Maurer / Schulze Tag des Systems Engineering

Komplexe Herausforderungen meistern
1. Auflage 2012
ISBN: 978-3-446-43405-9
Verlag: Hanser, Carl
Format: PDF
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 182 Seiten

Der "Tag des Systems Engineering 2011" ist ein branchenübergreifender Treffpunkt für den Austausch von Experten und Interessierten im weiten Themenfeld des Systems Engineering.Die Teilnehmer der Veranstaltung kommen aus dem deutschsprachigen Raum und gehören vielfältigen Fachdisziplinen an: Software Entwickler, Projektleiter, Systems Engineers, Architekten, Integratoren und auch Personen, die mit diesen Fachbereichen in engem Austausch stehen.Informationsmöglichkeiten zu praxisrelevanten Themen erlauben einen Blick über den Tellerrand. Teilnehmer aus Forschung und Entwicklung stellen neueste Erkenntnisse und zukünftige Ziele des Systems Engineerings dar. Zusätzlich bietet der Rahmen der Veranstaltung die Möglichkeit einzelne Themen in Diskussionen und Tutorials zu vertiefen.

Autoren/Hrsg.

Maurer, Maik

Schulze, Sven-Olaf

Inhaltsverzeichnis

1;Inhaltsverzeichnis;6
2;Vorwort;8
3;Modellbasierte Systementwicklung 1;12
4;Werkzeuge für den Schmied funktionaler Architekturen;14
4.1;1 Einleitung;14
4.2;2 Methode zur Erstellung funktionaler Architekturen;15
4.3;3 Beispiel;16
4.4;4 Automatische Erstellung funktionaler Architekturen;16
4.5;5 Verknüpfung mit existierenden funktionalen Modellen;21
4.6;6 Diskussion, Schlussfolgerungen und Ausblick;22
4.7;7 Danksagung;23
4.8;Literaturverzeichnis;23
5;Qualitätssicherung für modellbasierte Entwicklungsansätze;24
5.1;1 Modelle und Modellqualität;24
5.2;2 Unternehmensmodelle – Inhalte, Zusammenhänge, Darstellungsmittel;25
5.3;3 Qualität von Modellen;25
5.3.1;3.1 Qualitätskriterien und Messgrößen;26
5.3.2;3.2 The Decision Model – Ein Ansatz mit integrierten Qualitätskriterien;28
5.4;Literaturverzeichnis;28
6;Modellbasierte Systementwicklung 2;30
7;Hierarchie von Entwurfsentscheidungen im modellbasiertenEntwurf komplexer Systeme;32
7.1;1 Einleitung;32
7.2;2 Entwurfssprachen im modellbasierten Entwurf;32
7.3;3 Analyse von Entwurfsalternativen;35
7.3.1;3.1 Auswahl von Bauteilen;36
7.3.2;3.2 Auswahl von Subsystemen;37
7.3.3;3.3 Generierung von Analysemodellen;39
7.4;4 Zusammenfassung;41
7.5;Literaturverzeichnis;42
8;Modellbasierte Systementwicklung 3;44
9;Modellbasierter Systementwurf mit dem PrEMISE-Modell;46
9.1;Abkürzungen;46
9.2;Einführung;47
9.2.1;Teambasierter Systementwurf;47
9.2.2;Modellbasierte Systementwicklung;48
9.2.3;PrEMISE;48
9.2.4;Gliederung;48
9.3;Verfügbare Normen;49
9.3.1;ISO 10303 (STEP);49
9.3.2;ECSS Normen;49
9.3.3;SysML;49
9.4;Das PrEMISE-Modell;49
9.4.1;Systemkomponenten;49
9.4.2;Datenaustausch;50
9.4.3;Vergleich mit verfügbaren Normen;50
9.5;Implementierung;51
9.6;Anwendung;52
9.6.1;Raumfahrt;52
9.6.2;Luftfahrt;53
9.6.3;Automotive;53
9.7;Zusammenfassung und Ausblick;54
9.8;Literaturverzeichnis;55
10;Modellbasierte Konzipierung eines hybriden Energiespeichersystems für ein autonomes Schienenfahrzeug;56
10.1;1 Einleitung;56
10.2;2 Handlungsfeld: Frühzeitige Systemmodellierung;57
10.2.1;2.1 Systems Modeling Language – SysML;58
10.2.2;2.2 CONSENS;59
10.3;3 Modellbasierte Konzipierung eines hybriden Energiespeichersystems(HES) mit CONSENS;61
10.3.1;3.1 Anwendungsbeispiel: Hybrides Energiespeichersystem (HES) des RailCabs;61
10.3.2;3.2 Modellbasierte Konzipierung des HES;62
10.4;4 Zusammenfassung;64
10.5;Literaturverzeichnis;65
11;Vorgehensmethodik 1;66
12;Nachhaltige Entscheidungsfindung im Systems Engineering;68
