Systems Engineering - VDI Verein Deutscher … · Vorlesung Elektrotechnik – Grundlagen I:...

© Prof. Achim Heidemann, Apr-08, Vorlesung Elektrotechnik – Grundlagen I: Stationäre Vorgänge – Teil 2, Seite 1

Studiengang Facility Management,Hochschule Albstadt-Sigmaringen

© Prof. Achim Heidemann, Apr-08, Vortrag Systems Engineering am 09. April 2008, REHVA-Kongress auf der Messe Light & Building, Ffm

Hochschule Albstadt-SigmaringenStudiengang Facility Management,

Prof. Achim Heidemann,Hochschule Albstadt-Sigmaringen,Studiengang Facility Management

Systems EngineeringEntwicklung von Gebäuden als System





Systems Engineering ist eine Methodik

• Systems Engineering– ist eine äußerst erfolgreiche Methodik,– die für Analyse und Design komplexer Systeme entwickelt wurde

– und seit über 50 Jahren erfolgreich angewendet wird.

Aufgabe / Problem

Methodik

Lösung





Systems Engineering ist Systemdenken

• Systems Engineering befasst sich – mit der Aufgliederung komplexer Aufgabenstellungen in überblickbare

und damit einzeln lösbare Teilkomplexe, – mit der zweckmäßigen Abfolge von Tätigkeiten und – mit der Koordination verschiedener beteiligter Personen.

System

UmfeldelementUmsystem

System-grenze

Element

Beziehungen





Moderne GebäudeModerne Gebäude

ExternesExternes Remote Remote Facility Facility ManagementManagement

MultifunktionaleMultifunktionale““intelligenteintelligente” ” GebäudefassadeGebäudefassadenn

PersonenPersonen--ErkennungsErkennungsundundRufsystemRufsystem in in GebäudenGebäuden

InteraktiveInteraktiveGefahrenGefahren--meldetechnimeldetechnikk

BiometrischeBiometrischeZutrittskontollZutrittskontollee

Facility ManagementFacility Management--Tools, Tools, wie online wie online optimierteoptimierteLastprofileLastprofile und und EnergielieferantenEnergielieferanten--AuswahlAuswahl

Wireless Wireless RaumRaumBedienungBedienung

Universal Universal Plug & PlayPlug & PlayUPnP, OSGIUPnP, OSGI

WebWeb--basiertebasierteRegelstrategieRegelstrategienn

IntelligenteIntelligente, , lokalelokaleBrandBrand--DetektionDetektion

Quelle: HAK, SBT





Prozess zur Produktentstehung

früher

heute

Entwicklung Produktion Verkauf

Kunden-bedürfnisse

WettbewerbSystem-Engineering

Lastenheft, Pflichtenheft Entwicklung Produktion Verkauf

Qualitätsmanagement

Kunde





System Ingenieur

• Der System Ingenieur ist das Bindeglied zwischen den einzelnen – oftmals sehr unterschiedlichen – Domänen eines Projekts.

• Er denkt systemweit und er denkt unabhängig.• Sein Aufgabenbereich umfasst

– die Anforderungsanalyse– die Systemarchitektur– die Validierung und Verifikation des Systems





Systems Engineering

• ist ein interdisziplinärer Ansatz mit dem Ziel, erfolgreich Systeme zu realisieren (Def. nach INCOSE*)

• integriert alle Disziplinen und bildet einen strukturierten Entwicklungsprozess vom Konzept über die Produktion bis zum Betrieb

• betrachtet sowohl die technischen als auch die wirtschaftlichen Aspekte, um ein System zu entwickeln, das den Benutzerbedürfnissenentspricht

*INCOSE…International Council on Systems Engineering





Systems Engineering konzentriert sich …

• auf die Definition und Dokumentation der Systemanforderungen in der frühen Entwicklungsphase

• die Erarbeitung eines Systemdesigns• die Überprüfung des Systems auf Einhaltung der

gestellten Anforderungen unter Berücksichtigung der Aufgabenstellung: Erstellung, Betrieb, Zeit, Test, Kosten & Planung, Training & Support, Entsorgung.





Zusammenfassung

• Die intelligente Anwendung von Systems Engineering ist die Garantie für den Erfolg.– Gelungene Produkte– Zufriedene Kunden– Zufriedenstellende Erträge– Keine Probleme mit Mängeln– Gegenseitige Wertschätzung von Anbieter

und Kunde als Voraussetzung für ein menschliches Miteinander





Klare VorgabenStrukturenDatenpunkte

SoftwareSchnittstellen

Abstimmung

Elektro

GA HLK

SicherheitFachplaner der technischen Gebäudeausrüstung im konstruktiven Fachgespräch mit dem Objektplaner …





… für das dieser jedoch nur wenig Interesse aufbringt, da er seinen Schwerpunkt in anderen Bereichen hat ...

