‘MBSE is er niet van de ene op de andere dag, het is een evolutie’

Jon Holt, Incose-fellow en professor systeemengineering aan Cranfield University, deelt zijn dertigjarige ervaring in modelgebaseerde systeemengineering in een training in samenwerking met High Tech Institute. ‘Het gaat niet om technologie, het gaat om business change in een technische omgeving.’

René Raaijmakers

Is modelgebaseerde systeemengineering een hype? ‘MBSE is niet zomaar een goed idee’, antwoordt Jon Holt, hoogleraar systeemengineering aan Cranfield University. Holt stelt dat er een noodzaak is om de manier van werken in de techindustrie te verbeteren om concurrerend te blijven. ‘Om producten en diensten te produceren die iedereen kan vertrouwen. Dat de maatschappij ook vertrouwen in ons ingenieurs kan hebben. In mijn ogen is MBSE een heel goede manier om dat te bereiken.’

Holt start als MBSE-trainer voor High Tech Institute in de regio Eindhoven. Over zijn cursus: ‘MBSE is niet echt iets nieuws of radicaals. Het is gewoon een evolutie van de klassieke systeemengineering. Onze systemen zijn geëvolueerd en ze zijn nu allemaal op de een of andere manier met elkaar verbonden. Bijna elk systeem maakt deel uit van een groter systeem van systemen. Tien tot twintig jaar geleden was dat nog niet het geval. Naarmate deze complexiteit toeneemt, moeten we ook onze werkwijze in systeemengineering verbeteren. Voor mij is modelgebaseerd werken een natuurlijke evolutie.’

UML en SysML

In 1999 startte Holt met lesgeven in het gebruik van modellen in engineering voor The Institution of Engineering and Technology. Destijds gebruikte hij nog de Unified Modelling Language (UML) die gericht was op de software-industrie – SysML (System Modelling Language) bestond nog niet.

Toentertijd moest Holt mensen er vooral van overtuigen dat modelleren een goed idee was. ‘Pas zo’n vijftien jaar geleden werd modelleren breder geaccepteerd in de engineering. De vraag veranderde van ‘waarom moeten we modelleren?’ naar ‘hoe moeten we modelleren?’, ‘welke technieken hebben we nodig?’ en ‘hoe modelleren we effectief en efficiënt?’’

Zo’n vijf jaar geleden beleefde Holt nog een transitie. ‘Modelleren raakte algemeen geaccepteerd in de industrie. De belangrijkste vraag werd: hoe implementeren we modelgebaseerde systeemengineering met succes in ons bedrijf? Waar en hoe zetten we het in?’

Hoe haal je profijt uit MBSE?

‘Het hangt er echt vanaf wat je wilt bereiken. Sommige mensen willen de productontwikkeltijd verkorten. Sommigen willen de kwaliteit of hun communicatie verbeteren. Anderen willen hun relaties met klanten, leveranciers en het aanbestedingsproces verbeteren. Soms is compliance belangrijk, zoals in de markt voor medische hulpmiddelen waar een sterke nadruk ligt op de naleving van voorschriften en normen. Het hangt echt af van je bedrijfsdoelstellingen.’

‘Je moet niet vergeten dat je praat over bedrijfsverandering. Je dient te begrijpen wat de verwachtingen van je belangrijkste stakeholders zijn en hoe succes eruitziet. Wat je huidige problemen zijn. Wat je wilt bereiken. Je moet weten of MBSE voor jou een verschil maakt. Of je even succesvol zou zijn zonder MBSE.’

Als MBSE bedrijfsverandering betekent, waar moet je dan beginnen?

‘Het begint met een heel duidelijk beeld van wat je wilt bereiken. Wat is je huidige positie in systeemengineering en wat is je doel? Waar wil je staan? Net als bij elke bedrijfsverandering. In de eerste plaats moet je weten waarom je het wilt doen.’

‘De accenten die jouw bedrijf legt, zijn meestal een goed uitgangspunt. Voor producenten van medische apparatuur zal dat anders zijn dan voor fabrikanten van halfgeleidermachines.’

Wat is de grootste valkuil?

‘Een van de grootste valkuilen is dat mensen meteen technologieën en oplossingen gaan kopen. Ze kopen in wezen oplossingen voor een probleem dat ze niet begrijpen. Meestal leidt dat nergens toe.’

Hoe gaat de implementatie van MBSE in haar werk?

‘Je moet klein beginnen en het laten groeien. Het gaat om evolutie. Begin met een klein onderdeel of wellicht een proefproject. Toon eerst de voordelen en verbeteringen aan en bouw het daarna uit naar de rest van het bedrijf.’

‘De snelheid waarmee je dat doet, hangt natuurlijk wel af van de hoogte van de investering, maar het is vooral belangrijk commitment in je organisatie te hebben. Als grove maatstaf geldt: hoe meer senior commitment je kunt krijgen, hoe soepeler het gaat. Dit betekent de belangrijkste stakeholders erbij betrekken en hun laten zien wat de voordelen zijn.’

Deelnemen aan jouw training is niet genoeg. Je werkgever en team moeten ook betrokken zijn?

