Die Zukunft des Systems Engineering erschließen

In dieser Sonderfolge des Molomo African Tech Stories Podcasts trafen wir Dr. Michael Jastram , Systemtechnik-Experte, Unternehmer und Gründer von Formal Mind. Wir sprachen über seinen persönlichen Werdegang, die Rolle von Offenheit in der Entwicklung und wie Model-Based Systems Engineering (MBSE) die Entwicklung komplexer Produkte verändert.

Vom Schiffsarchitekten zum Systemtechnik-Befürworter

Michaels Reise in die Welt des Systems Engineering begann an einem eher unerwarteten Ort: im Schiffsbau . Als ausgebildeter Meeresingenieur lernte er den Schiffsbau – ein Produkt, das von Natur aus mehrere technische Bereiche wie Hydraulik , Elektronik und Mechanik vereint. Diese ganzheitliche Sichtweise legte den Grundstein für seine spätere Vertiefung in das Systems Engineering , das sich auf die Koordination komplexer Projekte mit mehreren miteinander verbundenen Komponenten konzentriert.

Während des frühen Booms der Technologiebranche wechselte er in die Softwareentwicklung und promovierte später in Anforderungsmodellierung . Dabei geht es darum, die Eigenschaften eines Systems vor seiner Entwicklung formal zu definieren. Diese Forschung führte schließlich zur Gründung seines Unternehmens Formal Mind .

Warum Wissensaustausch wichtig ist

Michael betont den Einfluss der Softwareentwicklungskultur auf seinen offenen Ansatz im Systems Engineering. Sobald Softwarecode geschrieben ist, kann er nahezu kostenlos geteilt werden. Das Konzept offener Plattformen – wie GitHub – hat Innovationen beschleunigt, indem es Zusammenarbeit und Transparenz ermöglicht.

Er ist überzeugt, dass die Systemtechnik von dieser Offenheit viel lernen könnte, insbesondere angesichts der zunehmenden Komplexität der Produkte. Die gute Nachricht? Einige Tools in der traditionell hardwarelastigen Welt setzen nun auf Offenheit. Beispielsweise bietet Onshape , ein parametrisches CAD-Tool (Computer-Aided Design) , eine kostenlose Version für Nutzer an, die ihre Designs öffentlich zugänglich machen – ganz im Sinne des frühen GitHub-Modells.

„Offenheit bedeutet nicht kostenlos“, bemerkt Michael. „Aber durch Teilen schafft man Möglichkeiten zur Zusammenarbeit, zum Lernen und letztlich zu besseren Lösungen.“

Was ist MBSE (Model-Based Systems Engineering)?

Einer der aufschlussreichsten Teile des Gesprächs war Michaels Erklärung von MBSE – einer transformativen Methodik, die branchenübergreifend immer wichtiger wird.

MBSE steht für Model-Based Systems Engineering . Lassen Sie uns das genauer erklären:

• Systems Engineering : Eine Disziplin, die sich auf die Verwaltung komplexer technischer Projekte durch die Koordination von Anforderungen, Design, Implementierung und Verifizierung konzentriert. Sie wurde während des Weltraumwettlaufs in den 1960er Jahren formalisiert, um die Raketenentwicklung zu steuern.

• V-Modell : Ein gängiges Framework in der Systemtechnik, das visuell darstellt, wie verschiedene Entwicklungsphasen mit den entsprechenden Testphasen übereinstimmen. Es ermöglicht die Rückverfolgbarkeit zwischen Anforderungen , Design , Implementierung und Verifizierung .

• Modellbasiert : Bezieht sich auf die Verwendung formaler Modelle (anstelle von Dokumenten) zur Darstellung von Systemanforderungen, Design und Verhalten. Diese Modelle ermöglichen Automatisierung , Simulation und frühzeitige Validierung – was die Entwicklungsgeschwindigkeit deutlich erhöht und Fehler reduziert.

MBSE ersetzt traditionelle dokumentenbasierte Methoden durch strukturierte digitale Modelle und ermöglicht so die Verwaltung von Komplexität und Umfang über Teams und Disziplinen hinweg.

