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InterviewModellierung & MBSE

Peter Lieber: „Ohne Vision ist MBSE nicht realisierbar“

Was brauchen wir, um Model-Based Systems Engineering (MBSE) in den Mainstream zu bringen? Oder ist MBSE bereits Mainstream? Zu diesem Thema führte ich am 9. Januar 2023 ein Gespräch mit Peter Lieber und Daniel Siegl von LieberLieber. Als Evangelist, Vertriebspartner von Sparx Systems (Enterprise Architect) sowie Hersteller von Produkterweiterungen hat LieberLieber eine klare Meinung zum Stand der Dinge.

LieberLieber & Sparx Enterprise Architect

Viele Ingenieure kennen das Werkzeug Enterprise Architect (EA) von Sparx System, eines der populärsten Modellierungswerkzeuge am Markt. Viele Nutzer von EA kennen auch LieberLieber, ein Unternehmen, dessen Produkte auf EA aufsetzen.

Ich führte eine Gespräch zum Thema MBSE mit Peter Lieber, Daniel Siegl.

Peter Lieber (Bild links) ist Gründer von LieberLieber sowie CEO von Sparx Systems Software GmbH, welche für den Vertrieb von Enterprise Architect in Europa zuständig ist. Die Mutterfirma Sparx Systems wurde 1996 von Geoffrey Sparks gegründet und hat ihren Sitz in Australien.

Daniel Siegl (Bild rechts) ist für das Business Development bei LieberLieber zuständig und ist als Evangelist für MBSE und Systems Engineering. Unter anderem hatte er schon zwei Auftritte beim MBSE-Podcast von Tim Weilkiens und Christian Muggeo.

Rüdiger Maier ist bei LieberLieber für die Öffentlichkeitsarbeit verantwortlich und hat die Koordination für dieses Gespräch übernommen — vielen Dank!

Wird MBSE in diesem Jahrzehnt Mainstream?

Der Anlass für dieses Gespräch war ein kürzlich bei SE-Trends veröffentlichte Artikel, der aus Gesprächen mit Andreas Willert, Will Streit und Danilo Beuche entstanden ist: Wird MBSE in diesem Jahrzehnt Mainstream? Das Ergebnis zumindest aus den Gesprächen war: Tendenziell nein, aber die Zeit für MBSE kommt noch.

In diesem Gespräch mit Peter Lieber und Daniel Siegl sind wir wesentlich tiefer in das Thema eingestiegen.

Was ist MBSE?

Um die Frage nach dem Mainstream von MBSE beantworten zu können, müssen wir den Scope von MBSE zunächst klären (hier meine Definition). Überraschend war, wie unterschiedlich die Definitionen der Gesprächspartner waren:

MBSE ist die durchgängige, ganzheitliche Erfassung des Systems in Modellen, wenn man will bis zur Codeebene. MBSE kommt ohne Modelltransformationen nicht aus und erfordert eine gelebte Vision, die die Reife von MBSE in der Organisation kontinuierlich vorantreibt.

Peter Lieber

Peter qualifizierte, dass es auch Firmen gibt, die trotz fehlender Vision MBSE praktizieren und über kontinuierliche Verbesserungsprozesse weiterentwickeln. Formale Prozesse können der Treibe für solche Scenarios sein. Doch die Effektivität von MBSE ohne Vision leidet darunter erheblich.

Bereits bei der ersten Verlinkung in Polarion haben wir bereits MBSE.

Daniel Siegl

Im Gegensatz zu Peters Definition ist Daniel bereit, schon bei den ersten Ansätzen von Modellierungsverständnis den Begriff MBSE zu benutzen, wie beispielsweise bei der Traceability zwischen Anforderungen.

Beide Definitionen sind legitim, haben aber sehr unterschiedliche Implikationen bezüglich der Frage nach dem Mainstream von MBSE. Wenn wir die erste Definition ansetzen, dann sehen vielleicht erst unsere Enkel „MBSE-Mainstream“. Bei der zweiten Definition haben wir MBSE-Mainstream vielleicht schon heute. Doch was genau meinen wir bei Mainstream?

Wann wird MBSE Mainstream?

Es gibt Branchen, für die MBSE heute schon mainstream ist. Compliance ist dabei oft einer der wichtigsten Treiber. Beispiele dafür sind Luftfahrt und Rail, die im Bereich MBSE Pionierarbeit geleistet haben.

