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GCRI · Fortgeschrittene Industrie und Robotik

Systemtechnik in der Industrie

System engineering manages complex industrial systems across their life cycle: requirements, architecture, integration, verification and change. In this field it links automation, safety, security and production so that changes in one do not undermine the others.

Eine Anfrage stellen Back to STEM foundation of Advanced Industry and Robotics
01Registrieren

Systems engineering in industry on the record.

MethodennachweisMINT-Methode
  1. MethodeSystem technik
  3. Angewandt inFortgeschrittene Industrie und Robotik
  6. Kanonische SeiteMINT-Commons
02Antrag

What systems engineering does here.

System engineering is an interdisciplinary approach to designing and managing complex systems over their life cycle. It focuses on requirements, interfaces and interactions so that the whole performs as intended. In industry and robotics, work and skills and trade, resources and supply chains, systems engineering exposes interfaces where failures propagate between components and organisations. It supports designing interconnected infrastructure with explicit dependency management. The canonical description is on die STEM Commons.

Integrated safety and security requirements

Safety and cybersecurity requirements for control systems are developed together and traced through design and testing.

Factory and site acceptance testing

Automation systems are tested against requirements at the supplier and on site before production begins.

Obsolescence management

The life cycle of control system components is tracked so replacements are planned before support ends.

03Geografie

Infrastrukturexposition in Deutschland.

Nächtliche Lichter, Bevölkerungsdichte und Hochwasser über Deutschland, aus NASA GIBS. Jede Ebene trägt ihr eigenes Datum.

Die interaktive Karte benötigt JavaScript; die Ebenenliste und die Quellen finden Sie unten.

Ebenen 3

Exposition der Infrastruktur, für diese Seite

Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Anbieter
NASA LAADS DAAC
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenstrahldichte, korrigiert um Mondlicht und Atmosphäre
Neueste beim Build
2026-10-12
Auflösung
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Nächtliche Strahldichte aus Satellitendaten für das angezeigte Datum; Lichter sind ein Näherungswert für Stromverbrauch und Ausfälle, keine Messung von Versorgung oder Zugang.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Geschätzt
Quelle
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University))
Anbieter
NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University)
Lizenz
CC BY 4.0
Jahrgang
null; Zensusbasierte Schätzung, statisch (2020)
Auflösung
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Auf Volkszählungen beruhende Schätzung der Einwohner je Quadratkilometer im Jahr 2020, dargestellt als Expositionskontext; keine Zählung der von einer Gefahr betroffenen Menschen.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS Global Flood Product (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken
Neueste beim Build
2026-10-14
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken. Satelliten- oder Modellraster, wie der Anbieter es veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Ableitungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS NOAA-20, korrigierte Reflexion (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenbild
Neueste beim Build
2026-10-14
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenbild. Satelliten- oder Modellraster, wie der Anbieter es veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Ableitungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Modelliert (jüngstes Jahr, das GIBS veröffentlicht)
Quelle
MODIS Terra und Aqua, Landbedeckung (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
Anbieter
NASA LP DAAC
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
jährlich; Satellitenklassifikation; jüngstes Jahr, das GIBS veröffentlicht
Neueste beim Build
2024-01-01
Auflösung
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Satellitengestützte Landbedeckungsklassen für das angezeigte Jahr, einschließlich Ackerland; eine Klassifikation mit bekannten Fehlern, kein Betriebsregister.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
MODIS Terra EVI (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenindex; Wolken hinterlassen Lücken
Neueste beim Build
2026-10-13
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satelliten-Vegetationsindex über die 8 Tage bis zum angezeigten Datum, ein Indikator für den Zustand von Lebensräumen; kein Maß für Arten oder Biodiversität.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben

Zuletzt verfügbar

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL) · Natural Earth

Die neuesten NASA-Bilder werden geladen.

Zum Verschieben ziehen. Zum Zoomen Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, die Zwei-Finger-Geste oder die Schaltflächen verwenden; für die Werte unter dem Zeiger darüberfahren; Zurücksetzen kehrt zur Region zurück.

