Software, die den Unterschied macht

Die deutsche Industrie steht vor einer zentralen Herausforderung: Wie lässt sich die wachsende Komplexität von Produkten mit den steigenden Anforderungen an Sicherheit, Nachhaltigkeit und Time-to-Market vereinen? Software ist längst kein Nebenprodukt mehr, sondern ein zentraler Werttreiber. Moderne, modellbasierte Entwicklungsplattformen bieten hier einen entscheidenden Hebel: Sie ermöglichen eine frühzeitige Simulation und kontinuierliche Verifikation – und damit eine deutlich schnellere, sichere und effizientere Produktentwicklung.

Ob in der Automobilindustrie, in Industriemaschinen oder smarten Geräten: Komplexe, softwareintensive Systeme sind heute Standard. Hinzu kommen verschärfte Regularien und die Notwendigkeit, neue Technologien wie KI und Machine Learning nahtlos zu integrieren. Dies eröffnet zwar neue Funktionalitäten, erhöht aber zugleich die Komplexität und die Abhängigkeit zwischen Disziplinen.

Klassische, dokumentenbasierte Entwicklungsprozesse stoßen hier schnell an ihre Grenzen: Integration und Test erfolgen erst spät im Projektverlauf, sodass Missverständnisse in den Anforderungen oder Designfehler lange unentdeckt bleiben. Die Korrektur solcher Fehler kostet nicht nur Zeit und Geld, sondern führt häufig zu Verzögerungen bei der Markteinführung. In einer globalisierten Wirtschaft mit Wettbewerbern, die digitale Entwicklungsansätze schon fest etabliert haben, kann das erhebliche Nachteile nach sich ziehen.

Mit der zunehmenden Vernetzung von Systemen wächst zudem die Angriffsfläche für Cyberangriffe. Systeme müssen daher nicht nur funktional überzeugen, sondern auch schnell und kontinuierlich aktualisierbar sein, um auf neue Bedrohungslagen reagieren zu können. Entscheidend ist die Fähigkeit, Software-Updates zügig umsetzen zu können.

Software als Werttreiber – und die Rolle von Entwicklungsplattformen und Modellen

Die beschriebenen Hürden machen deutlich: Mit klassischen Methoden lassen sich die aktuellen Anforderungen an und der grosse Bedarf nach Software kaum bewältigen. Gefragt sind Ansätze, die disziplinübergreifende Zusammenarbeit erleichtern, Fehler frühzeitig sichtbar machen und den gesamten Entwicklungsprozess beschleunigen. Moderne Plattformen für modellbasierte Entwicklung bieten hier einen entscheidenden Hebel und können Software zum echten Werttreiber im Unternehmen machen.

Plattformen wie die von Mathworks ermöglichen es, die Anforderungen und Architektur von Systemen präzise in Modellen abzubilden, frühzeitig zu simulieren und kontinuierlich zu testen. Indem Verifikation und Validierung nach vorne verschoben werden («Shift-Left»), reduzieren Unternehmen teure Integrationsschleifen und können Fehler früher beheben. Die automatische Codegenerierung aus validierten Modellen sorgt zudem für Konsistenz zwischen Design, Test und Zielsoftware.

Ein zentrales Prinzip moderner Entwicklungsplattformen ist die Modularisierung: Systeme werden in klar abgegrenzte, wiederverwendbare Bausteine zerlegt, deren Schnittstellen eindeutig definiert sind. Dies erleichtert die Parallelisierung von Entwicklungsaufgaben, beschleunigt die Variantenbildung und ermöglicht eine effizientere Zusammenarbeit mit Zulieferern. Durch Testautomatisierung und Simulation kann das Systemverhalten unter realen Bedingungen geprüft werden, lange bevor physische Prototypen existieren. Indem Fehler und Risiken im System früher erkannt werden, lässt sich die Entwicklungszeit – bei höherer Qualität – verkürzen.

Modelle als gemeinsame Sprache für alle Unternehmensbereiche

Modelle sind das Herzstück dieser Entwicklungsansätze: Sie dienen als gemeinsame Sprache zwischen allen Beteiligten – von Ingenieuren über Softwareentwickler bis hin zu KI-Experten. Model-based Design (MBD) hat sich dabei als international anerkannter Ansatz etabliert, der weit über reine Kosteneinsparung hinausgeht: Es geht um die Fähigkeit, Komplexität zu beherrschen, Innovation zu beschleunigen und Risiken frühzeitig zu adressieren.

