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Systems Engineering and Project Management (Modellierungsprozess) Prof. Dr. Franz Wotawa Institute for Software Technology [email protected]

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Systems Engineering and Project Management

(Modellierungsprozess) Prof. Dr. Franz Wotawa

Institute for Software Technology [email protected]

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Modellierungsprozess   SYSMOD nach Tim Weilkiens, Systems Engineering mit SysML/UML, dpunkt.verlag GmbH, 3. Auflage, 2014.

  Grundlegende Idee (“Blackbox-Sichtweise auf Systeme”): – Elemente identifizieren, – Kontext beschreiben –  Innenansicht weiter ausarbeiten

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SYSMOD Rollenkonzept

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SYSMOD Rollenkonzept

  Systems Engineer – Anforderungsanalytiker: Erheben und

Verwalten der Systemanforderungen – Systemarchitekt: Leitet aus Anforderungen die

Lösungsarchitektur ab   Projektleiter   Systemtester

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SYSMOD - Übersicht   Aufgaben:

1.  Systemidee und Systemziele beschreiben 2.  Basisarchitektur festlegen 3.  Anforderungen ermitteln 4.  Systemkontext modellieren 5.  Anwendungsfälle modellieren 6.  Fachwissen modellieren

  Achtung: iteratives Vorgehen gewünscht!

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SYSMOD - Übersicht

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SYSMOD Architekturprozess

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Dokumente

  [ Projekttagebuch: Sammlung von Notizen während des Projekts ]

  Protokolle der Arbeitstreffen: – Titel – Ort, Datum – Teilnehmer – Beschreibung der Inhalte und Ergebnisse

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Start ist immer eine Systemidee!

  Beschreibung der Systemidee   Welche Innovationen werden benötigt?   Innovationen sind nicht per se gut   Anforderungen können Innovationen bremsen   Anforderungen/Ideen sollen nicht die Lösung vorwegnehmen!   In Systems Engineering sollten mehrere potentielle Lösungen erstellt und verglichen werden.

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Systemidee

  Suchen Sie nach dem idealen System   Fokus auf Einfachheit!

  Methode zum Finden innovativer Lösungen: Design Thinking! – Disruptive Innovationen als Ziel – Fokus auf menschliche Bedürfnisse –  Iterativer Prozess

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Design Thinking

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SYSMOD Prozess im Detail

  Beschreibung der einzelnen Phasen mit Hilfe eines Steckbriefs

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(1) Systemidee und –ziele beschreiben

  Ein- und ausgehende Daten: – Systemidee – Systemziele

  Verantwortliche Rolle: – Projektleiter

  Beteiligte Rollen: – Anforderungsanalytiker

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(1) Systemidee und –ziele beschreiben

  Motivation / Beschreibung: – Warum? Die Systemidee und Ziele des Systems

müssen allen Beteiligten bekannt sein. – Was? Beschreiben Sie die Idee und die Ziele des

Systems in kurzer und lesenswerter Form. – Wie? Die Informationen werden in Workshops

erarbeitet und dokumentiert. – Wohin? Systemidee und –ziele sind Basiswissen

für alle folgenden Schritte!

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(1) Systemidee und –ziele beschreiben

  Leitfragen: q Wie kann das System in 5 Minuten vorgestellt

werden? q Was sind die drei wichtigsten Ziele des Systems? q Sind alle Projektbeteiligten über die Ziele

informiert? q Welche Ziele verfolgt das Projekt nicht?

  Modellelemente: – SysML: Anforderungsdiagramm – SYSMOD: Ziel

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(2) Basisarchitektur festlegen

  Ein- und ausgehende Daten: – Systemidee – Systemziele – Basisarchitektur

  Verantwortliche Rolle: – Systemarchitekt

  Beteiligte Rollen: – Anforderungsanalytiker

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(2) Basisarchitektur festlegen   Motivation / Beschreibung:

–  Warum? Die Basisarchitektur gibt das Abstraktionsniveau der Anforderungen vor und trennt explizit die Anforderungen von der technischen Lösung.