Formal Mind: Warum die formale Modellierung von Systemen wichtig ist

Michaels Unternehmen Formal Mind basiert auf der Überzeugung, dass formale Modellierung für die Beherrschung der Komplexität heutiger Produkte – wie autonomer Drohnen , selbstfahrender Autos und vernetzter Industriesysteme – von entscheidender Bedeutung ist.

Er erklärt den Unterschied zwischen komplizierten und komplexen Systemen:

• Komplizierte Systeme sind deterministisch – vorhersehbar und strukturiert.

• Komplexe Systeme sind dynamisch, oft nicht deterministisch und bestehen aus vielen Teilen, die nur lose miteinander interagieren.

In solch komplexen Umgebungen ist informelle Dokumentation nicht mehr zielführend. Sie benötigen präzise, formale Strukturen, um Konsistenz, Sicherheit und Nachvollziehbarkeit zu gewährleisten.

Werkzeuge vs. Denkweise: Was Veränderungen wirklich vorantreibt

Auf die Frage, wie Tools Startups und etablierte Unternehmen unterstützen können, betonte Michael, dass Tools zwar hilfreich seien, die eigentliche Herausforderung jedoch in der Einstellung liege .

Viele Organisationen sträuben sich gegen Veränderungen, weil sie intern isoliert sind oder Angst vor der Offenlegung geistigen Eigentums haben. Er ist jedoch überzeugt, dass Fortschritte erzielt werden, wenn Führungskräfte den Wert funktionsübergreifender Zusammenarbeit und die langfristigen Vorteile von Offenheit verstehen.

„Werkzeuge sind ein Puzzleteil – das größere Problem sind jedoch Menschen und Kultur.“

Er plädiert außerdem für den Aufstieg von Startups als Treiber des Wandels. Im Gegensatz zu etablierten Unternehmen können Startups den Status quo hinterfragen und mit neuen Ansätzen, einschließlich MBSE, experimentieren.

Die Rolle der KI im Systems Engineering

Mit Blick auf die Zukunft teilt Michael eine ausgewogene Sicht auf Künstliche Intelligenz (KI) im Ingenieurwesen. Er warnt davor, KI in den Mittelpunkt des Entwicklungsprozesses zu stellen.

Stattdessen schlägt er vor, dass die Teams fragen: „Wo liegen die Engpässe bei der Produktentwicklung und wie kann KI helfen?“

KI kann beispielsweise als Modellierungsassistent dienen und Ingenieuren dabei helfen, Diagramme zu erstellen, Anforderungen zu validieren oder Simulationen effizienter durchzuführen. Sie kann auch MBSE zugänglicher machen, insbesondere für Anfänger, die von der Komplexität eingeschüchtert sind.

Doch KI sollte die menschliche Entscheidungsfindung ergänzen – und nicht ersetzen.

Wichtige Erkenntnisse für Innovatoren und Startups

• Beginnen Sie mit dem Problem , nicht mit der Technologie: Verwenden Sie MBSE und KI, um spezifische Herausforderungen in Ihrem Produktentwicklungs-Workflow zu lösen.

• Haben Sie keine Angst vor Offenheit : Das Teilen nicht vertraulichen Wissens kann Innovation und Zusammenarbeit beschleunigen.

• Investieren Sie in formale Modellierung : Mit zunehmender Komplexität wird informelle Dokumentation zu einer Belastung.

• Veränderungen erfordern eine bestimmte Denkweise, nicht nur Werkzeuge : Kultur und Führung sind der Schlüssel zur Übernahme des Systemdenkens.

• Startups spielen eine einzigartige Rolle : Sie sind agiler und besser in der Lage, veraltete technische Praktiken in Frage zu stellen.

Abschließende Gedanken

Die Erkenntnisse von Dr. Michael Jastram erinnern uns daran, dass es im Ingenieurwesen ebenso um Menschen, Kultur und Philosophie wie um Technologie geht. Während Afrika und der Rest der Welt die Herausforderungen des Aufbaus intelligenter, vernetzter Systeme meistern, bieten die Prinzipien des Systemdenkens , der Offenheit und des modellbasierten Engineerings leistungsstarke Werkzeuge für den bevorstehenden Weg.

Möchten Sie mehr über MBSE, Systemdenken und die Führungsrolle von Startups in diesem Bereich erfahren?

Bleiben Sie dran für weitere Folgen von MoloMolo African Tech Stories .