die Innovation konzentrieren. In AMeLie arbeiteten Forschungsgruppen und KMU aus Deutschland und Israel zusammen. Die ASE-Methoden wurden branchenübergreifend in relevanten nationalen und internationalen Netzwerken (z. B. GfSE, INCOSE und AdWiSE) zur Verfügung gestellt.
Problemstellung
In der Medizintechnikbranche ist die Entwicklung komplexer Produkte in jüngster Vergangenheit, besonders für KMU, sehr anspruchsvoll geworden. Produkte, wie beispielsweise Kurzzeitimplantate, haben die Funktion, Nervenbahnen während eines chirurgischen Eingriffs zu überwachen, um die Unversehrtheit des umliegenden Nervengewebes zu gewährleisten. Daher werden an diese Produkte sehr hohe Ansprüche bzgl. der Verträglichkeit, Zuverlässigkeit und Zulassung gestellt. Zur Erfüllung aller Anforderungen ist eine mit geeigneten Methoden und IT-Werkzeugen unterstützte, fachübergreifende Zusammenarbeit während der Entwicklung und Produktion notwendig. Bereits bestehende Systems Engineering Methoden (SE) und Standards sind nicht mehr ausreichend. Darüber hinaus ist die Software-Unterstützung weder durchgängig noch auf KMU zugeschnitten.
Projektziel
Ziel des Projekts AMeLie war die Erarbeitung von Methoden für ein softwaregestütztes, fortschrittliches „Advanced“ Systems Engineering (ASE)“ im Bereich der Medizintechnik, um wettbewerbsfähige Produkte effizient, schnell und zuverlässig zu entwickeln und zu produzieren. Die Beherrschung und Optimierung des Gesamtsystems speziell für KMU im Hinblick auf die Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben, Regularien sowie der Funktionssicherheit standen dabei im Fokus.
Vorgehensweise
Dazu wurde der aktuelle SE-Wissensstand der Partnerunternehmen analysiert. Kernthemen waren die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Mitarbeiter, genutzte Entwicklungs- und Produktionsmethoden sowie die derzeitige Nutzung von SE-Ansätzen. Es wurden individuelle Ansätze zur Verwendung von fortschrittlichen ASE-Methoden identifiziert und bewertet, wie beispielsweise die nächste Generation von Kurzzeitimplantaten effizienter entwickelt und produziert werden können. Auf dieser Basis wurden die ASE-Methoden erarbeitet und anhand von Praxisbeispielen pilotiert und validiert, um die Lösungen weiteren Anwendern zugänglich zu machen. Unterstützend wurden diese in eine bestehende Software integriert und für die modellbasierte Entwicklung variantenreicher komplexer technischer Produkte implementiert. Zur nachhaltigen Verankerung und Nutzung über die Medizintechnik-Branche hinaus wurde ein Transferplan zur Einführung in weiteren Branchen, wie bspw. der Luft- und Raumfahrttechnik, erarbeitet.
Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch eine internationale und vernetzte Erfassung sowie Auswertung von Produkt-, Prozess- und Entwicklungsdaten mittels Software kann sich nun der Mensch deutlich besser auf die kooperative Entwicklungsarbeit und die Innovation konzentrieren. In AMeLie arbeiteten Forschungsgruppen und KMU aus Deutschland und Israel zusammen. Diese brachten ihr Wissen aus dem Systems Engineering, der Produktion, Forschung und Medizintechnik zur Methodenentwicklung ein. Die ASE-Methoden wurden branchenübergreifend in relevanten nationalen und internationalen Netzwerken (z. B. GfSE, INCOSE und AdWiSE) zur Verfügung gestellt.
Projektpartner
3DSE Management Consultants GmbH
cellasys GmbH
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
Notion Systems GmbH
Odego GmbH
OSYPKA AG
Publikationen
Titel:
Systems engineering of microphysiometry (AMeLie)
The discipline of microphysiometry emerged at the end of the 1980s and has been progressing towards today's organs on chips and microphysiological systems approaches. The presented work reviews the development of cellular model from cellular monolayers toward 3D multi-cellular tissue constructs, along with the maturation of sensor principles and technologies. A modular classification into cellular models, biochip, climate control and fluidic system, and control & data acquisition is introduced. The experimental conditions and aspects of data processing are discussed and reproducibility issues such as the use of chemically defined cell culture medium are addressed. A brief review of applications and an outlook on current challenges in the field conclude the review paper.
Titel:
Die Einführung von Systems Engineering in kleinen und mittleren Unternehmen mit Hilfe eines Referenzsystems (AMeLie)
Die Veröffentlichung skizziert einen Rahmen für die Einführung und Nutzung von Systems Engineering in kleinen und mittleren Unternehmen - Advanced Systems Engineering. Der in diesem Projekt abgeleitete Rahmen des Advanced Systems Engineering umfasst vier Bereiche der Technik und Fähigkeiten innerhalb der Bereiche:
Das „Skill Management“ konzentriert sich auf menschliche Aspekte und Zusammenarbeit, wobei sowohl interne Mitarbeiter als auch die Zusammenarbeit mit Lieferanten und Kunden berücksichtigt werden.
Das „Context & Customer Understanding“ stellt die kundenspezifischen Anforderungen in den Mittelpunkt und betont die Notwendigkeit, dass ein Produkt nützlich und marktfähig sein muss.