–  Was? Modellieren und beschreiben Sie die Architekturentscheidungen, die als Rahmenbedingung vorgeben sind.

–  Wie? Die Basisarchitektur wird mit Blockdiagrammen, Skizzen und textuellen Erläuterungen beschrieben.

–  Wohin? Basis für die Projektumsetzung und kann für andere Systementwicklungen wiederverwendet werden.

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(2) Basisarchitektur festlegen   Leitfragen: q Welche technischen Komponenten sind

vorgegeben? q Wie hoch ist der gewünschte Innovationsgrad? q Welche Architekturentscheidungen sind

vorgegeben?   Modellelemente:

– SysML: Blockdefinitionsdiagramm, internes Blockdiagramm, Assoziation, Generalisierung, Rolle, Konnektor, Port

– SYSMOD: System, Subsystem

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(3) Anforderungen ermitteln

  2 Teile: – Stakeholder

identifizieren – Anforderungen

aufnehmen

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(3.1) Stakeholder identifizieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Systemidee – Systemziele – Basisarchitektur – Stakeholder

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: – Keine

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(3.1) Stakeholder identifizieren

  Motivation / Beschreibung: – Warum? Bedürfnisse der Stakeholder sind

entscheident für den Projekterfolg. – Was? Identifikation aller Personen und

Institutionen, die Interesse bzw. Anforderungen ans System haben.

– Wie? Liste der Stakeholder im Workshop erarbeiten und laufend ergänzen.

– Wohin? Stakeholder sind die Quelle für Anforderungen. Ihre Interessen werden festgestellt und analysiert.

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(3.1) Stakeholder identifizieren

  Leitfragen: q Wer hat Interesse am System? q Was wäre, wenn wir diese Stakeholder und ihre

Interessen nicht berücksichtigen? q Wer wird das System verwenden? q Wer ist betroffen, wenn das System ausfällt? q Wer entsorgt das System?

  Modellelemente: – SysML: Anwendungsfalldiagram – SYSMOD: erweiterte Stakeholder

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(3.2) Anforderungen aufnehmen

  Ein- und ausgehende Daten: – Stakeholder – Basisarchitektur – Anforderungen

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: – Keine

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(3.2) Anforderungen aufnehmen

  Motivation / Beschreibung: – Warum? Anforderungen sind die elementare

Grundlage der Systementwicklung. Bestimmen was das System leisten soll.

– Was? Anforderungen werden von Stakeholder erfragt, dokumentiert und strukturiert.

– Wie? Mittels Erhebungstechniken (z.B. Interviews) werden Anforderungen ermittelt und mit SysML beschrieben.

– Wohin? Anforderungen sind Eingangsinformation für die gesamte Systementwicklung.

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(3.2) Anforderungen aufnehmen

  Leitfragen: q Fragen Sie die richtigen Personen? q Sind die Antworten offiziell? q Stellen Sie die richtigen Fragen? q Ist die Stakeholder-Forderung Pflicht oder Wunsch? q Wie kann überprüft werden, ob die Anforderungen

vom System erfüllt wird?   Modellelemente:

–  SysML: Anwendungsfalldiagram, Enthältbeziehung, Verfeinerungsbeziehung, Verfolgungsbeziehung

–  SYSMOD: erweiterte Anforderung

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(4) Systemkontext modellieren

  3 Schritte: –  Systemakteure identifizieren –  System/Akteur-Objektfluss modellieren –  Systeminteraktions-

punkte identifizieren

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(4.1) Systemakteure identifizieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Anforderungen – Systemkontext

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: – Systemarchitekt

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(4.1) Systemakteure identifizieren

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Systemakteure sind direkte

Interaktionspartner für die Dienstleistungen und Schnittstellen entwickelt werden. Beschreibung der Systemgrenzen.

–  Was? Alle Benutzer und Systeme, die mit dem zu entwickelten System interagieren.

–  Wie? Systemakteure werden primär von den Anforderungen entnommen und im Systemkontextdiagramm modelliert.

–  Wohin? Ausgehend von Akteuren werden Dienstleistungen und Schnittstellen des System identifiziert.