12.1;1 Einführung;68
12.2;2 Das Rubikonmodell der Handlungsphasen;69
12.3;3 Das Gruppendynamische Modell nach Tuckman;70
12.4;4 Entscheidungen im Systems Engineering;71
12.5;5Nachhaltige Entscheidungsfindung;73
12.6;6 Der Entscheidungsprozess im Systems Engineering;75
12.7;Literaturverzeichnis;77
13;Systemmodellierung im Fokus von Generic Systems Engineering;78
13.1;1 Bewältigung der Komplexität mit System Engin;78
13.2;2 SE hat seinen Ursprung im Systemdenken in Kopplung mit demingenieurmäßigen Handeln;79
13.3;3 SE war vielfältigen Wandlungen unterworfen;80
13.4;4 SE hat das Potential für ein generelles Denkmodell undVorgehenskonzept zur Problemlösung;81
13.5;5 SE braucht als Basis ein transparentes Systemmodell;83
13.6;6 Roboterdesign mit erweitertem GSE-Ansatz;84
13.7;7 Zusammenfassung und Ausblick;86
13.8;Literaturverzeichnis;87
14;Vorgehensmethodik 2;88
15;Herausforderungen und Lösungen bei der Durchführung von asymmetrischen Prozessverbesserungsprojekten;90
15.1;1 Einleitung;90
15.1.1;Warum Prozessverbesserung?;90
15.1.2;Welche Voraussetzungen sollten für erfolgreiche Prozessverbesserungsprojekteerfüllt sein?;91
15.1.3;Welche Prozessreifegradmodelle werden genutzt und wo liegen derenAnsatzschwerpunkte?;92
15.1.4;Was versteht man unter Prozessreifegraden?;92
15.2;2 Zwei Praxisbeispiele für Prozessverbesserungsprojekte;93
15.2.1;Elektrik/Elektronik-Entwicklung eins Nutzfahrzeug OEMs;93
15.2.2;Software-Entwicklung eines Sonderfahrzeugbauers;94
15.3;3 Herausforderungen und gelebte Lösungen;95
15.3.1;Fehlbesetzung einer Rolle;95
15.3.2;Fehlendes Commitment bei den Mitarbeitern;96
15.3.3;Auswahl der von der Prozessverbesserung erfassten Bereiche;97
15.3.4;Keine Bereitstellung der Ressource Zeit durch die Stakeholder der einzelnenProzesse;98
15.4;Fazit;99
15.5;Literaturverzeichnis;99
16;Contract Based Design: A Means to Assure Interoperability in Complex Distributed Systems;100
16.1;1 Introduction;100
16.1.1;1.1 The Risks of “Complex” Design;101
16.1.2;1.2 Hidden Links;101
16.1.3;1.3 State-of-the-Art Save System Engineering Methods;101
16.1.4;1.4 Save Systems Architectures;102
16.1.5;1.5 Complex Systems Design Issues;103
16.2;2 Contract Based Design;104
16.3;3 Ariane 5 Failure;106
16.3.1;3.1 Contracts for the Inertial Reference System;107
16.3.2;3.2 Contracts at a TechnicalPerspective ;110
16.4;4 Conclusions;110
16.5;References;111
17;Modell des Einsatzsystems der Fregatte F125;112
17.1;1 Kontext der Aufgabe;112
17.1.1;1.1 Fregatte F125;112
17.1.2;1.2 Einsatzsystem der Fregatte F125;113
17.2;2 Aufgabenstellung;113
17.2.1;2.1 Methodische Vorgaben der ES-Entwicklung;113
17.2.2;2.2 Aufgabenbeschreibung;114
17.3;3 Realisierung des ES-Modells;114
17.3.1;3.1 Ausgangsbasis;114
17.3.2;3.2 Struktur des Modells;115
17.3.3;3.3 Ergebnis;116
17.3.4;3.4 Werkzeuge;116
17.4;4 Ergebnisbewertung und Ausblick;116
18;Requirements Engineering;118
19;Requirements: ReqIF, Formal description with DSLs and a traceability approach for Eclipse;120
19.1;1 Introduction;120
19.1.1;1.1 The research project VERDE;120
19.1.2;1.2 Structure of this paper;121
19.2;2 The Requirements Interchange Format “ReqIF”;122
19.3;3 Requirements Modeling Framework (RMF);122
19.3.1;3.1 Eclipse as a platform;122
19.3.2;3.2 Scope;123
19.3.3;3.3 Structure;123
19.4;4 Domain-specific languages and requirements;124
19.4.1;4.1 Domain-Specific Languages;125
19.4.2;4.2 Integrated Tooling;126
19.4.3;4.3 Traceability;127
19.5;5 Conclusion and Future Plans;128
19.6;References;129
20;Verbesserung der Qualität von Anforderung und Test bei komplexen Systemen durch Reverse Engineering;130
