Ingeniería de sistemas basada en modelos

Es el momento ideal para familiarizarse con la ingeniería de sistemas, o mejor aún: para ponerla en práctica. SAP acaba de lanzar Intelligent Product Design (IPD), una solución en la nube que permite integrar en profundidad los escenarios de ingeniería de sistemas en la infraestructura PLM y SAP, industrializando así la ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE). Los aspectos más destacados de SAP IPD incluyen: gestión de requisitos basada en modelos e ingeniería de sistemas; funciones de colaboración para la colaboración basada en flujos de trabajo; gestión de pruebas para la verificación y validación; y captura de requisitos a partir de las operaciones del producto.

La gran ventaja de IPD es que ya no es necesario desarrollar interfaces con el mundo SAP y se puede trabajar con agnosticidad CAD. Los primeros intentos anteriores de avanzar en esta dirección con productos freeware solían acabar abruptamente en manos del propio departamento informático de la empresa. Con IPD es posible avanzar en el punto de partida del PLM mediante una modelización exhaustiva de los requisitos y no iniciar la conexión con los objetos SAP con SAP Engineering Control Center (ECTR).

Enterprise Architect Designer for IPD (herramienta para el desarrollo de sistemas basados en modelos) trabaja con SysML. El lenguaje de descripción SysML lleva mucho tiempo normalizado, pero aún no se puede hablar de una amplia aceptación. SysML mejora notablemente la comunicación interdisciplinar porque los sistemas pueden describirse de forma holística a través de modelos.

El interlocutor de E-3 Jakob Röhrenbach, Account Executive Digital Supply Chain SAP en Cenit, aporta su ayuda: "El reto de la ingeniería de sistemas es hacer que el valor añadido oculto en los modelos de sistemas sea transparente en los procesos". Los métodos para la ingeniería de sistemas se conocen desde hace mucho tiempo y en casi todas las empresas existen al menos fragmentos de conocimientos, subraya Röhrenbach; sin embargo, se necesita un impulso externo cuando se trata de establecer la ingeniería de sistemas de forma sostenible y completa. Y este es precisamente el papel en el que Cenit se ve a sí mismo: "Como socio de SAP, Cenit se ha centrado en las fases tempranas del ciclo de vida del producto desde el principio: en la creación de modelos CAD 2D y 3D y su transferencia a procesos posteriores, por ejemplo en el área de producción. También hemos apoyado a nuestros clientes en la introducción de conceptos maestros 3D. Esto ha dado lugar a una enorme experiencia en forma de equipo de consultoría y conocimientos técnicos para plasmarlo en un modelo de cadena de suministro", afirma Röhrenbach.

Cadena de suministro digital

SAP tiene varios enfoques E2E en su carcaj, incluido uno para la cadena de suministro digital. Según la empresa con sede en Walldorf, esta cadena de valor se divide en las fases de diseño, planificación, construcción, entrega y operación (D2O), por lo que el dominio de MBSE se centra en el diseño en el ciclo D2O, pero también puede proporcionar contribuciones de valor para las otras fases.

"Hasta ahora, la cadena D2O ha abarcado a menudo silos de datos y departamentales con rupturas sistémicas y organizativas. MBSE puede ofrecer aquí un enfoque, tanto metódico como en términos de tecnología de procesos, que no solo permite acceder a un modelo de producto multidominio en las disciplinas de ingeniería, sino que también proporciona aspectos de todo el ciclo PLM de forma centralizada y neutral", afirma el segundo tertuliano de E-3, Christian Markus, experto en MBSE y SAP IPD en la filial de Cenit, Coristo, y subraya: "Lo especial de la nueva solución SAP IPD es su profunda integración y, por tanto, el acceso a los objetos de negocio de SAP."

¿Qué distingue la pretensión de coherencia en la comunicación con las distintas partes interesadas del MBSE de la del maestro 3D?

