Moderne Kraftfahrzeugbordnetze zeichnen sich durch eine steigende Vielzahl von elektrischen / elektronischen Systemen zur Darstellung kundenwerter Funktionen aus. Neben der Anzahl der Systeme steigt deren Vernetzung und somit die Komplexität des Gesamtsystems erheblich. Mit der Einführung des kybernetischen Energie- und Leistungsmanagements im neuen BMW 7er wurde die systemische Strukturierung auf ein neues Niveau angehoben. Dieser Beitrag zeigt einen graphischen Ansatz zur Bewältigung der Strukturbeschreibung komplexer Systeme ausgehend von der kybernetischen Grundstruktur des kybernetischen Energie- und Leistungsmanagements. Die Koppelung der Systeme basiert auf drei Ordnungen. Dies sind die Energievernetzung, die Datenvernetzung und die Informationsvernetzung. Beispielhaft wird das kybernetische Modell des Energie- und Leistungsmanagements, aufbauend auf dem Viable System Model VSM von Stafford Beer, in einen Graphen transformiert. Es wird gezeigt, dass diese Graphen in unterschiedlicher Weise mit untereinander gekoppelt werden können. Die Koppelung der Graphen ermöglicht die Modellierung komplexer Systeme. Dabei ist diese Modellierung in ihrem Umfang nicht begrenzt. Zunächst wird das Grundmodell des Energie- und Leistungsmanagements in eine graphische Darstellung gewandelt. Anschließend werden die rekursive Anwendung des Grundmodells und dessen orthogonale Koppelung hergeleitet. In ähnlicher Weise erfolgt die graphische Darstellung der physikalischen Vernetzung und der Datenvernetzung. Die Umweltkoppelung stellt eine Erweiterung der orthogonalen Koppelung dar. Die Ordnungen lassen sich als Graphen vereinigen. Somit lassen sich die Ordnungen der Systemkoppelung als Gesamtgraph, vereinigt aus den Teilgraphen, darstellen. Die Sichtweise auf die hierarchische Ordnung des Gesamtsystems bietet das vorgeschlagene Layermodell. Die Kombination von graphischer Darstellung und dem Layermodell eröffnet die Grundlage für die Bildung von funktionalen Einheiten und Teilbordnetzen. Hierauf aufbauend werden die enthaltenen Wirkgefüge als kybernetische Feedbackstrukturen beispielhaft analysiert. Aus diesen Strukturen ergeben sich zusätzliche Eingriffsmöglichkeiten. Es erfolgt die Diskussion des entstandenen Modells unter den Gesichtspunkten des Systemdesigns und der Migration des graphisch modellierten Systems im Falle einer Änderung, Ergänzung oder im Kontext einer variablen Derivatsausprägung.

Autor: Dipl.Ing. Joachim Fröschl
Co-Autor: Prof. Dr.-Ing. Hans-Georg Herzog
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