Consultant & Systems Engineer

1/2023 – 10/2023

Integration eines Waffensystems in Fahrzeugplattform

Für einen namhaften deutschen Global Player im Verteidigungsbereich soll ein bestehendes Waffensystem (Mörser für indirektes Feuer) in eine bestehende gepanzerte Fahrzeugplattform integriert werden.

Herausforderungen
• Zum Teil unklare Anforderungslage
• Sponsoren und Stakeholder nur eingeschränkt verfügbar, was einen hohen Grad an Eigenständigkeit erfordert
• Der Endanwender besitzt keine Erfahrung mit PzMrs-Systemen
• Sicherheitskritische Umgebung

Vorgehen
• Analyse der bestehenden Stakeholder-Anforderungen auf Programmebene
• Analyse der Design-Constraints der Fahrzeugplattform und des Mörser-Waffensystems
• Aufspannen des Lösungsraums mit Hilfe eines morphologischen Kastens
• Definition der Key-Performance Indikatoren des Systems
• Trade-Off Analysen der Top 5 Lösungen mit der Erarbeitung einer Empfehlung
• Unterstützung bei der Entscheidungsfindung beim Endanwender
• Ableiten von technischen System- und Subsystem-Anforderungen
• Bewertung der Produktsicherheit gem. MIL-STD 882E
• Ableiten von notwendigen Mitigationsmaßnahmen

FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), Militärtechnik, Modellgetriebene Entwicklung, Requirement Analyse, Requirements Management, System Architektur

9/2022 – 3/2023

Erstellung Concept of Operations (ConOps) für zukünftige U-Jagd

Für einen namhaften deutschen Global Player im Verteidigungsbereich soll für zukünftige Verfahren in der U-Boot-Jagd das Produktportfolio optimiert und F&E-Aktivitäten priorisiert werden.

Herausforderungen
• Identifizierte Fähigkeits- und Erfahrungslücke bei Anwendern und Industrie
• Schwer zu organisierender Zugriff zu Anwendern bzw. amtliche Vertreter
• Heterogene Vorstellungen der unterschiedlichen Stakeholder
• Sicherheitskritische Umgebung

Vorgehen
• Bedarfsermittlung mit Kunden und Anwendern in einem initialen Workshop
• Analyse von bestehenden Policies und Verfahren der U-Jagd bei NATO-Ländern
• Identifizierung und Analyse von Technologietrends
• Erarbeitung von repräsentativen und zweckmäßigen operationellen Szenarien / Vignetten
• Erstellung einer modellbasierten operationellen Architektur
• Ableiten von organisatorischen und technologischen Schlussfolgerungen für das Produktportfolio
• Vorstellung / Abstimmung der Ergebnisse bei Stakeholdern
• Erstellung eines ConOps nach ISO 29148:2018
• Ableiten von Stakeholder-Anforderungen für die Produktentwicklung

Militärtechnik, Modellgetriebene Entwicklung, Produktmanagement, Requirement Analyse

4/2021 – 8/2022

Für einen namhaften deutschen Global Player im Verteidigungsbereich soll im Rahmen einer amtlichen Forschungs- und Technologiestudie ein existierendes Soldatensystem („Infanterist der Zukunft – Erweitertes System“) in bestehende und zukünftige Fahrzeugplattformen der Bundeswehr integriert werden.

