Ingeniería de sistemas basada en modelos

Es el momento ideal para ponerse manos a la obra con la ingeniería de sistemas, o mejor aún: para reunirse. 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).

Entre los aspectos más destacados de SAP IPD se incluyen: gestión de requisitos basada en modelos e ingeniería de sistemas; capacidades de colaboración basadas en flujos de trabajo; gestión de pruebas para verificación y validación; y captura de requisitos de operaciones de productos.

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.

Jakob Röhrenbach, socio de debate de E-3 y ejecutivo de cuentas de Digital Supply Chain SAP en Cenit, ofrece su ayuda: "En ingeniería de sistemas, el reto es hacer que los valores añadidos ocultos en los modelos de sistemas sean transparentes en los procesos".

Los métodos de 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, el impulso desde el exterior es necesario cuando se trata de establecer la ingeniería de sistemas de forma sostenible y completa. Y este es precisamente el papel en el que se ven a sí mismos:

"Como socio de SAP, Cenit se ha centrado desde el principio en las primeras fases del ciclo de vida del producto: en la creación de modelos CAD 2D y 3D y su transferencia a procesos posteriores, por ejemplo en el ámbito de la fabricación. También hemos acompañado a nuestros clientes en la introducción de conceptos maestros 3D. Esto ha dado lugar a una enorme competencia en forma de equipo de consultoría y experiencia en su plasmación en un modelo de cadena de suministro".dice 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 departamentos con rupturas sistémicas y organizativas. MBSE puede ofrecer aquí un enfoque, tanto metódico como en términos de tecnología de procesos, no solo para poder recurrir a un modelo de producto de dominio cruzado en las disciplinas de ingeniería, sino también para mantener aspectos de todo el ciclo PLM de forma centralizada y neutral."afirma el segundo interlocutor 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 empresariales 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. Los ámbitos de actuación están separados entre sí, porque el modelo del sistema incluye todo el contenido y las relaciones relevantes para el desarrollo, mientras que la información basada en la geometría, por ejemplo para la fabricación, se transporta en el maestro 3D. En particular, los requisitos y su relación con los cambios se mapean 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 ingeniería de requisitos, es decir, como 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 prestan atención al gemelo digital de una instancia serializada (producto).

"El modelo MBSE es muy valioso cuando se va a crear un prototipo virtual, porque todas las relaciones causa-efecto estructuradas están disponibles bajo demanda y es transparente en todo momento lo que se está probando".añade Christian Markus - Los modelos MBSE están al principio de un hilo digital que puede conducir al gemelo digital.

Gemelo digital

La modelización en el sentido de ingeniería de sistemas está definitivamente a la vista en la mayoría de las empresas. 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 a la gente le gusta trabajar con MS Excel.

"Lo importante al principio es abordar la ingeniería de sistemas con una voluntad clara. Es necesario hacer balance de la situación actual, por ejemplo para darse cuenta de cuánto de ella está ya anclada en la empresa: ¿Quién en la empresa está interesado en ella? ¿Quién está informado? ¿Y quién está entusiasmado con el MBSE?".pregunta Markus en su papel de agente del cambio.

Ha llegado 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 hay que resolverlos, hay que solucionarlos". es una de sus frases fuertes que también puede servir de inspiración en el desarrollo de productos. Junto con SAP, Cenit ha diseñado el plan de formación eScooter.

"La decisión de modelar un eScooter como un sistema fue motivada por la idea de extender un scooter de motor en gran parte mecánico a un escenario IoT vivido con scooters eléctricos en sistemas de uso compartido de libre flotación"dice Markus.

El plan de formación se centra en el frenado de recuperación en los scooters eléctricos. ¿Merece la pena con un vehículo tan ligero o, después de todo, no es mejor una función de navegación? Los comentarios recibidos sobre el terreno (a través de la aplicación de servicio) revelaron que los clientes querían recuperación, sobre todo al conducir cuesta abajo, ya que temen pisar los frenos en caliente.

Hasta ahora, este tipo de recuperación solo se había debatido desde el punto de vista de la gestión de la energía, pero no desde la perspectiva de la experiencia del cliente. Además, la app de servicio anunció que los frenos de disco instalados no cumplirían los requisitos durante todo el tiempo de funcionamiento del scooter.

"De forma intuitiva, se pasa de una tubería a un pensamiento de plataforma, en el que el grupo destinatario ayuda activamente a dar forma al diseño del producto. Aquí es donde se revela la idea 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:

"El planteamiento subyacente es desarrollar mucho más cerca del mercado que antes. MBSE sobre la base de SAP IPD es exactamente el instrumento para practicar este desarrollo ágil, porque a través de IPD es posible abrir un número mucho mayor de canales de retroalimentación para un producto."

La mayoría de los ingenieros piensan intuitivamente en términos de modelos, aunque utilicen una terminología diferente para ello.