Was Sie schon immer über MBSE wissen wollten

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1 Was Sie schon immer über MBSE wissen wollten Dr. Michael Jastram ASQF FG-Treffen Requirements Engineering Köln 1. Juni 2017

2 Agenda Systems und Systems Engineering Was ist ein Modell? Beispiel: Anforderungsmodell Systeme modellieren Modellgrenzen durchbrechen Modellierungssprachen Diskussion Systems Engineering MBSE MODEL-BASED SYSTEMS ENGINEERING Model

3 Dr. Michael Jastram

4 Systems Engineering Process & V-Model Source: ISO Source: Wikipedia

5 Was ist ein Modell? Elemente eines Modells: Sprache Struktur Argumentation Präsentation Noch ein Modell Ein Modell Form Funktion

6 MBSE am Beispiel von Anforderungen Beispiel: Anforderungen

7 Fallbeispiel: Kaffeemaschine Cappuccino für den Chef

8 Eine einfache Sprache für MBSE Schritt 1.: Ein Sprachelement für Anforderungen Typ: Stakeholder Requirement Ein Sprachelement

9 Eine einfache Sprache für MBSE Schritt 1.: Ein Sprachelement für Anforderungen Typ: Stakeholder Requirement Schritt 1a.: Details von Stakeholder Requirement festlegen Wir entscheiden: Eine Anforderung hat diese sechs Attribute

10 Eine einfache Sprache für MBSE Typ: Stakeholder Requirement Schritt 1.: Ein Sprachelement für Anforderungen Schritt 1a.: Details von Stakeholder Requirement festlegen Schritt 1b.: Modell befüllen Ein paar Beispielanforderungen Kundenanforderungen sind nicht immer gut geschrieben

11 Eine einfache Sprache für MBSE Typ: Stakeholder Requirement Schritt 1.: Ein Sprachelement für Anforderungen Schritt 2.: Weitere Sprachelemente für: Funktionale Anforderungen Nicht-Funktionale Anforderungen Typ: Functional Requirement Typ: Non-Functional Requirement Hier gibt es Unterschiede

12 Eine einfache Sprache für MBSE Schritt 1.: Schritt 1.: Ein Sprachelement für Anforderungen Schritt 2.: Weitere Sprachelemente Typ: Functional Requirement Schritt 3.: Modellelemente in Beziehung stellen Typ: Stakeholder Requirement Typ: Non-Functional Requirement Die Tabelle enthält alle Infos, das Bild hilft zum Verständnis

13 Beispiel Functional Requirement Stakeholder-Requirement Cappuccino-Vollautomatik Cappuccino Wasserfilter Büroeinsatz 60 Heißgetränke/Stunde Dies sind natürlich nicht alle Anforderungen an unsere Kaffeemaschine! Nonfunctional Requirement

14 1. Mehrwert (Statische Modellbetrachtung) Required Vollständigkeit kann geprüft werden Alle Required -Attribute müssen gesetzt sein Alle For Coverage -Traces müssen gesetzt sein Weitere Validierungsregeln können definiert werden Jede Nicht-Funktionale Anforderung muss Mindestens ein Upstream-Element haben For Coverage Zum Beispiel

15 2. Mehrwert: Umgang mit Änderungen Typ: Stakeholder Requirement Cappuccino-Vollautomatik Cappuccino Wasserfilter Büroeinsatz Description geändert Suspekt 60 Heißgetränke/Stunde 80 Umfrage einen Verbrauch von 3 Kaffee/Stunde zu Spitzenzeiten ergeben 1. Es wurden 30 Mitarbeiter erwähnt 2. und daher 60 Getränke/Stunde vorgeschlagen 3. Der Kunde Detailliert die Anforderung. 4. und es wird nachgebessert.

16 3. Mehrwert: Workflow-Unterstützung Typ: Stakeholder Requirement Hinterlegte Regeln unterstützen Workflows Bspw: Änderung in Description führt zu Approved Draft Der Status hat diese Zustände Änderungen können weitere Änderungen auslösen Benachrichtigungen können ausgelöst werden Draft Approved Rejected Completed

17 4. Mehrwert: Unterschiedliche Sichten Dashboard Sichten für Status (Dashboard) Generierte Dokumente für verschiedene Stakeholder etc. Generiertes Dokument

18 Werkzeuge für die Anforderungsmodellierung IBM Rational DOORS Jama Software ReqIF Studio viele mehr Platzhirsch Demo Open Source (Demo optional)

19 MBSE am Beispiel von Design Beispiel: Design

20 MBSE am Beispiel von Design Modelliert werden Wasserversorgung mit Tank und Filter Systeme Systemeigenschaften Systemgrenzen Schnittstellen Systemverhalten Eigenschaften Schnittstellen

21 Grafische Modellierung Die Grenze von Text ist erreicht Visualisierung hilft dem Verständnis Unterstützt Kapselung / Black-Box-Denken Systemgrenze Schnittstelle

22 Änderungen im System Beispiel: Änderung der Filterkupplung Bajonettkupplung suspekt Wassertank-Schnittstelle suspekt Keine Auswirkungen außerhalb der Wasserversorgung Die Kupplung ändert sich dadurch ist diese suspekt. Die Änderungen in der Black Box dringen nicht nach draußen

23 Werkzeuge für die Systemmodellierung Sparx Enterprise Architect Magic Draw Eclipse Papyrus viele mehr Günstig & weit verbreitet Demo Open Source (Demo optional)

24 Modelle überall! Anforderun gs-modell Lieferant enmodell Validierungs -Modell SafetyModell SystemModell Simulatio ns-modell Verifizierun gs-modell Te st -M od el l ProjektModell CADModell LagerModell

25 Aber ab wann ist es MBSE? S Jordi Cabot:

26 Modelle verknüpfen Für MBSE reicht schon ein Diagram Für echtes MDD Muss mehr als nur eine Domäne modelliert werden Muss die interne Kommunikation über Modelle, nicht Dokumente laufen Kann die Datenhaltung verteilt sein (bspw verschiedene Tools / Datenbanken) Müssen übergreifende Sichten möglich sein Muss Redundanz vermieden werden

27 Schrittweise Einführung von Modellierung SYSMOD wurde von Tim Weilkiens (oose) entwickelt

28 Was man mit einem Modell machen kann 1. Kommunizieren 10. Auswirkungen von Änderungen verstehen 2. Dokumente generieren 11. Risiko bewerten 3. Sichten erstellen 12. Konflikte erkennen 4. Testfälle generieren 13. Inkonsistenzen erkennen 5. Code generieren 14. Das Modell animieren (Simulation) 6. Fortschritt verfolgen 15. Das Modell als Spezifikation 7. Vollständigkeit prüfen 16. Das Modell zur Strukturierung 8. Informationen zusammenfassen 17. Wissen verwalten 9. Automatische Verifikation 18. Wiederverwendung

29 Literaturempfehlung Rezension: Mein wöchentlicher Blog zum Systems Engineering

30 Vorteile von MBSE Noch Fragen? Mehr Präzision es wird nichts vergessen Bessere Kommunikation Automatische Konsistenzhaltung Änderungsauswirkungen werden klar erkannt Schnittstellen ermöglichen bessere Verteilung der Arbeit Doppelarbeit wird vermieden Reporting wird drastisch reduziert, da automatisiert Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Aufgaben und Verantwortungen sind klarer zugewiesen