Das „System Mastery“ befasst sich mit dem Projektentwicklungsprozess und den Rahmenbedingungen für die Bewältigung der Komplexität der Systementwicklung, von der Organisation der Anforderungen bis zur Entwicklung, Prüfung und Validierung.
Die „Prozesseffizienz“ umfasst interne Organisationsprozesse und deren Management, einschließlich Prozessabläufe, Projektmanagement und Dokumentationsorganisation. Dazu gehören auch die Erkundung und Integration neuer Technologien. Schließlich ermöglicht das Rahmenwerk eine schnelle Bewertung des Stands der Nutzung von Advanced Systems Engineering durch eine Organisation oder ein Unternehmen. Die übliche Auswahlzeit für verbesserte Entwicklungsmethoden wird durch diesen Ansatz von mehreren Wochen auf nur wenige Tage reduziert.
Die Veröffentlichung ist in englischer Sprache verfasst.
Titel:
AMeLie_Advanced Systems Engineering - neue Videos aus den geförderten Verbundprojekten
Informieren Sie sich über neueste Erkenntnisse aus den Verbundprojekten der Förderrichtlinie "Advanced Systems Engineering" und vernetzen Sie sich auf der ASE Community Plattform.
Die Kurzvideos aus den geförderten Verbundprojekten informieren über aktuelle Themen des "Advanced Systems Engineering".
Titel:
AMeLie_Strategie Advanced Systems Engineering
Am Standort Deutschland müssen Unternehmen komplexe technische und soziotechnische Systeme professionell entwickeln und schnell zum nachhaltigen Markterfolg bringen können. Dazu braucht es eine strategische Neuausrichtung des Engineerings. In der Strategie wird gezeigt, wie diese Neuausrichtung von Politik, Unternehmen und Wissenschaft eingeleitet werden kann.
Titel:
AMeLie_Erfolgsgeschichten im Advanced Systems Engineering
Akronym:
AMeLie
Autor:
Steglich, S.; Tekaat, J. (Autoren) / Albers, A.; Dumitrescu, R.; Gausemeier, J.; Lindow, K.; Riedel, O. (Hrsg.)
Die herunterladbare Broschüre will interessierten Unternehmen die Einführung einiger Methoden und Werkzeuge für ASE beispielhaft nahebringen. Damit richtet sie sich insbesondere an Fachleute und Führungskräfte aus der Wirtschaft, die sich für ASE interessieren und sich zukünftig damit befassen möchten.
Sie enthält elf Erfolgsgeschichten von Unternehmen aus verschiedenen in der Fördermaßnahme "Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme – Ein Beitrag zum Advanced Systems Engineering für die Wertschöpfung von morgen" vom BMBF geförderten Verbundprojekten.
Diese zeigen, welche Wege mit ASE beschritten worden sind und wie die, Unternehmen davon profitieren konnten. Gemeinsam ist den Unternehmen, dass sie ihre Herangehensweise im Engineering deutlich verbessern und damit innovative Systeme mit einem zunehmenden Grad an Komplexität effizient entwickeln konnten. Einige Unternehmen konnten so erstmalig ein digitales Produkt- Service-System (beziehungsweise Advanced System) entwickeln. Die Voraussetzungen der vorgestellten Unternehmen waren also höchst unterschiedlich: Das Spektrum reicht vom Handwerksbetrieb ohne jede Digitalisierungserfahrung bis zum technologisch führenden Großunternehmen. Die einzelnen Praxisbeispiele zielen daher nicht auf die Darstellung eines vollumfassend umgesetzten ASE-Leitbilds oder eines vollständigen Engineering-Prozesses (siehe Bild 1) innovativer Marktleistungen ab. Vielmehr handelt es sich dabei um eine Auswahl, die zeigen soll, welche ASE-Methoden und Tools dazu beitragen können, das Engineering in verschiedenen Unternehmenstypen zu verbessern und was dabei zu beachten ist.
Die Originalfassung der Publikation ist verfügbar auf der Plattform www.advanced-systems-engineering.de
Titel:
EUREKA-AMeLie_Expertenvideos zu "Advanced Systems Engineering" im YouTube-Kanal des Fraunhofer IEM
Akronym:
AMeLie
Autor:
Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM
Eine neue Perspektive für die Wertschöpfung von morgen. In den Forschungsprojekten der Fördermaßnahme „Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme – Ein Beitrag zum Advanced Systems Engineering für die Wertschöpfung von morgen (PDA_ASE)“ wird das zukünftige Engineering durch eine Vernetzung und Unterstützung der Aktivitäten des Advanced Systems Engineering (ASE) in Wissenschaft und Wirtschaft erforscht und gestaltet. Advanced Systems Engineering ist ein breites Themenfeld, in dem Technologien, Methoden und Kompetenzen aus verschiedenen Domänen zusammengeführt werden müssen.
In mehreren Videos sehen Sie, was unsere Experten dazu sagen. Die Themen:
- Advanced Systems Engineering: Auswirkungen auf Organisation und Mensch
- Advanced Systems Engineering: einfach erklärt
- Advanced Systems Engineering: Ein Leitbild für das Enineering für morgen
- Advanced Systems : Engineering neu denken
- Advanced Systems: Marktleistungen von morgen
- Systems Engineering: Komplexität managen
Ihre Favoriten
In der folgenden Liste sehen Sie Ihre ausgewählten Projekt-Favoriten.
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