Herausforderungen
• Komplexe Integrationen aus Sicht Raumbedarf, Ergonomie, Fahrzeug- und Verkehrssicherheit, sowie C4I (Command, Control, Communication, Computer, and Intelligence)
• Die amtlichen Anforderungen umfassen die Integration des Soldatensystems in über 5000 Fahrzeuge in mehr als 25 Konfigurationen
• Integration des Soldatensystems auch in Luftfahrzeuge
• Hochkomplexe Normenlage (Land- und Luftfahrzeuge)
• Sicherheitskritische Umgebung

Vorgehen
• Erarbeitung eines Projektplanes zur Erfüllung der gestellten Aufgaben unter Berücksichtigung von Qualität, Kosten und Zeitrahmen
• Analyse der Konfigurationsstände der geforderten Land- und Luftfahrzeuge
• Operationelle Analyse der dich daraus ergebenden Kombinationen von Luftfahrzeugen, Fahrzeugen und Soldaten
• Ableitung von funktionalen Fähigkeiten
• Betrachtung jeder in Frage kommenden (Luft-)Fahrzeugkonfiguration in Verbindung mit dem Soldatensystem
• Ableitung von funktionalen Fähigkeitshüben
• Analyse von Kosten und Nutzen jedes Fähigkeitshubes
• Erarbeitung eines Referenzkonzeptes für ein generisches Landfahrzeug / Luftfahrzeug
• Ableitung spezifischer Konzepte für die jeweiligen Land- und Luftfahrzeug-Konfigurationsstände
• Ständige und kontinuierliche Abstimmung mit betroffenen Fachbereichen
• Modellbasierte Dokumentation der erarbeiteten Ergebnisse

Energiemanagement, Fahrzeugsicherheit, Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA / FMECA), Führungssysteme, Militärtechnik, Raumfahrttechnik, Requirements Management, System Architektur, Systems Engineering, Technische Textilie

1/2021 – 3/2021

Ein weltweit führender Anbieter von Vermessungs- und GNSS-Technologien führt als zentrales Werkzeug Siemens Polarion ein, um Prozesse des Systems Engineering inkl. der funktionalen Sicherheit besser abbilden zu können.

Herausforderungen
• Erster Einsatz des Polarion Projekttemplates im Pilotprojekt schwierig, da Vorlagen noch nicht ausgereift
• Spagat zwischen Projekt- und allgemeingültiger Lösung muss gefunden werden
• Prozesse und Arbeitsweisen anfangs nicht klar definiert
• IT-Lösungsarchitektur muss definiert werden
• Projekt-Coaching des Pilotprojekts durch örtliche Verteilung erschwert
• Zentrale IT in USA erschwert das Customizing des Werkzeugs

Vorgehen
• Definition eines didaktischen Konzepts entsprechend eines Remote-Trainings
• Branchenspezifisches Customizing der Unterlagen
• Initiale Anwenderschulung des Entwicklungsteams
• Bedarfsanalyse an Werkzeug, Methoden und Teamorganisation
• Erarbeiten und Abstimmen von Lösungsvorschlägen hinsichtlich des Werkzeugs (Work Items, Artefakte, Workflows), Entwicklungsmethoden Methoden entlang des V-Modells und Teamorganisation
• Ausrollen der Maßnahmen
• Kontinuierliches Überprüfen der Effektivität der Maßnahmen

Application lifecycle management (ALM), Funktionale Sicherheit, GPS, Systemeinführungsunterstützung

7/2020 – 12/2020

Ein namhafter Global Player im Landverteidigungsbereich soll eine verteilte elektronische System of Systems Architektur entwickelt werden. Diese Architektur soll den Grundstein für die SoS Fahrzeugelektronik zukünftiger Landfahrzeuge für eine Vielzahl von Kundennationen legen.

Herausforderungen
• Die Anforderungen (sowohl funktional als auch an Tools und zu verwendende Technologie) sind hochgradig kundenabhängig und sehr heterogen
• Sehr komplexe Stakeholder-Struktur
• Verteilte multinationale Entwicklungsteams
• Corona bedingte Remotearbeiten für verteilte Teams