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(4.1) Systemakteure identifizieren

  Leitfragen: q Wer bzw. was gehört zum System? q Wer bzw. was interagiert mit dem System? q Auf welche Kommunikationspartner wollen Sie

sich konzentrieren? q Welche Aspekte wollen Sie mit einer

Akteurskategorie betonen?   Modellelemente:

– SysML: Blockdefinitionsdiagramm, internes Blockdiagramm, Assoziation, Rolle, Konnektor

– SYSMOD: System, Akteurskategorien

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(4.2) System/Akteur-Objektfluss modellieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Systemkontext – Systemkontext (Objektfluss)

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: – Keine

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(4.2) System/Akteur-Objektfluss modellieren

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Zum eindeutigen Verständnis der

Systemeinbettung ist der Objektfluss des Systems mit seiner Umgebung hilfreich.

–  Was? Beschreiben Sie die Objekte, die das System mit seiner Umgebung austauscht.

–  Wie? Für jeden Akteur werden die relevanten Objekte, die er zum System sendet bzw. vom System erhält, notiert. Der Fokus liegt auf der Objektflussrichtung vom Akteur zum System.

–  Wohin? In der Analyse werden die Objektflüsse zum Identifizieren und Beschreiben von Anwendungsfälle genutzt. In der Systemarchitektur müssen sich die Objektflüsse im Inneren des Systems widerspiegeln und den Systemschnittstellen entsprechen.

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(4.2) System/Akteur-Objektfluss modellieren

  Leitfragen: q Welche Objekte senden die Akteure an das

System? q Sind die Objekte für unser System fachlich

relevant? q Welche Objekte sendet das System an seine

Akteure?   Modellelemente:

– SysML: Blockdefinitionsdiagramm, internes Blockdiagramm, Systembaustein, Akteur, Assoziation, Rolle, Konnektor, Objektfluss

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(4.3) Systeminteraktionspunkte identifizieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Systemkontext – Systemkontext (Interaktionspunkte)

  Verantwortliche Rolle: – Systemarchitekt

  Beteiligte Rollen: – Anforderungsanalytiker

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(4.3) Systeminteraktionspunkte identifizieren

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Die Interaktionspunkte beschreiben die

Schnittstelle zur Systemumgebung (Systemintegration!).

–  Was? Beschreiben Sie die Punkte des Systems, über die die Interaktion mit der Umgebung stattfindet.

–  Wie? Überlegen Sie sich je Akteur den zugehörigen Interaktionspunkt und spezifizieren Sie die Dienstleisungen und Objekte, die über den Punkt angeboten oder eingefordert werden.

–  Wohin? Die Interaktionspunkte werden in der Architektur näher spezifiziert und mit den inneren Bausteinen des Systems verbunden.

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(4.3) Systeminteraktionspunkte identifizieren

  Leitfragen: q Über welche Wege tauscht das System

Informationen mit seiner Umgebung aus? q Welche Interaktionswege mit den Akteuren

können zusammengeführt werden?   Modellelemente:

– SysML: Blockdefinitionsdiagramm, internes Blockdiagramm, Systembaustein, Akteur, Assoziation, Rolle, Konnektor, Port

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(5) Anwendungsfälle modellieren

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(5.1) Anwendungsfälle identifizieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Anforderungen – Systemkontext – Anwendungsfälle

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: – keine

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(5.1) Anwendungsfälle identifizieren

  Motivation / Beschreibung: – Warum? Anwendungsfälle beschreiben die

Dienstleistungen des Systems. – Was? Anwendungsfälle werden identifiziert und

beteiligten Akteuren zugeordnet. – Wie? Auf Basis der Anforderungen und des

Systemkontexts werden Anwendungsfälle systematisch erarbeitet.

– Wohin? Anwendungsfälle werden mit einer Ablaufbeschreibung versehen und dienen zur Ableitung der Architektur.