MBSE ist Mainstream, wenn es als „State of the Art“ akzeptiert wird.

Peter Lieber

Es gibt auch andere Treiber, zum Beispiel die Probleme, die sich aus der unterschiedlichen Entwicklungsgeschwindigkeit von Hardware und Software ergeben. Die Halbleiterindustrie kämpft mit der Herausforderung, dass die Hardware wesentlich schneller fertiggestellt wird als die Firmware. Ohne modellbasiertes Arbeiten wäre die Entwicklung unwartbar. In diesem Bereich sind wir schon an der Schwelle zum Mainstream, da es anders gar nicht mehr geht.

Ein weiterer Treiber ist die heute immer noch vergleichsweise geringe Wiederverwendung. Außerdem ist gerade durch die Softwarelastigkeit in manchen Bereichen eine Entwicklung ohne MBSE schon gar nicht mehr möglich.

Die Frage ist nicht ob MBSE Mainstream wird, sondern wann.

Peter Lieber

Nicht für jede Organisation ist MBSE notwendig. Wenn jedoch Organisationen, für die MBSE sinnvoll ist, dessen Einsatz nicht mehr in Frage stellen, dann haben wir Mainstream erreicht. Dabei müssen sowohl Ingenieure als auch Entscheider MBSE als Stand der Technik, also „State of the Art“ akzeptieren.

Treiber für MBSE und andere Innovationen sind Standards und Normen.

Peter Lieber

Manche Branchen bewegen sich langsam voran, andere schneller. Peter nannte dazu ein paar Beispiele. Im Bereich Automotive schätzt er die Geschwindigkeit, mit der neue Ideen und Ansätze aufgegriffen werden, auf 10 Jahre. Die Luftfahrt ist wesentlich konservativer, weshalb er dort 30 Jahre ansetzen würde und im Bereich Government noch viel mehr. Regularien sind dabei die wichtigsten Treiber für neue Ansätze im allgemeinen und MBSE in speziellen. Das ist der Grund, dass trotz der konservativen Geschwindigkeit die Luftfahrt schon frühzeitig MBSE eingesetzt hat.

Für welche Firmen ist MBSE überlebensnotwendig, heute und morgen?

Nicht überraschend sehen alle Teilnehmer das Thema Safety als eines an, wo es ohne MBSE nicht mehr geht.

MBSE ist ein Muss wenn es um Menschenleben geht, wo Fehler Haftung mit Gefängnisandrohung zur Folge haben können.

Peter Lieber

Gerade bei sicherheitskritischen Anforderungen (ASIL D / SIL 4, etc.) wird heute schon Modellierung von den Vorschriften dringend empfohlen, in der Praxis ist es eigentlich ein Muss. In den nächsten Jahren werden Gesetzgeber und Anwender Stück für Stück die Messlatte anheben.

Bei klassischen kommerziellen Anwendungen wird MBSE wohl bis auf Weiteres ein „nice to have bleiben“. Doch in dem klassischen „Industrial Tech“-Bereich wird MBSE sicher kommen. Diese Unternehmen sind oft behäbiger, aber nachhaltiger.

Was brauchen Organisationen für den erfolgreichen Einsatz von MBSE?

Wir waren uns alle einig, dass MBSE eine gewisse Reife voraussetzt, um erfolgreich zu sein. Längst hat sich herumgesprochen, dass Werkzeuge allein keinen Erfolg garantieren. Das Team braucht auch eine methodische Reife und in der Regel auch Training und Coaching.

Es würde schon helfen, wenn die Leute aufhören würden zu malen!

Daniel Siegl

Peter hatte daher darüber nachgedacht, ein „Model Maturity Model“ zu erstellen. So ein Modell würde es ermöglichen, die Reife eines Teams zu messen, um dann an der richtigen Stelle anzusetzen, um systematisch die Reife aufzubauen. Das erinnerte mich ein bisschen an das SYSMOD Intensity Model (auch wenn dies einen etwas anderen Fokus hat).

Gerade wenn Compliance im Spiel ist, ist es für die Kunden wichtig, dass die eingesetzten Werkzeuge funktionieren. Open Source spielt da in der Regel keine Rolle, ganz im Gegenteil. Kunden wollen Werkzeuge, die funktionieren und professionell gepflegt werden. Für Sparx war dies schon immer ein wichtiger Treiber für den Vertrieb.