Vorgehen
• Bestandsaufnahme der vorhanden Daten- und Informationslage (vor allem Kundenspezifikationen, Systemspezifikation und Beschreibung der Vorgänger-Systemarchitektur)
• Analyse der Stakeholder-Struktur und Ausführung von Stakeholder Management
• Erarbeitung eines Projektplanes zur Erfüllung der gestellten Aufgaben unter Berücksichtigung von Qualität, Kosten und Zeitrahmen
• Erarbeitung der SoS-Architektur, dabei Berücksichtigung der sich rapide ändernden politischen und technischen Rahmenbedingungen
• Ständige und kontinuierliche Abstimmung mit betroffenen Fachbereichen
• Vorstellung der erarbeiteten Zwischenstände und kontinuierliche Einpflegen von Änderungswünschen und Verbesserungsvorschlägen

Fahrerassistenzsysteme, Führungssysteme, Requirement Analyse, Systems Engineering

4/2020 – 7/2020

Ein namhafter Automobilzulieferer entwickelt elektrische Antriebe für die E-Mobilität. Aus kundenspezifischen Systemlösungen soll eine Plattformentwicklung resultieren. Zur kundenunabhängigen Ableitung von benötigten System Use Cases soll eine operationale Analyse durchgeführt und modelliert werden.

Herausforderungen

• Alle Engineering Artefakte wie Spezifikationen und Architektur-Beschreibungen sind hochgradig kundenabhängig
• unterschiedliches Verständnis wie die Plattform des elektrischen Antriebs definiert sein muss
• der Projektorganisation sind operationale Betrachtungen bis dato nicht bekannt
• benötigte Viewpoints zur Beschreibung eines operationalen Betriebskonzeptes sind nicht vorhanden

Vorgehen

• Bestandsaufnahme der vorhanden Daten- und Informationslage (vor allem Kundenspezifikationen, Systemspezifikation und Beschreibungen der Systemarchitektur)
• Definition der benötigten Viewpoints in einem operationalen Betriebskonzept
• Exemplarischer Durchstich von Vehicle Life Phases über operationalen Szenarien bis zu abgeleiteten System Use Cases anhand des Thermal Managements basierend auf SysML/SYSMOD
• Erstellung eines (halb-)automatisieren Model-Reports für toolferne Projektstakeholder
• Präsentation und Erläuterung des exemplarischen Durchstichs
• Definition eines How-To‘s für Projektstakeholder
• Roll-Out des Konzepts anhand des How-To’s

Software Architecture, System Analyse, Systems Engineering

8/2019 – 11/2019

Entwicklung eines automatischen Türantriebs

Ein namhafter Hersteller von automatischen Türantrieben will eine neue Antriebsplattform für verschiedene Anwendungsfälle (Brandschutztür, Fluchttür, einfache Automatiktür für verschiedene Türgrößen) entwickeln. Das neue Produkt soll in modularer Bauweise entwickelt werden und mehrere unterschiedliche Produkte ablösen.

Herausforderungen
• Hohe Anforderungen an die Funktionale Sicherheit des Systems (unterschiedliche Vorgaben je nach Anwendungsfall)
• Unterschiedliche Normative Vorgaben aus den Märkten
• Keine bestehende Erfahrung mit Systems Engineering Methoden im Unternehmen
• Neue normative Anforderungen
• Abhängigkeiten zu anderen Projekten mit unterschiedlichen, nicht aufeinander abgestimmten Zeitplänen
• Sehr kurze Zeit bis zur geplanten Markteinführung
• Fachdisziplinen (Mechanik, Elektronik, Software, Test) nicht aufeinander abgestimmt

Vorgehen
• Dokumentation und eindeutige Priorisierung der Marktanforderungen
• Bildung einer Taskforce
• Erstellung einer Systemarchitektur und von System-Anforderungen
• Abstimmung der Systemarchitektur und der System-Anforderungen mit den Fachdisziplinen
• Aufstellung eines funktionalen Sicherheitskonzeptes in Abhängigkeit von den verschiedenen Anwendungsfällen
• Abstimmung des funktionalen Sicherheitskonzeptes mit den zuständigen Freigabestellen
• Erstellung einer State-Machine für die Antriebssteuerung inkl. Simulation
• Abgleich der State-Machine mit den Systemanforderungen und dem funktionalen Sicherheitskonzept