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(5.1) Anwendungsfälle identifizieren

  Leitfragen: q Was kann das System für den einzelnen Akteur

leisten? q Welche Informationen sthen am Anfang eines

Ablaufs? q Welche Ereignisse liefern die Dienstleistungen an die

Akteure?   Modellelemente:

–  SysML: Anwendungsfalldiagramm, Akteur, Anforderungen, Assoziation, Objektfluss, Verfeinerungsbeziehung

–  SYSMOD: Systemanwendungsfall, kontinuierlicher Anwendungsfall (Anwendungsfall der kontinuierlich Ergebnisse liefert)

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(5.2) Anwendungsfälle essenziell beschreiben

  Ein- und ausgehende Daten: – Anforderungen – Anwendungsfälle – Anwendungsfälle (essenziell)

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: – keine

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(5.2) Anwendungsfälle essenziell beschreiben

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Benötigen einen Überblick über die

Dienstleistungen des Systems, der schnell ermittelt werden kann und unabhängig von technischen Lösungen ist.

–  Was? Beschreibung der fachlichen Intention des Anwendungsfalls in Form essenzieller Schritte ohne technische Details und konkrete Abläufe zu berücksichtigen.

–  Wie? Schritte des Standardablaufs überlegen und abstraktion der technischen Details.

–  Wohin? Die essenziellen Schritte geben die Struktur der nächsten Detailierungsebene vor. Beschreibung ist stabil und kann für nachfolgende oder verwandte Systeme wiederverwendet werden.

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(5.2) Anwendungsfälle essenziell beschreiben

  Leitfragen: q Was ist die fachliche Intention des Anwendungsfalls? q Enthält die essenzielle Beschreibung technische

Lösungen? q Heißt ein Essenzschritt wie der Anwendungsfall? q Ist die essenzielle Beschreibung für eine fachkundige

aber projektfremde Person verständlich? q Hat der Anwendungsfall 2-8 essenzielle Schritte?

  Modellelemente: –  SysML: Anwendungsfalldiagramm, Kommentar –  SYSMOD: Systemanwendungsfall

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(5.3) Systemprozesse beschreiben

  Ein- und ausgehende Daten: – Anwendungsfälle – Systemprozesse (Anwendungsfallübergreifender

Ablauf und besteht aus einer Menge von Anwendungsfällen, die eine sachlogische Ablauffolge haben)

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: –  keine

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(5.3) Systemprozesse beschreiben

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Komplexe Ablaufreihenfolgen zwischen

Anwendungsfällen müssen explizit behandelt und modelliert werden.

–  Was? Beschreibung der Ablaufabhängigkeiten zwischen Anwendungsfällen und Zusammenfassung von Abläufen in Systemprozessen.

–  Wie? Untersuchung von Ablaufabhängigkeiten fachlich verwandter Anwendungsfälle anhand ihrer Vor- und Nachbedingungen und Beschreibung der Aktivitäten mittels eines Zustandsautomaten.

–  Wohin? Systemprozesse müssen in der Architektur berücksichtigt und oft auch umgesetzt werden.

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(5.3) Systemprozesse beschreiben

  Leitfragen: q Welche Ablaufabhängigkeiten bestehen zwischen

den Anwendungsfällen? q Welche Anwendungsfälle haben eine große

fachliche Nähe?   Modellelemente:

– SysML: Anwendungsfalldiagramm, Aktivitätsdiagramm, Enthältbeziehung, Aktivität, Aktion, Kante, Kontrollknoten, Komposition

– SYSMOD: Systemprozess

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(5.4) Anwendungsfälle redundanzfrei modellieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Anwendungsfälle – Anwendungsfälle (redundanzfrei)

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: – keine

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(5.4) Anwendungsfälle redundanzfrei modellieren

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Redundante Modellinformationen können zu

schwerwiegenden Problemen führen, wenn ihre Konsistenz verletzt wird.

–  Was? Identifikation von Gemeinsamkeiten zwischen den Abläufen der Anwendungsfälle. Isolierte Modellierung dieser Bereiche um Redudanzen zu vermeiden.

–  Wie? Gemeinsamkeiten zwischen Anwendungsfällen werden in sekundären Anwendungsfällen beschrieben und über Enthältbeziehungen in die primären Anwendungsfälle eingebunden.