‘Absoluut. Je moet een strategie hebben en een tijdpad. Je moet je bewust zijn van de tijd, moeite en de investeringen. Afhankelijk van je doelstellingen kun je de voordelen heel snel realiseren. Soms duurt het een jaar en in veel gevallen verdien je elke investering binnen het eerste project of binnen de eerste implementatie terug.’

‘Maar je moet wel realistisch zijn. Dit gaat niet van de ene dag op de andere. Het is een evolutie. Je moet weten hoe succes eruitziet, dus je moet weten hoe je dat kunt meten. Het gaat om de weg ernaartoe.’

Vijf niveaus

Holt onderscheidt vijf stadia op de weg naar volledige modelgebaseerde systeemontwikkeling. ‘We hebben een schaal met vijf niveaus. Het is een pad van werken met documenten, het verbeteren van de manier waarop mensen werken met behulp van modellen naar volledig modelgebaseerde systeemengineering.’ Afhankelijk van de organisatie en de investering duurt het vier tot zes maanden om halverwege niveau drie te komen. ‘Dat is het moment waarop je modellen daadwerkelijk goed toepast. Dat is ook het stadium waarin je directe verbeteringen begint te zien die ook meetbaar zijn.’ Holt zegt dat het achttien maanden tot twee jaar kan duren om tot volledige automatisering te komen. ‘Het is een evolutie. Zie elke fase als een checkpoint om te zien of je geslaagd bent.’

Zoals gezegd, het startpunt voor een overgang naar MBSE is begrijpen wat je wilt bereiken. ‘Daarvoor moeten organisaties naar het grote geheel kijken en prioriteiten stellen voor de inspanning die ze erin willen steken om de optimale voordelen te behalen’, aldus Holt. Om dat te bereiken, leidt hij mensen in zijn cursus door vijf hoofdaspecten van MBSE. ‘Het stelt hen in staat om zich te richten op de voor hen belangrijkste gebieden. Op sommige gebieden hebben ze wellicht veel ervaring, op andere minder.’

Het eerste focuspunt is het systeem. ‘Uiteindelijk is het doel van modelgebaseerde systeemengineering niet het produceren van een model, maar het succesvol realiseren van een systeem. De manier om dat te doen, is het verzamelen van alle relevante, alle noodzakelijke informatie in het model. Het systeem en het model zijn, zeg maar, onze dagtaak. Dat is waar we aan werken.’

Daarnaast moet de informatie worden gevisualiseerd. ‘Dit is nodig om met verschillende belanghebbenden te communiceren. Dus hier komen zaken als notatie om de hoek kijken, SysML, UML, wiskundige notaties, wat dan ook.’ Ook aan tooling moet worden gedacht – het derde aspect. ‘Uiteraard zijn er hulpmiddelen nodig om MBSE te implementeren.’

Op het vierde gebied, de aanpak, zijn veel mensen nog niet zo ervaren. ‘Als we het hebben over het definiëren van een aanpak voor systeemengineering, gaat het historisch gezien altijd over het definiëren van processen. Dit is nog steeds absoluut cruciaal. Maar we moeten de informatie scheiden van het proces. Dit is waar het framework om de hoek komt kijken. Het framework geeft ons de blauwdruk voor het model en het model is onze single source of truth voor de informatie. Dus als we het hebben over de aanpak, dan is dat een combinatie van de processen en de informatie, het framework.’

Het vijfde en laatste niveau is compliance. ‘Aan welke normen moet je voldoen? Welke wetgeving? Wat zijn je certificeringseisen? Voor de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en de spoorwegen is certificering van cruciaal belang. Als we niet kunnen garanderen dat onze systemen veilig, beveiligd en betrouwbaar zijn, kunnen we ze niet gebruiken.’

Vergissing

Deze vijf gebieden samen resulteren in modelgebaseerde systeemengineering. Zij geven organisaties de kracht om het beste uit hun technieken te halen. Het startpunt zal verschillen van organisatie tot organisatie. Sommige zijn misschien sterk in tools of compliance, maar niet zo sterk in de aanpak. ‘Door eerst te kijken naar hun huidige positie en hun doelen, kijken we naar deze vijf gebieden. Dat is wat ons de belangrijkste input geeft om te begrijpen waar je staat op de evolutionaire MBSE-schaal en wat de beste strategie is om MBSE te implementeren.’

Niet elke organisatie hoeft het hoogste niveau in modelgebaseerd werken te bereiken. ‘Volledig modelmatig werken is niet voor iedereen weggelegd. Maar dat betekent niet dat er geen voordelen zijn om het stadium van model enhanced of model centric te bereiken. Het gaat erom dat je begrijpt wat je voordelen zijn. Wat heb je eigenlijk nodig en waar moet je je geld aan uitgeven?’

Het is een vergissing om te snel te investeren in frameworks, standaarden en tools en notaties. Holt: ‘Je moet in de eerste plaats weten waarom. Helaas komt het nog steeds veel voor dat mensen honderdduizenden euro’s uitgeven aan tools en oplossingen voor problemen die ze niet begrijpen. Bedrijven kopen gereedschap, geven het aan de ingenieurs en gaan ervan uit dat alles vanaf dat punt wel gaat werken. Dat leidt echt niet tot optimale voordelen. Je moet eerst je problemen begrijpen. Het is een overgang. Het is het afleggen van die weg langs controleposten.’