Automotive: V‑Modell am Limit Mit MBSE & Digital Thread zur agilen Fahrzeugentwicklung

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Software treibt, das V‑Modell bremst. MBSE verknüpft Anforderungen, Architektur und Tests; der Digital Thread verbindet Artefakte über den Lebenszyklus – für schnellere, sichere Integration.

Mit dem Aufstieg softwaregetriebener Funktionen stößt dieses Modell jedoch an seine Grenzen. Die Linearität und Trennung der Phasen verhindert schnelle Rückmeldungen. Software, die in kurzen Abständen erweitert und getestet werden muss, passt nicht in ein Modell, in dem Feedback erst am Ende vorgesehen ist. Die Folge: Funktionen kommen zu spät, Änderungen sind teuer, Integration wird zum Risiko.

Die Entwicklung moderner Fahrzeuge ist nicht mehr sequentiell, sondern parallel organisiert. Fahrerassistenzsysteme werden weiterentwickelt, während Energiemanagement und Infotainment neue Funktionen erhalten. Gleichzeitig erwarten Kunden, dass Updates regelmäßig und kurzfristig bereitgestellt werden. Ein sequenzieller Prozess kann dieses Tempo nicht abbilden. Mechanik, Elektronik und Software laufen getrennt, Integration erfolgt zu spät. Viele Hersteller setzen inzwischen auf agile Methoden. Solange das Grundgerüst jedoch sequenziell bleibt, bleiben die Effekte begrenzt.

Das V-Modell hat lange Struktur gegeben, in einer softwaregetriebenen Entwicklung reicht es jedoch nicht mehr aus. 

MBSE und Digital Thread als neues Fundament

Agile Methoden verbessern die Prozesseffizienz, reichen jedoch nicht aus, um die Komplexität softwarezentrierter Fahrzeugarchitekturen nachhaltig zu beherrschen. Hierfür braucht es methodische Grundlagen wie Model-Based Systems Engineering (MBSE). MBSE ersetzt verstreute Dokumente durch ein konsistentes Systemmodell, in dem Anforderungen, Architekturentscheidungen, Schnittstellen und Testfälle verknüpft sind. Dieses Modell dient als gemeinsame Referenz über alle Disziplinen hinweg. Abhängigkeiten werden sichtbar, Simulationen machen Fehler erkennbar, bevor physische Prototypen entstehen. Validierung beginnt früh. Für komplexe E/E-Systeme bedeutet das weniger Nacharbeiten, kürzere Zyklen und höhere Qualität.

MBSE ermöglicht damit paralleles Arbeiten, ohne die Nachvollziehbarkeit zu verlieren. Mechanik entwickelt Geometrien, Software modelliert Funktionen und Datenflüsse, die Elektrik legt Steuergeräte und Busse aus. Alle blicken auf dasselbe Systembild. Das reduziert Reibungsverluste und stabilisiert die Integration. In Multi-Supplier-Umgebungen schafft MBSE Klarheit über Verantwortlichkeiten, Varianten und Freigabestände.

Der Digital Thread erweitert diesen Ansatz auf den gesamten Lebenszyklus. Er verbindet Systemmodelle mit realen Artefakten aus Entwicklung, Test, Produktion und Betrieb. Anforderungen, Quellcode, Kalibrierungen, Testergebnisse und Zulassungsnachweise bleiben verknüpft und aktuell. Integration wird zur kontinuierlichen Tätigkeit. Eine Änderung kann sofort auf ihre Auswirkungen geprüft werden. Traceability wird nicht nachträglich erstellt, sondern entsteht im Prozess.

MBSE verankert Schnittstellen im Systemmodell

Notwendig sind zudem hybride Abläufe. Klassische Gate-Prozesse bleiben wichtig, weil Sicherheit, funktionale Nachweise und Zulassungen verbindlich sind. Gleichzeitig verlangt die Softwareentwicklung kurze Zyklen und kontinuierliche Integration. In der Praxis heißt das: klare Integrationslinien, virtuelle Systemtests in frühen Phasen und definierte Reifegrade für Modelle und Software. So entsteht die Balance zwischen Agilität und Verbindlichkeit.
 Ein weiterer Aspekt ist das Schnittstellenmanagement. Parallelisierung funktioniert nur, wenn Schnittstellen stabil beschrieben, versioniert und regelmäßig überprüft sind. MBSE verankert diese Schnittstellen im Systemmodell, der Digital Thread macht ihre Änderungen im gesamten Kontext sichtbar. Das reduziert Integrationsrisiken und beschleunigt Freigaben.

Systems Engineering

Brücke zwischen ALM und PLM für bessere Integration

Am Ende geht es auch um Kultur und Führungsmodelle. Software darf nicht länger als Zusatz betrachtet werden, sondern als Kern der Fahrzeugarchitektur. Damit Strategie und Engineering im gleichen Takt arbeiten, braucht es klare Verantwortlichkeiten und verbindliche Entscheidungsstrukturen. Organisation, Methoden und Kultur müssen zusammenspielen, um die notwendige Kombination aus Geschwindigkeit, Qualität und Nachvollziehbarkeit zu erreichen.

Strukturfehler beheben: MBSE als Basis, Digital Thread als Klebstoff

Das V-Modell hat lange Struktur gegeben, in einer softwaregetriebenen Entwicklung reicht es jedoch nicht mehr aus. Modellverzögerungen durch Softwareprobleme sind also Symptom eines strukturellen Fehlers. Wer Fahrzeuge heute noch sequenziell entwickelt, produziert Rückschritte statt Fortschritt. MBSE hingegen schafft die methodische Basis, um Systeme früh zu modellieren, Abhängigkeiten sichtbar zu machen und Validierung nach vorn zu verlagern. Der Digital Thread stellt dabei sicher, dass diese Modelle über den gesamten Lebenszyklus hinweg mit Anforderungen, Tests und Softwareständen verbunden bleiben. Doch Methoden allein reichen nicht. Erst wenn Organisation, Prozesse und Mindset auf Agilität und Integration ausgerichtet sind, wird aus Tempo auch Qualität. Der nächste Entwicklungssprung gelingt also nur, wenn Unternehmen nicht länger versuchen, neue Herausforderungen mit alten Methoden zu lösen.