–  Wohin? Die redundanzfreie Anwendungsfallstruktur liefert gute Anhalstpunkte für eine redundanzfreie Architektur des Systems.

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(5.4) Anwendungsfälle redundanzfrei modellieren

  Leitfragen: q Welche Anwendungsfallschritte wiederholen

sich in anderen Anwendungsfällen? q Welche Anwendungsfälle sind ähnlich?

  Modellelemente: – SysML: Anwendungsfalldiagramm,

Anwendungsfall, Enthältbeziehung, Generalisierung

– SYSMOD: sekundärer Anwendungsfall

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(5.5) Anwendungsfallabläufe modellieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Anforderungen – Anwendungsfälle (essenziell) – Anwendugnsfälle (detailliert)

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: – Systemarchitekt

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(5.5) Anwendungsfallabläufe modellieren

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Die Ablaufbeschreibungen der

Anwendungsfälle gehören zur Kerninformation der Anforderungsanalyse. Sie geben detailliert das geforderte Verhalten des Systems vor.

–  Was? Beschreibung der Abläufe der Anwendungsfälle mit allen Ausnahmen und Varianten.

–  Wie? Anwendungsfallabläufe werden mit Aktivitäten der SysML beschrieben.

–  Wohin? Die Aktivitäten sind direkte Grundlage für die funktionalen Aspekte der Systemarchitektur. Zur Einbindung des Auftraggebers in die Systementwicklung.

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(5.5) Anwendungsfallabläufe modellieren

  Leitfragen: q Welche Schritte sind für den Anwendungsfall

notwendig? q Welche Ausnahmen und Varianten können

während des Ablaufs auftreten? q Ist der Anwendungsfall ausreichend detailiert und

verständlich beschrieben?   Modellelemente:

– SysML: Aktivitätsdiagramm, Aktivität, Aktion, Kante, Kontrollknoten

– SYSMOD: essenzielle/kontinuierliche Aktivität

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(5.6) Objektfluss modellieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Anforderungen – Anwendungsfälle (detailliert) – Anwendungsfälle (Objektfluss)

  Verantwortliche Rolle: – Anforderungsanalytiker

  Beteiligte Rollen: – Keine

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(5.6) Objektfluss modellieren

  Motivation / Beschreibung: –  Warum?Betrachtung der ein- und ausgehenden

Daten der Ablaufschritte schärft ihre Beschreibung und liefert wichtige Informationen für die Architektur (Schnittstellen!).

–  Was? Modellierung der ein- und ausgehenden Daten der einzelnen Anwendungsschritte und deren Zusammenhänge.

–  Wie? Aktionen der Aktivitäten enthalten Pins, die die ein- und ausgehenden Daten beschreiben.

–  Wohin? Der Objektfluss fügt dem Modell einen Detailierungsgrad hinzu, der für Simulationen und automatisierte Konsistenzprüfung verwendet werden kann.

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(5.6) Objektfluss modellieren

  Leitfragen: q Welche Daten werden von einem

Anwendungsfallschritt benötigt? q Welche Daten werden von einem

Anwendungsfallschritt erzeugt bzw. verändert?

  Modellelemente: – SysML: Aktivitätsdiagramm, Aktivität,

Aktivitätsparameter, Aktion, Pin, Kontrollknoten

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(6) Fachwissen modellieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Anforderungen – Anwendungsfälle (Objektfluss) – Fachwissen (Struktur der fachlichen Betriffe

des Systems)   Verantwortliche Rolle:

– Anforderungsanalytiker   Beteiligte Rollen:

– Keine

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(6) Fachwissen modellieren

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Die fachlichen Objekte, die im Objektfluss

der Aktivitäten verwendet wurden, müssen definiert werden. Eindeutiges Verständnis der Stakeholder und Modellkonsistenz sind davon abhängig.

–  Was? Modellierung der Struktur fachlich relevanter Begriffe aus Sicht des Systems.

–  Wie? Begriffe und Strukturen werden als fachliche Systembausteine in einem Blockdefinitonsdiagramm modelliert.