Infrastrukturexposition, gerahmt auf Deutschland.Satelliten- und Modellprodukte, wie die NASA sie veröffentlicht, jeweils mit eigenem Datum. Sie sind Indikatoren, keine Bewertungen eines Ortes.

Daten: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap-Mitwirkende · Natural Earth · NASA EONET · NASA/NOAA VIIRS · NASA JPL OPERA DIST-ALERTQuellen und Lizenzen

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
  • Nächtliche Lichter VIIRS Black Marble, NASA Goddard Space Flight Center; bereitgestellt vom NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Lizenziert unter CC BY 4.0. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • VIIRS-Produkte nahezu in Echtzeit (Hochwasser, Landoberflächentemperatur, Schneebedeckung, korrigierte Reflektanz), NASA LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • MODIS-Landprodukte (Vegetationsindizes, Bruttoprimärproduktion, Landbedeckung), NASA LP DAAC und LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • ASTER GDEM ist ein Produkt von METI und NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Zitieren als: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Offene Daten der NASA
  • Erstellt mit Natural Earth. Freie Vektor- und Rasterkartendaten @ naturalearthdata.com. Gemeinfrei
  • © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL), über NASA GIBS (Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen). Farben aus der veröffentlichten Farbtabelle neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • Kontext auf Globus und flacher Karte: Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen aus den Referenzebenen von NASA GIBS (OpenStreetMap-Daten, ODbL, © OpenStreetMap contributors); Blue-Marble-Bilddaten als optionale Basis; 3D-Gelände und Höhenanzeige aus dem Höhenfarbindex des ASTER GDEM (Klassen von 5 m bis 200 m, zur besseren Lesbarkeit überhöht). Grenzen werden wie veröffentlicht dargestellt und beziehen keine Position zu einem Gebiet.
  • Live-Ereignisse: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Die Ereignisse sind indikativ und behalten ihre ursprünglichen Quellenlinks.
  • Live: Die NASA-EONET-Ereignisse sind Anhaltspunkte, keine behördlichen Warnungen.
  • Observed (EO): NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Abflussvorhersage für Flüsse, 30 Tage mit Spannweite (GloFAS über Open-Meteo): Enthält modifizierte Informationen des Copernicus Emergency Management Service 2026; keine Hochwasserwarnung.
  • Wetterdaten von Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Optionale Ebenen (12 Quellen in der Ebenenliste: live, Vorhersage, beobachtet und Kontext) zeigen ihren Anbieternachweis auf der Karte und hier, wenn sie eingeschaltet sind; Vorhersagen sind Modellausgaben, abgeleitete Indizes sind Schätzungen.

Ebenen und Daten

  • Nachtlichter, täglich: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12. Okt. 2026
  • Bevölkerungsdichte, 2020: Bevölkerung: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statisch
  • Hochwasser, 3-Tage-Komposit: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14. Okt. 2026
  • Echtfarbe: VIIRS NOAA-20 korrigierte Reflektanz, NASA LANCE · 13. Okt. 2026
  • Landbedeckungstyp (IGBP), jährlich: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024
  • Enhanced Vegetation Index, gleitend über 8 Tage: MODIS Terra EVI, NASA LANCE · 13. Okt. 2026

04Daten

Was die Methode verwendet.

Datasets and records used by Systeme engineering on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in dem Quellenregister.

DatenRolleKennzeichnung
Requirements documentsTraceabilityDEKLARIERT
Test recordsÜberprüfungBEOBACHTET
Component life cycle dataObsolescenceDEKLARIERT
05Monitoring

Network analysis.

Die Ansicht, die ein Team nutzen würde, um diese Methode zu verfolgen: ihre Messgrößen, Zustände und Entscheidungen. Namen sind Beispiele, Werte sind illustrativ.

Netzwerkanalyse

Industry and robotics · Systems engineering in industry · Run R-0791

Einzelner AusfallpunktGCRI · Fortgeschrittene Industrie und Robotik

Abhängigkeitsgraph

nodes: assets · edges: dependencies

Most central nodes

N30.208Critical
N40.064Normal
N50.2013Normal
N60.1011Normal

Cascade size under removal

Network analysis: the screen’s structure, terms and states for Industry and robotics.Beispielnamen und beispielhafte Werte; ein Entwurf, kein Eintrag und kein Live-System.
06Validierung

Wie Ergebnisse geprüft werden.

