MBSE mit Simcenter: Der Aufstieg der KI ist lediglich das neueste Kapitel in der langen Geschichte der uns überlegenen Computer. Nutzen wir die Gelegenheit!

Es ist eingetreten – das unbehagliche Gefühl, von einer KI überlistet zu werden, hat sich in unserem kollektiven Bewusstsein festgesetzt. 

Doch in Wahrheit bahnte sich dieser Moment schon seit Jahren an. Computer waren Menschen schon immer in vielen Bereichen überlegen. Beständigkeit, Sorgfalt und unermüdlicher Fleiß – sie übertrumpfen uns in vielerlei Hinsicht.  

Erinnern Sie sich an 1996? 

Das ist in etwa die Zeit, als viele von uns (sofern alt genug) erstmals merkten, dass Computer monotone, repetitive Aufgaben weitaus besser bewältigen als wir. 

Auf dem neuesten Stand der Technik von 1996 besiegte der Schachcomputer Deep Blue unter Turnierbedingungen den amtierenden Weltmeister. Beeindruckend! 

Doch so zukunftsweisend er damals erschien, ereilte den Schachcomputer Deep Blue das übliche Los aller IT-Hard- und Software. So beobachteteKasparow 2016 Folgendes: 

Heute bekommen Sie für Ihren Laptop eine Schach-Engine, die Deep Blue mühelos schlägt

Garri Kasparow

26 Jahre nach Deep Blue sind Computer nicht nur im Schach ebenbürtig, sondern dringen auch in die Domänen Sprache, Stil und Kunst vor … bis hin zu jenem unbehaglichen Gefühl.  

Menschen gegen Maschinen: Wer hat das letzte Wort?

Viele meinen, es müsse kein Entweder-oder sein (tut uns leid, Hollywood!). In Kasparovs Augen ist tatsächlich die Verbindung von Mensch und Maschine unschlagbar: 

Beim Schach gegen Computer geht es darum, stundenlang erstklassige Züge zu machen. Die menschliche Psyche spielt uns einen Streich. Hätte ich einen Computer, selbst einen leistungsschwachen, zur Seite, könnte sich das Blatt wenden. Ich oder ein starker Großmeister wären in der Lage, einen sehr leistungsstarken Computer zu schlagen, da ich die Maschine steuern und Fehler – die Achillesferse des Menschen im Kampf gegen den Computer – eliminieren könnte. Darum setze ich mich für die Bündelung unserer Kräfte ein.

Garri Kasparow

Kasparow bezieht sich hier auf seine Idee vom „Schach für Fortgeschrittene“, bei dem Menschen Computer nutzen, um ihr Spiel zu optimieren. Es stellt sich heraus, dass die Idee der gegenseitigen Ergänzung und Steigerung von Mensch und Computer genau dem entspricht, worauf wir mit fortgeschrittenen CAE-Tools für generative Konstruktion, MBSE und MDAO hinarbeiten. 

Vom Schach für Fortgeschrittene bis hin zu fortgeschrittener Technik 

Mit fortschreitender Technologie verschiebt sich der Nutzen der technischen Simulation vom Informieren zum Lenken von Entscheidungsprozessen. Und das Potenzial dieser Verschiebung wird immer größer. Nehmen Sie beispielsweise Simcenter Studio, ein KI-gesteuertes generatives Tool, das Ihnen hilft, Systemarchitekturen in der frühen Konzeptphase der Konstruktion zu erkunden und zu verstehen. 

Eine der Hauptstärken von Simcenter ist die Fähigkeit, zahlreiche Konstruktionsrichtungen in sehr kurzer Zeit zu erkunden – dies hilft Konstrukteuren, die sogenannte Konstruktionsfixierung zu vermeiden, indem innovative neue Lösungen und Ideen gefunden werden, auf die der menschliche Verstand bei einer schnellen Brainstorming-Sitzung möglicherweise nicht stoßen würde.  

Tage zu Stunden, Stunden zu Minuten, Minuten zu Sekunden

Die April-2023-Version des Simcenter MBSE-Toolsets bringt diese Beschleunigung auf ein neues Level. 

• 4x schnellerer Workflow zur Modellerstellung mit intelligenter Fehlererkennung und Support 
• 20-fache Beschleunigung der Architekturerstellung durch Solver 
• 200-fach schnellere Erzeugung optimaler Regler 

Nicht schlecht, was in den letzten sechs Monaten erreicht wurde! Diese Zahlen repräsentieren eine Vielzahl von Beispielfällen. Es gilt der übliche Vorbehalt, aber was früher Tage dauerte, nimmt jetzt nur noch Stunden in Anspruch. Und aus stundenlanger Arbeit werden noch Minuten. Und … den Rest können Sie sich denken. Dies sind wesentliche Beschleunigungen, die Ihnen helfen, Ihre Konstruktionsziele effizienter und leichter zu erreichen. 