–  Wohin? Das Fachwissensmodell spiegelt die statische Sicht der Fachlogik wider und eignet sich gut zur Abstimmung mit den Auftraggeber und als Grundlage für die Architektur.

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(6) Fachwissen modellieren

  Leitfragen: q Mit welchen fachlichen Begriffen setzt sich

das System auseinander? q Ist der Begriff dem Auftraggeber bekannt? q Ist der Begriff wichtig genug, um explizit

modelliert zu werden?   Modellelemente:

– SysML: Blockdefinitionsdiagramm, Assoziation, Generalisierung

– SYSMOD: fachlicher Systembaustein

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(7) Logische Architektur modellieren

  Architektur: Summe fundamentaler und später nur schwer zu revidierender Entscheidungen über den Aufbau eines Systems.

  Logische Architektur: Beschreibung der technischen Konzepte und Prinzipien des Systems.

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(7.1) System/Akteur-Interaktion modellieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Systemkontext – Anwendungsfälle –  Interaktionsmodell (System/Akteur)

  Verantwortliche Rolle: – Systemarchitekt

  Beteiligte Rollen: – Anforderungsanalytiker

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(7.1) System/Akteur-Interaktion modellieren

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Der Systemkontext und die

Anwendungsfälle betrachten nicht detailliert die Interaktion zwischen System und Akteuren, was zu Fehleinschätzungen der Benutzbarkeit un Systemintegration führen kann.

–  Was? Beschreibung der Interaktionen zwischen System und Akteuren bezogen auf einen Anwendungsfall.

–  Wie? Die Interaktion zwischen System und Akteuren wird in einem Sequenzdiagramm für ausgewählte Ablaufszenarien beschrieben.

–  Wohin? Die System/Akteur-Interaktion liefert eine Vorlage für das Design, speziell zur Definition der Schnittstellen.

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(7.1) System/Akteur-Interaktion modellieren

  Leitfragen: q Welche Anfragen senden die Akteure während

eines Anwendungsfallablaufs an das System? q Welche Anfragen sendet das System während

eines Anwendungsfallablaufs an die Akteure? q Wer führt wann welche Anfragen aus?

  Modellelemente: – SysML: Sequenzdiagramm, Lebenslinie,

Nachricht, kombiniertes Fragment

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(7.2) Systemschnittstellen ableiten

  Ein- und ausgehende Daten: – Systemkontext (Interaktionspunkte) –  Interaktionsmodell (System/Akteur) – Systemkontext (Schnittstellen)

  Verantwortliche Rolle: – Systemarchitekt

  Beteiligte Rollen: – Keine

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(7.2) Systemschnittstellen ableiten

  Motivation / Beschreibung: –  Warum? Die Schnittstellenspezifikation ist notwendig

um das System in seiner Umgebung integrieren zu können.

–  Was? Beschreibung der Schnittstellen zwischen System und Akteuren bezogen auf die einzelnen Interaktionspunkte.

–  Wie? Ableitung der Schnittstellen aus den System/Akteur-Interaktionspunkten und Modellierung mittels Ports.

–  Wohin? Die Systemschnittstellen repräsentieren die “Verträge”, die das System mit seinen Akteuren abschließt, um das System dauerhaft und erfolgreich in seinen Kontext zu integrieren.

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(7.2) Systemschnittstellen ableiten

  Leitfragen: q Welche Dienstleistungen werden über die

Interaktionspunkte angeboten? q Welche Dienstleistungen werden eingefordert? q Welche Objekte fließen durch die

Interaktionspunkte?   Modellelemente:

– SysML: Blockdefinitionsdiagramm, Port, Schnittstelle

– SYSMOD: Benutzerschnittstelle, Dokumentenbaustein

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(7.3) Systemstrukturen modellieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Systemkontext (Schnittstellen) – Anwendungsfälle – Logische Architektur

  Verantwortliche Rolle: – Systemarchitekt

  Beteiligte Rollen: – Keine

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(7.3) Systemstrukturen modellieren

  Motivation / Beschreibung: – Warum? Die Systemstrukturen sind die

statischen Bausteine der logischen Architektur. – Was? Modellierung der Systembausteine und

ihrer Beziehungen in ausreichender Detailtiefe, die für das Gesamtsystem notwendig ist, um die Projektanforderungen zu erfüllen.