Klare VorgabenStrukturenDatenpunkte

SoftwareSchnittstellen

Abstimmung

ArchitekturFormenFarben

Elektro

GA HLK

Sicherheit





Prozess zur Produktentstehung

früher

heute

Entwicklung Produktion Verkauf

Kunden-bedürfnisse

WettbewerbSystem-Engineering

Lastenheft, Pflichtenheft Entwicklung Produktion Verkauf


Kunde





Zeitlicher Ablauf bei der Erstellung einer Immobilie

Idee Konzept Entwurf Realisierung Inbetriebn. Nutzung





Phasen des Planungsprozesses


Bedarfs-planung

Konzept-entwicklung Detailplanung Ausführung Betrieb





HOAI und Planungsprozess


Bedarfs-planung


HOAI

Klassischer Planungsbeginn





Lastenheft


Bedarfs-planung


Lastenheft / Nutzungskonzept (was und wofür)

HOAI

Im Lastenheft zu berücksichtigen sind Anforderungen an

• die Bauphase (Bauwerk, TGA als Grundlage für ein Realisierungskonzept)

• die Nutzung (als Grundlage für ein Nutzungskonzept)

• das Betreiben (als Grundlage für ein Betreiberkonzept)





Vom Lastenheft zum Pflichtenheft


Bedarfs-planung


Pflichtenheft / Realisierungskonzept (wie und womit)


HOAI

1. Realisierungskonzept (Wie wird was gebaut)2. Nutzungskonzept (wie wird optimiert genutzt)3. Betreiberkonzept (wie wird optimal betrieben)





Planungsvorgaben für Objekt- und Fachplaner


Bedarfs-planung


Planungsvorgaben für Objekt- und FachplanerKlare Schnittstellen zwischen den Planern

HOAI









Bedarfs-planung



Planungsvorgaben für Objekt- und FachplanerKlare Schnittstellen zwischen den Planern



HOAI





Organisationsstruktur klassisch

Bauherr, Investor

Objektplaner

Tragwerk Bau-physik HLK S ELT GA

MaurerZimmererFensterbauDachdeckerStuckateur......

HLK-Fach-firmen

S-Fach-firmen

ELT-Fach-firmen

MSR-Fach-firmen

Sonstige-Fach-firmen

SonstigeFachplaner

AusführendeFirmen

Projektleitung





Strukturierung nach Themen

Anforderung, Bedarf

Bau

Tragwerk Bau-physik HLK S ELT GA


HLK-Fach-firmen

S-Fach-firmen

ELT-Fach-firmen

MSR-Fach-firmen


Technik

Sonstige

Kosten, Nutzbarkeit, Nachhaltigkeit, Zeit,…

Informationen





Organisationsstruktur mit Systems-Engineering für die Technische Gebäudeausrüstung (TGA)

Bauherr, Investor

Objekt-planer

Tragwerk Bau-physik HLK S ELT GA Sonstige

Systems-Engineer (TGA)

MSR-Fach-firmen



HLK-Fach-firmen

S-Fach-firmen

ELT-Fach-firmen

Fachplaner

AusführendeFirmen

Projektleitung





Aufgabenbereiche des Systems-Engineering für die Technische Gebäudeausrüstung (TGA)

RWAMediensteuerung

Beleuchtung

Sonnenschutz, Tageslichtlenkung

LüftungHeizung, Kälte

Verbrauchs-erfassung

Brandmeldung

Einbruchmeldung

Zutrittskontrolle

Systems-

Engineering





Organisationsstruktur mit Systems-Engineering für die Technische Gebäudeausrüstung (TGA)

Bauherr, Investor

Tragwerk Bau-physik HLK S ELT

MaurerZimmererFensterbauDachdeckerStukkateur......

GA Sonstige

Systems-Engineering (TGA)

HLK-Fach-firmen

S-Fach-firmen

ELT-Fach-firmen

SystemInte-grator


System-Integrator

Objekt-planer

Fachplaner

AusführendeFirmen

Projektleitung





Bauherr, Investor

Tragwerk Bau-physik HLK S ELT

MaurerZimmererFensterbauDachdeckerStukkateur......

GA Sonstige

HLK-Fach-firmen

S-Fach-firmen

ELT-Fach-firmen

SystemInte-grator


System-Integrator

Fachplaner

AusführendeFirmen

Objekt-Planer

Systems-Engineering

Organisationsstruktur mit vollständigem Systems-Engineering

Projektleitung





• Nur für eine gut gestellte Aufgabe kann man auch eine gute Lösung finden

• Nur mit einer ganzheitlichen Sichtweise bleiben komplexe Systeme handhabbar.





Heidemann & Schmidt GmbHFriedhofstrasse 21D-78333 Stockach/BodenseeWeb: www.integrationsplanung.de

Telefon: +49 (0)700-24343362Fax: +49 (0)700-24343329E-Mail: [email protected]

Hochschule Albstadt-SigmaringenAlbstadt-Sigmaringen University of Applied SciencesStudiengang Facility ManagementAnton-Günther-Str. 51D-72488 SigmaringenWeb: www.fh-albsig.de

„Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile.“ARISTOTELES (384 – 322 v. Chr.)

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