Die SysML v2.0-Maschine auf Touren bringen 

Ein weiterer Bereich stetiger Fortschritte ist die Umsetzung modernster MBSE-Methoden, unterstützt durch SysML v2. Diese Version verbessert die SysML v2-Engine in Simcenter Studio: Sie können nun SysML v2-Bibliotheken importieren und Modelle einfacher durchsuchen. Zudem wurden Backend und API umfassend optimiert. 

Im obigen Video wird gezeigt, wie Arcadia-Bibliotheken importiert und anschließend ein Modell mit der Arcadia-Methodik erstellt wird.  Der neue und entscheidende Aspekt ist, die Arcadia-Methodik als Bibliothek einzubinden. Tatsächlich lässt sich dies mit jeder in SysML v2.0 umsetzbaren Methodik anwenden. Nach dem Import können Sie die Bibliothek direkt in Ihrem generativen Konstruktionsprozess einsetzen, um Ihr Modell mithilfe der Rechenleistung zu evaluieren.

Verbindungen herstellen 

Einer der Vorteile digitaler Produktentwicklung: Unzureichende Konstruktionen können blitzschnell überarbeitet und aktualisiert werden. 

Eine unvermeidliche Herausforderung beim Einsatz der MBSE-Methodik in komplexen Produktentwicklungen ist es, den Gesamtüberblick beim Leistungs-Targeting nicht zu verlieren. Anders ausgedrückt, den Überblick über die tatsächliche Leistung im Verhältnis zu den Gesamtzielen zu behalten, während jedes Teilsystem als eigenständiger Satz von Simulationsmodellen und Daten existiert. 

Um Ihre Konstruktion als Gesamtsystem zu realisieren, müssen Sie mehrere Simulationen parallel und gekoppelt durchführen. Dies hat Simulationsteams früher oft Kopfzerbrechen bereitet, wird aber mit Simcenter zum Kinderspiel. 

Erweiterte Importfunktionen, optimierte Modellierung und Unterstützung diskreter Variablen 

Die neueste Version der Simcenter MBSE-Tools bringt viele Verbesserungen für die in der Branche führende Co-Simulationsplattform Simcenter System Architect. 

Gesteigerte Modularität 

Durchgängige Modularität ist essenziell für kontinuierliches Leistungstuning mittels Co-Simulation von Systemarchitekturen. Daher ermöglicht Simcenter System Architect nun den direkten Import von Simulink- und Simcenter Amesim-Modellen – nicht mehr nur über Bibliotheken wie zuvor. Dies ermöglicht neue Flexibilität und verkürzt die Modellkonfiguration. 

Behandlung nicht angeschlossener Ports 

Ein weiteres Grundprinzip von Simcenter System Architect ist die nahtlose Verknüpfung vollkommen unterschiedlicher Modelle. Manchmal entstehen Diskrepanzen zwischen Ein- und Ausgangsports verknüpfter Teilmodelle, besonders bei unterschiedlichen Detaillierungsgraden. Dies ist nicht mehr problematisch – nicht angeschlossene Ports lassen sich nun einfach durch Zuweisung eines geeigneten Quellbegriffs handhaben. 

Verknüpfung von kontinuierlichen und diskreten Signalen 

Die korrekte Modellierung cyber-physischer Systeme erfordert die Verarbeitung kontinuierlicher Signale oder Variablen (z. B. Geschwindigkeit, Drehzahl, Leistung) sowie diskreter Größen (z. B. Gangwahl, Schalterstellung). Dies war in Simcenter System Architect stets möglich, konnte jedoch je nach Modell Instabilitäten oder Ungenauigkeiten in der Modellierung hervorrufen.  

Mit Simcenter System Architect 2304 werden alle Variablen nun entweder als kontinuierlich oder diskret definiert und von der Co-Simulations-Engine entsprechend behandelt – eine weitere Verbesserung, die den Prozess noch reibungsloser gestaltet und Ihnen mehr Zeit für Ihre Konstrukteursarbeit verschafft. 

Menschen und Maschinen – zusammen stärker 

In diesem Blog haben wir die Hauptgründe beleuchtet, warum Sie einen Blick auf die neuesten Versionen von Simcenter Studio und Simcenter System Architect (Version 2304) werfen sollten. Wie Sie sehen, entwickelt sich Simcenter rasant weiter, um Sie an der Spitze des MBSE zu halten und Sie als machtvolle Symbiose aus Mensch und Maschine für die Konstruktionsherausforderungen der Zukunft zu rüsten. 

… Und keine Sorge, wir (Konstrukteure) werden nicht so schnell von Computern verdrängt. Ich verabschiede mich mit einem letzten Schachzitat, diesmal vom indischen Schachgroßmeister Viswanathan Anand:  

Ich glaube, man überschätzt generell die Rolle des Computers bei Wettbewerben. Man kann mit dem Computer zwar viel machen, aber gutes Schach spielen muss man selbst.

Viswanathan Anand