Interview mit Prof. Bernhard Rumpe: Industrialisierung mit Modellierung

Am 1. Juli 2025 führte ich ein Gespräch mit Bernhard Rumpe, Professor an der RWTH Aachen und Experte für das Systems Engineering. Im Zentrum des Gesprächs stand eine Frage, die aktueller nicht sein könnte: Wie kommen wir aus der akuten industriellen Krise? Wie schaffen wir es, Komplexität in beherrschbare Bahnen zu lenken und damit schneller und sicherer Systeme zu entwickeln? Wie hilft uns dabei Modellierung und MBSE?

Im Folgenden gibt es nicht nur eine Zusammenfassung, sondern auch das komplette Gespräch als Video.

Prof. Bernhard Rumpe

Bernhard Rumpe ist Professor für Software Engineering an der RWTH Aachen. Schon während seines Informatik-Studiums faszinierte Rumpe die Idee, systematischer and die Softwareentwicklung heranzugehen. Er promovierte, während die UML aufkam. Dabei interessierte ihn nicht nur Software Engineering, sondern die formale Modellierung komplexer Systeme insgesamt. Die Starke Präsenz des Maschinenbaus in Aachen war dabei durchaus hilfreich, wie wir später im Gespräch sehen werden..

Wir haben in Aachen nicht nur eine starke Informatik, sondern auch einen sehr starken Maschinenbau. Mit den Kollegen vom Maschinenbau lässt sich sehr gut kooperieren.

Prof. Bernhard Rumpe

MontiCore: Technischer Überbau

MontiCore ist eine Language Workbench, die Rumpe seit 2006 entwickelt. Es ist also ein Werkzeug zum Entwickeln von Werkzeugen, mit Fokus auf textbasierte Modellierung. Die Plattform wird in vielen Forschungsprojekten eingesetzt, unter anderem für domänenspezifische Sprachen in Bereichen wie AUTOSAR, aber auch Versicherungen, um nur zwei Beispiele zu nennen.

Wir haben eine Bibliothek von über 80 Sprachkomponenten, die man sich zusammenkleben kann, um mit MontiCore seine eigene DSL zu bauen.

Prof. Bernhard Rumpe

Mit den Sprachkomponenten lassen sich schnell eigene DSLs bauen. Als Proof of Concept wurden aber auch schon bestehende Sprachen wie Java oder SysML mit MontiCore umgesetzt.

Modellierung: SysML löst andere Probleme als UML

UML habe zwar nicht alle Versprechen gehalten, aber dennoch viel bewegt. Sie ist eine Art Lingua Franca geworden. Zum Beispiel kann inzwischen jeder Entwickler ein Klassendiagramm lesen.

Agile Methoden seien damals als Gegenbewegung wahrgenommen worden, was Rumpe aber nicht so sieht: Schließlich kann Modellierung agiles Arbeiten ja sogar unterstützen.

SysML ist nur begrenzt mit UML vergleichbar, da Hardware sich inhärent von Software unterscheidet: Schließlich kann man ein Auto nicht mal eben umbauen. Daher ist es in Hardware so wichtig, virtuell zu modellieren. Das ist etwas, was SysML ermöglicht. Zwar gibt es im Design oft bessere, spezialisierte Modellierungswerkzeuge (Simulation, CAD, etc.), doch die Gesamtsicht, also Architektur und Engineering zusammen, kriegen wir nur mit SysML. Dafür ist SysML die beste Option, die wir haben.

SysML v2

SysML v2 bringt durch die textuelle Notation viele Vorteile für den Austausch. Klar, das Modell ist nicht Text. Dennoch eignet sich Text hervorragend für Kopplung und Bibliotheken, wie wir ja in der Softwareentwicklung gesehen haben.

Ich glaube, für den Austausch wird die SysML v2 Textnotation den Modellbaum verdrängen. Der Modellbaum ist zwar im Projekt wichtig, aber wenn ich auf Modellebene Wiederverwendung hinbekommen will, dann ist das Konstrukt der Bibliothek viel wichtiger. Und die lässt sich mit der Textnotation wesentlich besser realisieren.

Prof. Bernhard Rumpe

Die Entkopplung, wie sie in der Software mit Klassen gelungen sei, habe enorme Produktivitätsschübe gebracht. SysML v2 erzwingt diese Entkopplung nicht, aber sie bietet sie an. Methodisch muss man das aber auch wirklich tun.

An der RWTH wird an diesem Thema gearbeitet. Doch leider arbeiten viel zu wenige daran, ein SysML- Komponenten-Ökosystem aufzubauen.

