Systems Engineering mit SysML/UML

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1 Tim Weilkiens Systems Engineering mit SysML/UML Modellierung, Analyse, Design 2., aktualisierte u. erweiterte Auflage "SJ dpunkt.verlag

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Vorweg Passt das Buch zu mir? Was bietet mir das Buch? Wie ist das Buch entstanden? und danke! Wie lese ich das Buch? Wohin geht der Weg? Systems Engineering Was ist Systems Engineering? Systems-Engineering-Prozesse Der Systemingenieur Historie des Systems Engineering International Council on Systems Engineering Systems Engineering in Deutschland Systems Engineering vs. Software Engineering Randnotizen Die Sprachen OMG SysML und UML Buchkontext AUTOSAR Capability Maturity Model Integration (CMMI) GPM ISO/IEC MATLAB/Simulink Requirement Interchange Format (RIF) STATEMATE STEP Specification and Description Language (SDL) V-Modell XT 31 2 Pragmatisches Vorgehen SYSMOD Fallbeispiel Projektkontext beschreiben Anforderungen ermitteln 47

3 xiv Inhaltsverzeichnis Stakeholder identifizieren Anforderungen aufnehmen Systemkontext modellieren Systemakteure identifizieren System/Akteur-Informationsfluss modellieren Systeminteraktionspunkte identifizieren Anwendungsfälle modellieren Anwendungsfälle identifizieren Anwendungsfälle essenziell beschreiben Systemprozesse beschreiben Anwendungsfälle redundanzfrei modellieren Anwendungsfallabläufe modellieren Objektfluss modellieren Fachwissen modellieren Glossar erstellen Anwendungsfälle realisieren System/Akteur-Interaktion modellieren Systemschnittstellen ableiten Systemstrukturen modellieren Zustandsmodell erstellen Randnotizen Variantenmanagement Modellmanagement Datenaustauschformate SYSMOD-Intensitätsmodell Modellsimulation Testen System of Systems (SoS) Modellierungsmuster Modellsichten UML - Unified Modeling Language Historie Aufbau und Konzepte Das Klassendiagramm Klasse Attribut Operation Assoziation Aggregation und Komposition Abhängigkeitsbeziehung Abstraktionsbeziehung Generalisierung 219

4 Inhaltsverzeichnis xv Schnittstelle Signal Datentypen Assoziationsklasse Das Kompositionsstrukturdiagramm Rolle Konnektor Port Das Anwendungsfalldiagramm Anwendungsfall Akteur Enthältbeziehung Das Aktivitätsdiagramm Aktivität Aktion und Pin Parametermenge Aktivitätskante Start- und Endknoten Entscheidung und Zusammenführung Splitting und Synchronisation Unterbrechbarer Aktivitätsbereich Mengenverarbeitung Aktivitätspartition Das Zustandsdiagramm Zustandsautomat Zustand Transition Auslöser und Ereignis Start- und Endzustand Pseudozustand Die Interaktionsdiagramme Interaktion Lebenslinie Nachricht Kombiniertes Fragment Interaktionsreferenz Zustandsinvariante Zeitliche Zusicherungen Das Paketdiagramm Paket Sonstige Modellelemente Diagrammrahmen Erweiterungsmechanismus Stereotyp 290

5 xvi Inhaltsverzeichnis Information und Informationsfluss Kommentar Modell Zusicherung SysML - Systems Modeling Language Historie Aufbau und Konzepte Das Anforderungsdiagramm Anforderung Ableitungsbeziehung Enthältbeziehung Erfüllungsbeziehung Kopiebeziehung Prüfbeziehung Testfall Verfeinerungsbeziehung Verfolgungsbeziehung Tabellennotation Die Zuteilung Zuteilung Zuteilungspartition Tabellennotation Die Blockdiagramme Systembaustein Werteverteilung Wertetyp Einheit und Dimension Objektflussport Informationsobjektfluss Datentypen Assoziationsbaustein Das Zusicherungsdiagramm Zusicherungsbaustein Bindungskonnektor Das Anwendungsfalldiagramm Das Aktivitätsdiagramm Aktivitätskomposition (Funktionsbaum) Kontrolloperator Rate Spezielle Objektknoteneigenschaften Wahrscheinlichkeit Zeitliche Zusicherungen 351

6 Inhaltsverzeichnis xvii 4.9 Das Zustandsdiagramm Die Interaktionsdiagramme Allgemeine Modellierungselemente Begründung Diagrammrahmen Modellsicht und Standpunkt Problem Systems-Engineering-Profil SYSMOD Akteurskategorien Benutzerschnittstelle Disziplinenspezifische Elemente Erweiterte Anforderung Essenzielle Aktivität Spezielle Systembausteine Gewichtete Anforderungsbeziehungen Kontinuierlicher und sekundärer Anwendungsfall Stakeholder System und Subsystem System- und Zusicherungskontextelement Systemprozess Varianten Verbindungsport Ziel 381 A Anhang 383 A.l Glossar 383 A.2 SysML auf Deutsch 407 Literaturverzeichnis 415 Index 419