"Básicamente, hay dos enfoques paralelos que se complementan. Las esferas de actividad están separadas entre sí, ya que el modelo del sistema incluye todo el contenido y las interrelaciones relevantes para el desarrollo, mientras que la información basada en la geometría, por ejemplo para la producción, se incluye en el maestro 3D. En particular, los requisitos y su relación con los cambios se reflejan sin contradicciones en el modelo del sistema a través del diagrama del sistema", explica Röhrenbach.

El modelo del sistema incluye las denominadas relaciones satisfechas para el modelado de requisitos y relaciones verificadas para los escenarios de prueba. Sin embargo, Röhrenbach señala que la ingeniería de sistemas no debe entenderse únicamente como pura ingeniería de requisitos, es decir, modelado de requisitos, aunque por supuesto se trata de un punto muy importante. Lo que ambos enfoques, MBSE y 3D master, tienen en común es que ambos abonan el gemelo digital de una instancia serializada (producto). "El modelo MBSE es muy valioso cuando se va a crear un prototipo virtual, porque todas las interdependencias estructuradas están disponibles virtualmente bajo demanda y lo que se está probando es transparente en todo momento", añade Christian Markus: los modelos MBSE son el principio de un hilo digital que puede conducir al gemelo digital.

Gemelo digital

La modelización en el sentido de ingeniería de sistemas está sin duda al alcance de la mayoría de las empresas. Al fin y al cabo, se crean o perfeccionan a diario con herramientas de autor como MCAD o ECAD. Sin embargo, sigue habiendo muchas zonas grises en el ámbito de la gestión de requisitos, porque aquí se suele utilizar MS Excel. "Lo importante al principio es abordar la ingeniería de sistemas con una voluntad clara. Es necesario hacer balance, por ejemplo, para darse cuenta de hasta qué punto ya está anclada en la empresa: ¿Quién está interesado en la empresa? ¿Quién está informado? ¿Y quién está entusiasmado con MBSE?", se pregunta Markus en su papel de agente del cambio.

Ahora es el momento de poner un ejemplo. El conocido pensador de sistemas Russell Ackoff se ha ocupado intensamente de los contextos de objetos y los límites ágiles de lo posible: "Los problemas no tienen que resolverse, tienen que resolverse" es una de sus poderosas frases, que también puede servir de inspiración en el desarrollo de productos. Junto con SAP, Cenit diseñó el plan de formación eScooter. "La decisión de modelar un eScooter como un sistema estuvo motivada por la idea de ampliar un scooter en gran medida mecánico a un escenario IoT vivo con scooters eléctricos en sistemas de uso compartido que flotan libremente", afirma Markus.

El frenado recuperador en los scooters eléctricos está en el centro del plan de formación. ¿Merece la pena para un vehículo tan ligero o, después de todo, no es mejor una función de deslizamiento? Los comentarios recibidos sobre el terreno (a través de la aplicación de servicio) revelaron que los clientes deseaban la recuperación, sobre todo al viajar cuesta abajo, ya que son reacios a sobrecalentar los frenos. Hasta ahora, este tipo de recuperación sólo se había analizado desde el punto de vista de la gestión de la energía, pero no desde la perspectiva de la experiencia del cliente. La aplicación de servicio también afirmaba que los frenos de disco instalados no cumplirían los requisitos durante todo el tiempo de funcionamiento del scooter.

"Uno se aleja intuitivamente de una tubería y se acerca al pensamiento de plataforma, en el que el grupo objetivo ayuda activamente a dar forma al diseño del producto. Esto revela el concepto de sistema, es decir, que el producto no está solo en el escaparate, sino en un contexto de uso y entorno", dice Röhrenbach y Markus añade: "Detrás de esto está el enfoque de desarrollar mucho más cerca del mercado que antes". MBSE basado en SAP IPD es precisamente la herramienta para practicar este desarrollo ágil, porque IPD permite abrir un número mucho mayor de canales de retroalimentación para un producto." La mayoría de los ingenieros piensan intuitivamente en términos de modelos, aunque puedan utilizar una terminología diferente.