Enterprise Architect (EA), System Design, Gebäudeautomation, Requirements Management

4/2019 – 4/2020

Aufbau eines Systems Engineering Frameworks

Für einen größeren Industriekunden soll ein IT-Tool Dassault Systemes 3d Experience Platform, was bisher ausschließlich zur Konstruktion verwendet wurde auf Tauglichkeit bzgl. Systems Engineering geprüft und erweitert werden. Gewünschte Änderungen soll gegenüber dem Toolvendor durchsetzt werden.

Herausforderung
• es existiert keine Erfahrung mit dem Tool im Zusammenhang zu Systems Engineering
• Lizenzen für das Werkzeug sind bereits beschafft
• Kein etablierter Kommunikationskanal zum Toolvendor
• Es existiert keine Gap-Analyse bzw. keine priorisierten Änderungswünsche
• Es existiert keine Roadmap wann die Änderungen verfügbar sein werden

Vorgehen
• Sichtung der festgehaltenen Anforderungen hinsichtlich eines Werkzeugs für Systems Engineering aus den Fachbereichen bzw. Priorisierung der Erwartungshaltungen mit den Fachbereichen
• Etablierung eines Kommunikationskanals zum Toolvendor durch den Vertrieb und das technischen Solution Managements
• Erstellen von Personas und einer Story Map als Kommunikationsmedium zum Toolvendor, um den Kontext einer Anforderung zu erläutern (Why-Perspektive)
• Dokumentieren von lösungsneutralen User Stories um Erwartungshaltungen zu kommunizieren (What-Perspektive),
• Erstellen von Showcases, wie Workflows im Werkzeug aussehen können welche die User Stories satisfien (How-Perspektive)
• Durchführen von Workshops mit dem Toolvendor um User Stories zu besprechen welche das Werkzeug nicht erfüllt
• Präsentation der Ergebnisse auf Konzernleitungsebene und Aussprechen einer Empfehlung des Werkzeugs

Agrartechnik, CATIA, Enovia, Lifecycle Management, Requirements Management, Schulung / Training (IT), Systems Engineering, Workflows

1/2017 – 3/2019

Neuentwicklung eines Steering-Systems

Zeitraum: Januar 2017 – März 2019 | Kategorie: Engineering in Projektmitarbeit | Branche: Landtechnik
Im Projekt sollte ein neues, eigenes Lenk- und Auftragsmanagement-System nach ISO 10975 und ISO 25119 entwickelt werden, dass ein off-the-shelf Altsystem ersetzt. Zielplattformen waren Traktoren und Erntemaschinen in der Landtechnik.
Rolle im Projekt: Senior Systems Engineer
Herausforderungen
• Altsystem nicht dokumentiert
• Arbeiten im Umfeld von Funktionaler Sicherheit
• komplexe Einbettung in den überliegenden Maschinen-Kontext
• Organisation besitzt keine Erfahrung in der Systemausgestaltung (Whitebox-Design)
• komplexe Struktur von Stakeholdern, welche unterschiedliche strategische Ziele verfolgen
Vorgehen
• Definition des Projektziels und Klärung der Projektpriorität mit der Geschäftsführung
• Detaillierte Stakeholderanalyse und -bewertung
• Definition eines interdisziplinären Systems Engineering Teams mit Wunschkandidaten
• Planen und Durchführung des Team Kick-offs nach Bestätigung der Geschäftsführung
• Analyse des Kontextes des Steering Systems, speziell den operationalen Kontext, den Service-Kontext, den physischen (Maschinen-)Kontext und den Stakeholderkontext
• Identifizieren und Dokumentieren von Use Cases, basierend auf Produkt-Briefing, Analyse des Altsystems und Stakeholder-Interviews
• Erstellen und Weiterentwickeln von Szenarien und SysML Ablaufdiagrammen
• Aufbau und Pflege einer funktionalen und physischen Systemarchitektur in SysML/SYSMOD
• Aufbau und Pflege einer Testbasis zur Verifikation und Validierung des Systems
• Konfigurationsmanagement für erstellte Artefakte, um iteratives Arbeiten zu ermöglichen
• Aufbau eines Risikomanagementsystems
• Moderation von fachlichen Workshops