20.1;1 Problembeschreibung;130
20.2;2 Stand der Technik;131
20.3;3 Industrielle Anwendung;132
20.4;4 Lösungsvorschlag;133
20.5;5 Evaluierung im industriellen Kontext;135
20.6;6 Fazit und Ausblick;138
20.7;Literaturverzeichnis;138
21;MBSE und RBE:Ergänzung und kein Widerspruch;140
21.1;1 „Model-Based-SE“ heute noch nicht vollständig umgesetzt;140
21.2;2 Abgrenzung;141
21.2.1;a) Funktionale Analyse und Architektur;141
21.2.2;b) Physikalische Architektur;141
21.2.3;c) Schnittstellen Architektur;142
21.3;3 Nachverfolgbarkeit (Tracebility);142
21.3.1;3.1 Verwendete Modellierungsmetho;142
21.3.2;3.2 Verbindung von Modellelemente zu Anforderungen;143
21.3.3;3.3 Verlinkung von Anforderungen über die Hierarchieebenen;144
21.4;4 Ableitung von Testfällen;145
21.5;5 Berücksichtigung von Safety Aspekten;145
21.6;6 Dokumentationserzeugung;147
21.7;7 Anforderungen an die Toolumgebung;148
21.8;8 Ausblick;149
21.9;Literaturverzeichnis;149
22;Agile Systementwicklung 1;150
23;Entscheidungsstrategien zur Festlegung und Priorisierung von Änderungen;152
23.1;1 Entscheidungen in der modernen Produktentwicklung;152
23.2;2 Lösungsansätze zum Umgang mit Entscheidungen;153
23.2.1;2.1 Entscheidungen beim Umgang mit Änderungen;153
23.2.2;2.2 Entscheidungsgremien;153
23.2.3;2.3 Agile Methoden;154
23.2.4;2.4 Entscheidungsstrategien;154
23.2.5;2.5 Forschungsfragen und Zielstellung;154
23.3;3 Untersuchung von Entscheidungsstrategien mittels Simulation;155
23.3.1;3.1 Anforderungen an das Simulationsmodell;155
23.3.2;3.2 Beschreibung der Änderungssituation;156
23.3.3;3.3 Simulation der Entscheidungsstrategien;156
23.3.4;3.4 Parameter der Simulation und ihre Variation;157
23.3.5;3.5 Auswertung der Simulationsergebnisse;157
23.4;4 Ergebnisse der Simulationen;158
23.5;5 Diskussion und Ausblick;160
23.6;Danksagung;161
23.7;Literaturverzeichnis;161
24;Agile vs. Waterfall: What is the Best for your Development Project?;162
24.1;1 Introduction;162
24.2;2 Waterfall;163
24.3;3 Agile;164
24.4;4 Comparison;165
24.5;5 Questionnaire;167
24.6;7 Conclusions;169
24.7;References;169
25;Agile Systementwicklung 2;170
26;Agiles Projektmanagement für Systeme im regulatorischen Umfeld;172
26.1;1 Einleitung;172
26.2;2 Motivation;173
26.3;3 Das Umfeld;173
26.4;4 Die Herausforderungen;175
26.5;5 Hart, aber agil – Agilität trotz starrer Rahmenbedingungen;176
26.5.1;5.1 Das Problem mit den Iterationen;176
26.5.2;5.2 Das Iterationsergebnis;176
26.5.3;5.3 „Agile Projekte dokumentieren nicht!“;177
26.6;6 Regulatorische Anforderungen an eine normgerechteProduktentwicklung;177
26.7;7 Iteratives agiles Prototyping von Systemen;180
26.7.1;7.1 Kombination von Software- und Hardware-Entwicklung als Herausforderung;180
26.7.2;7.2 Erkennen und minimieren der Projektrisiken als Treiber für agiles Vorgehen;180
26.7.3;7.3 Regelmäßiges und zeitnahes Feedback durch zyklische Pre-Integrationsphasen;181
26.7.4;7.4 Feedback zum Vorgehen von den Projektbeteiligten;182
26.8;8 Fazit und Ausblick;182
26.9;Literaturverzeichnis;183
27;Expeditionsmitglieder gesucht! Agile Wege in hierarchischen Unternehmen;184
27.1;1 Einführung: Selbstorganisation und agilePrinzipien;184
27.1.1;1.1 Anwendungsbereich und Grundprinzipien agiler Arbeitsformen;185
27.2;2 Hindernisse in hierarchischen Unternehmen;188
27.3;3 Lösungsansätze: Expeditionen mit Hilfe der System-Landkarte;189
27.3.1;3.1 Persönliche Kompetenz;190
27.3.2;3.2 Inhaltlicher Kontext;191
27.3.3;3.3 Sozialer Kontext;191
27.3.4;3.4 Organisatorischer Kontext;192
27.4;Literaturverzeichnis;193