– Wie? Je Anwendungsfall oder Anforderung werden notwendige Bausteine und Strukturen ermittelt und mittels Blockdiagrammen modelliert.

– Wohin? Die Bausteine der logischen Architektur beschreiben generische Konzepte und Prinzipien und können wiederverwendet werden.

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(7.3) Systemstrukturen modellieren

  Leitfragen: q Welche Bausteine werden zur Umsetzung der

Anwendungsfälle/Anforderungen benötigt? q Wie ist ein Baustein aufgebaut? q Wie sind die Bausteine miteinander verbunden? q Welche Interaktionspunkte und Schnittstellen haben

die Bausteine?   Modellelemente:

–  SysML: Blockdefinitionsdiagramm, internes Blockdefinitionsdiagramm, Systembaustein, Schnittstelle, Assoziation, Konnektor, Port, Objektfluss

–  SYSMOD: disziplinenspezifische Elemente

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(7.4) Zustandsmodell erstellen

  Ein- und ausgehende Daten: – Logische Architektur – Anwendungsfälle – Logische Architektur (Zustandsautomaten)

  Verantwortliche Rolle: – Systemarchitekt

  Beteiligte Rollen: – Keine

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(7.4) Zustandsmodell erstellen

  Motivation / Beschreibung: – Warum? Das Systemverhalten wird durch die

Zustände der Systembausteine beschrieben. – Was? Modellierung der Zustandsautomaten für

alle relevanten Systembausteine. – Wie? Beschreibung der Zustandsautomaten

durch Zustandsdiagramme. Ausgangsbasis sind Interaktionen zwischen Systembausteinen und Anwendungsfallabläufen.

– Wohin? Zustandsautomaten können leicht zur Ausführung gebracht und zur Simulation des Systems benutzt werden.

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(7.4) Zustandsmodell erstellen

  Leitfragen: q Sind alle Pfade der Systemabläufe in den

Zustandsautomaten berücksichtigt? q Sind unterschiedliche Aspekte in getrennten

Regionen modelliert?   Modellelemente:

– SysML: Zustandsdiagramm, Zustandsautomat, Zustand, Transition, Pseudozustände

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(7.5) Physische Produktarchitektur modellieren

  Ein- und ausgehende Daten: – Logische Architektur – Physische Produktarchitektur

  Verantwortliche Rolle: – Systemarchitekt

  Beteiligte Rollen: – Keine

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(7.5) Physische Produktarchitektur modellieren

  Motivation / Beschreibung: – Warum? Die physische Produktarchitektur

spezifiziert die spezifischen Produktdetails, die in der logischen Architektur nicht enthalten sind.

– Was? Modellierung von Systembausteinen, deren Beziehungen und deren Verhalten auf der Ebene ganz konkreter Bauteile.

– Wie? Die Modellierung erfolgt auf konkreter Ebene ähnlich wie bei der logischen Architektur.

– Wohin? Die physische Produktarchitektur wird für die detaillierte, konkrete und interdisziplinäre Produktentwicklung eingesetzt.

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(7.5) Physische Produktarchitektur modellieren

  Leitfragen: q Welchen Mehrwert hat der hohe Detailierungsgrad

der physischen Produktarchitektur gegenüber der logischen Architektur? Rechtfertigt der Mehrwert den Aufwand?

q Benötigen Sie eine lose oder enge Kopplung der physischen Produktarchitektur an die logische Architektur?

  Modellelemente: –  SysML: Blockdefinitionsdiagramm, internes

Blockdiagramm, Systembaustein, Schnittstelle, Assoziation, Konnektor, Port, Objektfluss

–  SYSMOD: disziplinenspezifische Elemente

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Zusammenfassung   Prozess zur Modellierung von Systemen

  Abstrakte Systembeschreibungen

  Abgleich mit Stakeholdern

  Anforderungs- und Anwendungsfallfokusiert