Each requirement is traced to verification evidence from analysis, inspection, demonstration or test. Independent reviews check completeness at life cycle gates.

PrüfenWie es gemacht wird
Traceability reviewEach requirement is traced to design and test
Independent testingAcceptance tests involve parties independent of the developer
Change impact reviewChanges are assessed across safety, security and production

Emergent behaviour in open or socio-technical systems may not be captured by requirements. Rigid processes can slow adaptation to change.

07Simulator

Ein Schock in einer Input-Output-Wirtschaft.

Ein Produktionsverlust in einem Sektor pflanzt sich über die technischen Koeffizienten zu seinen Lieferanten und Kunden fort und erholt sich mit der von Ihnen gesetzten Rate; die Koeffizienten sind Lehrwerte, keine volkswirtschaftliche Gesamtrechnung. Lehrmodell mit angegebenen illustrativen Werten, keine Vorhersage. Die Karte auf dieser Seite zeigt Deutschland; das Modell selbst ist an keinen Ort gebunden.

Steuerung

Zuerst getroffener Sektor (Position in der Liste)
0
Größe des Schocks
30 % seiner Produktion
Dauer des Schocks
30 days
Erholungsrate
0.08 pro Tag
Simulierte Tage
180 days

Messwerte

Entgangene Leistung über den Zeitraum
0.85% of a year’s output
Gesamt zu direkt (Multiplikator)
1.54 times
Am stärksten betroffener anderer Sektor
Fertigung
Ihre maximale Funktionsunfähigkeit
2.8%
Zahlen, Methoden und Quellen
SektorMaximale Inoperabilität (%)Produktionsgewicht (%)
Landwirtschaft29.9225.2
Energie1.0215.2
Fertigung2.8011.9
Verkehr und Häfen0.2517.8
Handel0.6512.4
Dienste2.5617.5

Methoden

  1. Input-Output-Analyse Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press
  2. Inoperabilitäts-Input-Output-Modell Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7
  3. Dynamische Funktionsunfähigkeit und Wiederherstellung Lian and Haimes (2006), Systems Engineering 9
  4. Unsicherheitsfächer (Parameter-Monte-Carlo) Spiegelhalter, Pearson und Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  5. Sensitivität mit jeweils einem Faktor (Tornado) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

Daten

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • Seehäfen Natural Earth
  • Maritime Engpässe Nexus (benannte Meerengen und Kanäle an ihren veröffentlichten Koordinaten)
  • Eisenbahnen Natural Earth
  • Hauptstraßen Natural Earth
Ein Schock in einer Input-Output-Volkswirtschaft. Illustratives Lehrmodell: Es läuft mit den über die Regler eingestellten Werten, nicht mit Messdaten. Methoden: Input-Output-Analyse (Leontief (1936); Miller und Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press); Input-Output-Modell der Inoperabilität (Haimes und Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7); dynamische Inoperabilität und Erholung (Lian und Haimes (2006), Systems Engineering 9).

Über die sechs Säulen, unter Leitung von Nexus Consortium

08Verbindungen

Themen, die sich auf diese Methode stützen.

09Zwillings- und Kaskadensimulator

Model systems engineering in industry as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile Industrie und Fertigung: the hazards it names, the Systeme and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System-Builder.

Gefahren

  • Natech event
  • Dammbruch
  • Flusshochwasser (nachgelagert ausgelöst)
  • Flash flood (set off downstream)
  • Massenvertreibung (stromabwärts ausgelöst)
  • Chemical spill or leak (set off downstream)
  • Emergency-response overload (set off downstream)
  • Großflächiger Stromausfall (stromabwärts ausgelöst)
  • Wasserversorgungsengpass (nachgelagert ausgelöst)
  • Toxic gas release (set off downstream)
  • Industrial fire (set off downstream)