Bruch zwischen Architektur- und Designmodellen

Rumpe bestätigte ein Thema, das mich schon seit eine Weile beschäftigt: Bis heute besteht ein Bruch zwischen Architektur- und Designmodellen. Technologien wie OSLC oder integrierte Lösungen wie Flow Engineering versuchen dies zu ändern, sind aber noch nicht wirklich weit verbreitet. Rumpe konnte einige wenige Firmen benennen, die integriert arbeiten, wie JPL (NASA), Tesla oder Tata. Ich werde da mal nachforschen.

Das erste Mal ist man nicht schneller oder günstiger, der Aufwand bleibt ja. Aber man kann die Arbeit besser auf verschiedene Gruppen verteilen, zum Beispiel mit virtueller Qualitätssicherung und schnellerem Feedback.

Mittelfristig ermöglicht es eine modellbasierte Infrastruktur, die nächste Produktvariante viel schneller zu entwickeln. Der initiale Aufwand lohnt sich mittelfristig, wenn man weiß, dass immer wieder Produkte ähnlicher Art baut.

Prof. Bernhard Rumpe

In Deutschland ist das Bewusstsein dieser Problematik zwar da, doch bestehende Strukturen bremsten Fortschritte. Diese sind nicht nur kultureller Natur: Viel Wissen steckt in den Werkzeugen, die jahrzehntelang verwendet wurden. Das wirft man nicht mal so eben weg, und Migration kostet einfach Zeit.

Im Maschinenbau entstünden übrigens ebenfalls Modelle für modulare Wiederverwendung, sowohl in SysML, aber auch in anderen Formen. Interessant ist übrigens, dass es auch dort funktionale Konstrukte gibt, die Energie oder Materie als Input und Output modellieren.

Der Maschinenbau hat etwas mehr als 300 Elementarfunktionen erarbeitet, die alle physikalischen Effekte beschreiben.

Prof. Bernhard Rumpe

Tools brauchen einen Toolsmith

SysML und UML sind keine trivialen Sprachen. Sie erfordern ausgereifte, nutzerfreundliche Werkzeuge. Hersteller haben ein Dilemma: Sobald die Werkzeuge zu speziell werden, springen Kunden ab. Das betrifft nicht nur eine Spezialisierung bezüglich der Domäne, sondern auch der Methodik.

Eine mögliche Lösung wäre ein Plug-in-Marktplatz, über den Anbieter Spezialisierungen verkaufen könnten, aber das hat sich zumindest bei Modellierungswerkzeugen nicht durchgesetzt.

In der Praxis haben reife Teams und Organisationen einen sogenannten Toolsmith, also eine Person, die für Werkzeuganpassungen und -integrationen zuständig ist.

Der Toolsmith passt das Werkzeug so an, dass es das tut, was es soll. Der Toolsmith kann direkt ins Projekt eingebunden werden. Größeren Unternehmen haben manchmal eine Toolsmith-Abteilung, die dann alle möglichen Projekte betreut.

Prof. Bernhard Rumpe

Zuletzt lamentiert Rumpe, dass sich Kunden oft gar nicht bewusst sind, wie viel Macht sie den Werkzeugherstellern gegenüber haben. Sie könnten hier viel einfordern, tun das aber nicht. Auch den Gesetzgeber sieht er gerade in der heutigen Lage in Deutschland in der Pflicht.

Die Zukunft

Eine einzelne Maßnahme wird es nicht richten, meint Rumpe. Unternehmen brauchen Mut. SysML ist sicher ein Teil der Lösung, aber muss für Großes eingesetzt werden. Kernthemen sind Migration, mit der sich viele Unternehmen schwer tun, und modulare Komponenten, sowie funktionierende Werkzeuge, was ohne Anpassung heute nicht funktioniert. Ohne Hilfe durch den Gesetzgeber wird das nichts.

Automotive wird es nicht ohne Hilfe der Politik schaffen. Digital Engineering braucht die richtigen Werkzeuge. Dorthin zu kommen ist kein Sprint, sondern ein Marathon.

Prof. Bernhard Rumpe

Fazit: Time to Market muss deutlich kürzer werden. In der Entwicklung geht das nur modellbasiert. Und am Ende wird auch das Modell selbst ein Teil des Produkts: Denn Kunden möchten das Modell mit kaufen, denn das ist ein mächtiger Enabler zum Beispiel für den im Betrieb genutzten digitalen Zwilling.

Zuletzt erwähnte Rumpe noch, dass auch in anderen Märkten, wie zum Beispiel Asien an neuen Werkzeugen und Methoden gearbeitet wird. Es gibt viel zu tun, wenn wir nicht abgehängt werden wollen.