Agile Methodologie, Fahrerassistenzsysteme, Funktionale Sicherheit, Lieferantenmanagement (allg.), Organisationsentwicklung, Projekt - Start-Up-Workshop, Prozesscoaching, Systems Engineering

12/2015 – 1/2017

Systemarchitektur für Auftrags- und Flottenmanagement

Für einen namhaften Hersteller von Landmaschinen ist das Projektziel die grundlegende Definition einer maschinenübergereifenden Referenzarchitektur. Diese soll ein fortgeschrittenes Auftrags- und Flottenmanagement für Lohnunternehmen in der Agrarbranche ermöglichen.

Herausforderungen
• neue Technologie für die Organisationen
• prozessorientiertes Denken jenseits der Maschinengrenze nicht ausgeprägt
• starke Varianz in der Erwartungshaltung der Stakeholder
• Organisation besitzt keine Erfahrung in Systemverbund-Architekturen
• keine Möglichkeit die Referenzarchitektur auf Eignung zu prüfen
Vorgehen
• Identifikation von Stakeholdern und der Quellen von Anforderungen (Normen, Standards)
• Erheben der Anforderungen durch Interviews und Workshops
• Dokumentation von Use Cases, Szenarien und formellen Anforderungen
• Erstellung einer funktionalen Architektur in SysML für einen Systemverbund von Landmaschinen
• Identifikation von möglichen logischen Architekturlösungen
• Identifikation von Bewertungsgrößen der Architekturlösungen
• Durchführen einer Trade-Off-Analyse zur Bewertung der Architekturlösungen
• Ableiten und Definition einer abstrakten logischen Referenzarchitektur in SysML
• Aufbau und Pflege einer Traceability Use Cases Funktionale – Logische Architekur
• Aufbau und Pflege einer Traceability Use Cases / Anforderungen – Test Cases – Test Results
• Review der Anforderungen und der Referenzarchitektur durch betroffene Stakeholder

Agrartechnik, Cloud (allg.), Enterprise Architect (EA), Microsoft Azure, Software Architecture

1/2013 – 10/2015

Entwicklung Automatischer Reinigungsprogramme

Für den Hersteller von Küchengeräten soll im Rahmen einer Produktentwicklung ein neuartiges hoch-automatisches Reinigungsprogramm serienreif entwickelt werden.

Herausforderungen
• neue Technologie soll verwendet werden, die interdisziplinär betrachtet werden muss (softwaretechnisch, verfahrenstechnisch, chemisch)
• Ergebnisse der Vorentwicklung sind nur unzureichend dokumentiert
• komplizierte Systemfunktionen

Vorgehen
• Identifizieren von Anforderungsquellen, vor allem Stakeholder und die Ergebnisse der Vorentwicklung
• Erhebung der Anforderungen durch Stakeholder-Interviews und Workshops
• Analyse der Vorentwicklungsergebnisse
• Kontextanalyse für das automatische Reinigungsprogramm: Operationale Nutzung und Service
• Identifizieren und dokumentieren von Use Cases und Ablaufdiagrammen
• Review der Ablaufdiagramme durch Stakeholder und Konsolidieren der Konflikte
• Ableiten von Anforderungen und Testfällen für betroffene Steuergeräte im Gesamtsystem
• Entwurf einer Embedded Softwarelösung für das Steuer-Leistungsteil des Systems
• Implementierung von Modulen in C/C++
• Durchführen von Modultests
• Integration und Verifikation des Gesamtsystems
• Validieren des automatischen Reinigungsprogramms durch Betreuung von Versuchshaushalten
• Rückfluss von Fehlern und Fehldesigns in die Serienproduktentwicklung