Steuerung

  • NS-0 Verfassung und Grundsätze
  • NS-9 Kontextuelle UNIs (Bereitstellungen, Instanzen, Programminstanzen)
  • NS-11 Verifikation und Überwachung (Evidenz, Bescheinigungen, Beobachtung der Zero-Trust-Konformität)
  • NS-12 Software-, Modell- und KI/ML-Artefakte (Lieferkette, Modellkarten, Datenblätter)
  • NRS-H60 Gefahrenfamilie: Störung von Lieferketten und Flüssen (NHS-1 sys.supply-chain)
  • NRS-H50 Gefahrenfamilie: Industrie- und Prozessunfälle (NHS-1 infra.industrial)
  • NRS-H109 Gefahrenfamilie: Ausfälle von Technologien der Energiewende (NHS-1 tech.energy-transition)
  • NRS-X10 Chemische, industrielle, nukleare und radiologische Sicherheit
  • NRS-H54 Gefahrenfamilie: Signal- und Plattformstörung (NHS-1 cyber.platform)
  • NRS-K14 Profil des Domänenpakets: verarbeitende Industrie (DOMAIN-014)

Beobachtung

  • eMARS Major Accident Reporting System (listed for reference)
  • World Development Indicators (listed for reference)
  • ILOSTAT (listed for reference)
  • Manufacturing value added as a proportion of GDP and per capita
  • CO2 emission per unit of value added
  • Manufacturing, value added (% of GDP)
  • Direct economic loss to all other damaged or destroyed productive assets attributed to disasters

Beispielgeografie

  • The Strait of Malacca: 227 hexagonal cells
  • Nachtlichter heute Nacht, Ausfälle (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
  • Oberflächenwasser durch Wolken, 30 m (Radar OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
  • Niederschlagsrate, letzte halbe Stunde (IMERG), NASA GIBS
  • Bodenfeuchte an der Oberfläche (SMAP), NASA GIBS
10Treuhänderschaft

Wer die Methode pflegt.

Systemwissenschaft und Modellierung stewards Systeme engineering for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

Canonical page: Systems engineering

11Methoden und Evidenz

How systems engineering in industry is modelled, measured and tested.

Das Modell, seine Annahmen, seine Daten und seine Unsicherheit in der Form, in der eine Wissenschaftlerin oder ein Ingenieur sie prüfen würde. Die Strukturen folgen veröffentlichten Methoden. Die dargestellten Werte sind illustrativ, keine Befunde.

Systemmodell

The couplings between the systems in systems engineering in industry: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−++IndustrieArbeitHandelGemeinschaftenWirtschaftR verstärkendB ausgleichend
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR-Leitprinzipien · GO FAIR und FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumHinweise zur einheitlichen Behandlung von Unsicherheiten · IPCCCEOS Analysis Ready Data · Committee on Earth Observation Satellites
12Verbunden

Wohin diese Seite im Konsortium führt.

13Fragen

Fragen und Antworten.

What are the limits of systems engineering in this field?
Emergent behaviour in open or socio-technical systems may not be captured by requirements. Rigid processes can slow adaptation to change.
Wie werden Ergebnisse geprüft?
Each requirement is traced to verification evidence from analysis, inspection, demonstration or test. Independent reviews check completeness at life cycle gates.
Sind die Werte auf dieser Seite echt?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
Wo wird diese Methode sonst angewandt?
Das kanonische Methodenseite listet jede Plattform auf, die sie anwendet.
BerichteBeitragen

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Bringen Sie eine Methode, einen Datensatz oder eine Frage mit.

Information und Anfragen sind heute offen. Eine Anfrage erhält ein Aktenzeichen und nennt den nächsten Schritt; Bewerbungen, Zahlungen, Rechenzuteilungen und Registrierungen öffnen erst, wenn Team, Bedingungen und Prüfkapazität bestehen.

Eine Methode vorschlagen Alle Kontaktwege ansehen
Rechtliches

Karten, Daten und Zahlen auf dieser Website werden zu Kontext- und allgemeinen Informationszwecken gezeigt. Sie sind weder Beratung noch Prognosen oder Warnungen; die Grenzen der Information sind in den Haftungsausschlüssen und Datenhinweisen dargelegt.