Auch nach der Systementwicklung bleiben Modelle wertvoll – etwa als Basis für die Weiterentwicklung bestehender Produkte oder für digitale Zwillinge. Letztere bieten darüber hinaus neue Möglichkeiten für virtuelle Inbetriebnahme, Kalibrierung und vorausschauende Wartung. Mithilfe von digitalen Zwillingen sowie automatisierten Tests von Software lassen sich Updates und Anpassungen sicher ausrollen. Dies ist ein entscheidender Vorteil angesichts der steigenden Bedeutung von Over-the-Air-Updates, Cybersecurity-Aspekten und der Notwendigkeit, Systeme während der gesamten Lebensdauer zu aktualisieren.

Matlab und Simulink unterstützen zudem die nahtlose Integration von Künstlicher Intelligenz und Machine Learning. Ingenieure können KI-Modelle entwickeln, trainieren, testen und direkt in Steuerungs- und Regelungssysteme einbinden, ohne zu Datenwissenschaftlern werden zu müssen. Agile Prozesse lassen sich auf der Plattform ebenfalls etablieren. So sorgen schnelle Iterationen, automatisierte Tests und Continuous Integration/Deployment (CI/CD) für kurze Feedbackzyklen und kontinuierliche Qualitätsabsicherung – auch in global verteilten Teams.

Der strategische Nutzen für Unternehmen? Reaktiv war gestern, proaktiv ist morgen

Software ist längst das Rückgrat technischer Systeme. Sie bestimmt Flexibilität, Innovationsgeschwindigkeit und Betriebssicherheit. Wer Software als integralen Teil der Wertschöpfungskette versteht und modellbasierte Entwicklungsplattformen wie die von MathWorks konsequent einsetzt, macht aus dieser Erkenntnis einen Wettbewerbsvorteil: Komplexität wird beherrschbar, Innovation planbar, Risiken kalkulierbar.

Der Einsatz moderner Entwicklungsplattformen zahlt sich auf mehreren Ebenen aus, auch strategisch:

• kurzfristig durch weniger manuelle Codierung, geringere Fehlerraten und verkürzte Test- und Integrationszeiten;
• mittelfristig durch wiederverwendbare Module, effizientere Partnerintegration und die schnellere Umsetzung regulatorischer Anforderungen;
• langfristig durch eine höhere Release-Frequenz, beschleunigte Innovationszyklen und die Fähigkeit, neue Technologien und Geschäftsmodelle flexibel zu integrieren.

Letztendlich geht es für Entscheider nicht nur um die technologische Effizienz ihres Unternehmens, sondern auch um dessen strategische Handlungsfähigkeit. Unternehmen, die diesen Wandel aktiv gestalten, gewinnen Transparenz in ihren Prozessen, erkennen Risiken früher und sichern die Qualität ihrer Produkte systematisch ab.

Sie schaffen die Grundlage, um schneller auf Kunden- und Marktanforderungen zu reagieren und regulatorische Vorgaben zuverlässig zu erfüllen. Beschreiten sie diesen Weg, können Entscheider ihr Unternehmen nicht mehr als reaktiven Problemlöser positionieren, sondern als proaktiven Gestalter der digitalen Zukunft.

Matlab Expo

Erfahren Sie mehr über aktuelle Trends und Entwicklungen in Technik und Wissenschaft auf der diesjährigen Matlab Expo Deutschland Konferenz am 21. Oktober in München.

Die Matlab Expo bringt Experten, Anwender und Interessierte zusammen, um sich über die neuesten Entwicklungen rund um Themengebiete wie Artificial Intelligence; Systems and Software Engineering; Electrification; Safety, Security, and Quality; DSP and Wireless Communications auszutauschen.

Die Teilnehmenden erwartet ein abwechslungsreiches Programm:

• 4 Keynotes von Traton, Siemens Energy, NXP Semiconductors und Mathworks
• 6 parallele Tracks mit über 30 Vorträgen von Mathworks und Matlab- & Simulink- Anwendern – u.a. von Infineon, FEV, Schaeffler, Krones, TU Berlin
• Grosse Ausstellung mit Partnern und Demo-Anwendungen zu Matlab und Simulink

Ein besonderes Highlight ist die Panel-Diskussion zum Thema «Engineering der Zukunft – Herausforderungen und innovative Ansätze für die Entwicklung». Dabei diskutieren Experten aus Industrie, Wissenschaft & Lehre, welchen Einfluss Software-Defined Systems und Künstliche Intelligenz zukünftig haben werden, welche neuen Methoden in Entwicklung und Implementierung relevant sind und wie Fachkräftemangel und Nachwuchssicherung angegangen werden können.