Embedded Entwicklung / hardwarenahe Entwicklung, STM32, C++, System Design, Picmicro

6/2009 – 12/2012

Entwicklung Avionik eines Militärischen Luftfahrzeugs

In einem Programm auf NATO Ebene wird die operationale Fähigkeit eines Waffensystems durch ein Upgrade der Avionik realisiert. Dieses Waffensystem, welches ursprünglich als Luftüberlegenheitsjäger konzipiert ist, soll u.a. eine vollwertige Luft-Boden-Angriffsfähigkeit erhalten.

Herausforderungen
• Berücksichtigung internationaler Stakeholder der verschiedene NATO-Kundennationen
• Beachtung der restriktiven Vorschriften und Normen der Luftfahrt (DO 178C, DO 254)
• Komplexität des Waffensystems
• lange Entwicklungsschleifen zur Absicherung von Systemfunktionen und -eigenschaften
• unterschiedliche Qualität der Dokumentenlage
• schwierige Steuerung des Zulieferers durch geringe Stückzahlen / Auftragsvolumen
• Arbeiten im Umfeld von Funktionaler Sicherheit

Vorgehen
• Reduzierung des Programmrisikos durch inkrementelles Arbeiten der Fachteams
• Analyse des zu Grunde liegenden Concept of Operations (ConOps)
• Analyse der Use Cases des Gesamtsystems
• Analyse des Cockpit Design bzw. der Ergebnisse der Rapid Prototyping Facility
• Erhebung von Systemanforderungen durch Interviews und Workshop mit Stakeholdern
• Dokumentation von formalen Systemanforderungen
• Ableiten eines Systemdesigns inkl. der notwendigen Schnittstellenänderungen
• Review von Systemanforderungen und des System Designs
• Unterstützung von Testfällen und Qualification Documents
• Unterstützung bei Erstellung von Komponentenanforderungen und deren Designs
• Durchführung von Machbarkeitsstudien für zukünftige Fähigkeiten

Funktionale Sicherheit, Militärtechnik, Projektleitung / Teamleitung (IT), System Design, Systems Engineering

10/2006 – 5/2009

Entwicklung Embedded SW für Avionik-Komponenten

Im Projekt wird für einen branchenführenden Hersteller von Flugzeugen echtzeitfähige und sicherheitskritische Software (SW) für Avionik-Komponenten eines militärischen Luftfahrzeugs entworfen, implementiert und getestet. Für das übergeordnete gesamte Waffensystem sollen neue Waffentypen nach MIL-STD-1760 integriert werden, welche zu neuen Anforderungen an die Software führen. Aus diesem Grund wird die Software Architektur überarbeitet und neue Funktionen eingeführt.

Herausforderungen
• Arbeiten im Umfeld von funktionaler Sicherheit (DO 178C)
• Beachtung der restriktiven Vorschriften und Normen der Luftfahrt
• neue Technologie zur Einbindung von Performancedaten der Effektoren in die Avionik
• Hardwarearchitektur ist nicht für große Datenmengen ausgelegt

Vorgehen
• Analysieren der funktionalen und qualitativen Anforderungen an die Performancedaten
• Entwerfen verschiedener Softwarelösungen
• prototypische Implementierung Softwarelösung in Ada95
• Erstellen von Bewertungskriterien für die Softwarelösungen
• Durchführen einer Trade-Off-Analyse um eine Softwarelösung zu empfehlen
• Dokumentieren des Software Designs
• Umsetzung der Software auf der Zielhardware
• Durchführen von Modultests
• Unterstützung der Komponentenintegration und -test

Embedded Entwicklung / hardwarenahe Entwicklung, Software Architecture, UML, Funktionale Sicherheit, Militärtechnik