Wie können wir die Adoption von MBSE beschleunigen?

Bei dieser Frage haben Peter und Daniel zwei wichtige Ansatzpunkte identifiziert: Auf der Führungsebene ansetzen und Community-Building betreiben.

Peter sagte bereits Eingangs, dass MBSE ohne Vision nicht funktioniert. Die Vision jedoch muss jedoch die Unternehmensführung vorantreiben. Daher ist es wichtig, dass Organisationen diesen Punkt verstehen und umsetzen.

Ein Problem ist, dass MBSE zunächst „mehr“ von allem verschlingt: Mehr Zeit, mehr Geld, mehr Aufwand, mehr Kompetenz. Das Leistungsversprechen kommt sehr spät. Daher ist auch die gelebte Vision so wichtig, um den (möglicherweise langen) Weg auch zu gehen.

Das Leistungsversprechen von MBSE kommt überraschend spät und wann es kommt ist sehr individuell.

Peter Lieber

Führungskräfte assoziieren Architektur und MBSE mit Technik und Engineering, und delegieren die Themen an die Techniker. Hier muss noch ein Umdenken stattfinden, denn auf der technischen Ebene verlaufen viele MBSE-Initativen im Sande. An dieser Stelle setzt übrigens auch INCOSE an, die sehr gezielt Führungskräfte mit ihrer Vision anspricht.

Damit sind wir beim zweiten Aspekt, Community-Building. Sparx betreibt seit vielen Jahren Community-Building, was sich in einer sehr aktiven Community Site niederschlägt. Community-Building ist natürlich auch ein ganz zentrales Thema von INCOSE. Deren Fokus ist zwar zunächst nur Systems Engineering, aber MBSE ist ein wichtiger Bestandteil der INCOSE Vision 2035.

Zu Community-Building gehört auch das Thema Lehre und Bildung, welches wir aber im Gespräch nicht weiter angesprochen hatten.

Geht MBSE ohne Beratung?

Sparx Systems und LieberLieber sehen sich als Werkzeughersteller und nicht als Berater. Damit unterscheiden sie sich maßgeblich von großen Anbietern wie IBM, Dassault oder Siemens. Da stellt sich die Frage, wie wichtig Beratung ist, um MBSE in den Mainstream zu bringen.

LieberLieber löst diese Dilemma zweifältig. Das eben erwähnte Community-Building ist ein Teil davon, der zweite ist die Zusammenarbeit mit Beratern.

Durch die große Anzahl der Nutzer gibt es viele erfolgreiche Anwender, die wiederum Missionierungsarbeit leisten. Das können Berater sein aber auch Anwender, die früher oder später das Unternehmen wechseln und damit ihr Wissen weiter verbreiten. Das ist ein langsamer Prozess, der Jahre oder sogar Jahrzehnte dauert, dafür aber sehr nachhaltig ist. Gerade bei familiengeführten Unternehmen funktioniert das gut, weil diese in der Regel auch nachhaltige, generationenübergreifende Visionen haben.

Enterprise Architect hat etwas eine Million aktiver Nutzer weltweit. Grob geschätzt ein Viertel dieser Nutzer praktiziert MBSE.

Peter Lieber

Kurz, MBSE geht nicht ohne Beratung. Doch diese kann auch aus den eigenen Reihen oder von Partnern kommen, nicht zwingend vom Werkzeughersteller.

Ist MBSE ein Enabler für den Digital Twin oder agiles Arbeiten?

Der digitale Zwilling (Digital Twin) ist ein weiteres Buzz-Wort, welches zur Zeit viel diskutiert wird. Der Digital Twin ist eine digitale Darstellung eines Systems aus der realen Welt. Und so eine digitale Darstellung ist — natürlich — ein Modell. Daher ist MBSE selbstverständlich ein Enabler für den Digitalen Twin. Oder besser gesagt: Das MBSE-Modell kann selbst der digitale Zwilling sein.

Doch das ist noch zu kurz gedacht. Die wichtige Frage ist: Ermöglicht MBSE die Anwendungsfälle für den digitalen Zwilling? Und hier knallt es häufig. Denn einer der wichtigsten Anwendungen des digitalen Zwillings ist es, mit Veränderung zu arbeiten, also Agilität. Eine Arbeitsweise mit Feature Branches für das Modell ist notwendig, um nicht den „Master“ mit allen mögliche Ideen und Versuchen zu verschmutzen.

Hier fehlen in der Praxis Methoden und Werkzeugunterstützung für das, was in der Softwareentwicklung längst Standard ist: Branching und Merging. Für diesen wichtigen Anwendungsfall hat LieberLieber übrigens LemonTree für Enterprise Architect entwickelt.

Das „150% Variantenmodell“ ist für den Digital Twin zu kurz gegriffen, weil das schnelle Experimentieren nicht so gut abgebildet werden kann. Modellierer müssen auf eigenen Branchen arbeiten.

Daniel Siegl

Es gibt eine Reihe von Anwendungsfällen für Branching und Merging. Einer ist der Umgang mit Varianten. Hier gibt es durchaus funktionierende Lösungen im MBSE, zum Beispiel über „150%-Variantenmodelle“ und Komponentenbibliotheken. Teilweise unterstützen Werkzeuge dies nativ, teilweise auch durch externe Werkzeuge wie Pure Systems, Big Lever oder auch LemonTree.

Doch die auf Variantenmanagement ausgerichteten Lösungen sind oft so schwergewichtig, dass sie sich für agiles Arbeiten und das Experimentieren mit einem Digital Twin nicht wirklich eignen. Der in der Softwareentwicklung weit verbreitete Ansatz, „mal eben“ einen Branch anzulegen, um diesen bei Erfolg in den Hauptbranch zu überführen oder bei nicht-gefallen zu löschen ist im MBSE extrem selten und schwerfällig. Das liegt an fehlender Werkzeugunterstützung, aber auch an fehlender Methodik.

Was bedeutet SysML v2 für Enterprise Architect?

Im Gespräch ging es um die Zukunft von MBSE. Aber natürlich interessierte mich auch sehr, was wir von EA in der Zukunft erwarten dürfen.

Enterprise Architect hat eine solide Architektur, die sehr gut mit unterschiedlichen Modellierungssprachen (und deren Versionen) umgehen kann. Das hat Sparx über die Jahre ermöglicht, neue Modellierungssprachen (und deren Versionen) schnell zu unterstützen, ohne damit die Kompatibilität von bestehenden Modellen zu gefährden.

In diesem Zusammenhang fragen sich viele Leser sicher, wann welche Werkzeuge SysML v2 unterstützen werden und wie schnell. Sparx Systems hofft, der erster Anbieter von SysML v2 am Markt zu sein. Dazu gehört auch die entsprechende SysML API. Viele Details stehen allerdings noch nicht fest, zum Beispiel, auf welcher Systemebene die API umgesetzt werden wird.

Wir hoffen, der erste Anbieter von SysML v2 zu werden und Sparx plant einen Launch innerhalb von Monaten nach dem Release.

Peter Lieber

Auch in anderen Bereichen hat Sparx EA kontinuierlich weiterentwickelt. Über den Sparx Pro Cloud Server ist eine Integration mit anderen Werkzeugen auch außerhalb des Windows-Ökosystems leichter geworden. Grundsätzlich versucht Sparx schon seit längerem, die Abhängigkeiten im Code zu Microsoft zu reduzieren. Allerdings ist eine GUI für andere Betriebssysteme (außer Windows) nicht in Planung. Dennoch läuft EA auf Mac oder Linux, da Sparx auf Kompatibilität via CrossOver oder WINE achtet. Zusätzlich gibt es neu auch ein EA SaaS Angebot, wo Enterprise Architect direkt im Browser läuft.

Fazit: Ohne Vision geht MBSE nicht

Heute findet keine Entwicklung mehr in Isolation statt. Erfolgreiche Produktfirmen müssen kooperieren und offen sein. Organisationen müssen in der Lage sein zu kooperieren, überall sprießen Plattformen aus dem Boden. Modelle sind ein wichtiges Puzzlestück, um dies zu ermöglichen. Außerdem wird MBSE immer mehr zum Treiber von agilem Arbeiten werden, einschließlich dem souveränen Umgang mit Digital Twins.

Wir waren uns alle einig, dass MBSE irgendwann Mainstream werden wird. Doch der Prozess wird noch Jahrzehnte dauern. Aber jede Reise beginnt mit einem ersten Schritt: Weniger Malen und mehr Modellieren ist ein guter Anfang!

Bildquelle: LieberLieber

Michael Jastram

Creator and Author of SE-Trends