Weilkiens Systems Engineering mit SysML/UML

Anforderungen, Analyse, Architektur. Mit einem Geleitwort von Richard Mark Soley
überarbeitete und aktualisierte Auflage
ISBN: 978-3-86491-543-7
Verlag: dpunkt
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 512 Seiten

Systeme bestehen aus Bausteinen unterschiedlicher Disziplinen wie Hardware, Software oder Mechanik. Der Fortschritt ermöglicht immer komplexere Systeme, der Markt fordert immer schnellere Entwicklungszeiten, und die Globalisierung führt zu international verteilten Entwicklungsteams. Das Systems Engineering mit seiner ganzheitlichen, disziplinenübergreifenden Sichtweise hat in diesem Umfeld eine herausragende Bedeutung. Das Buch zeigt anhand des pragmatischen Modellierungsvorgehens SYSMOD und eines durchgängigen Fallbeispiels die Methoden der Systemmodellierung mit der Systems Modeling Language (OMG SysML (TM)). Den Sprachen SysML und UML (TM) (auf der SysML basiert) ist jeweils ein eigenes Kapitel gewidmet, das alle Sprachelemente behandelt. Ein weiteres Kapitel beschreibt die Spracherweiterung der SysML (Profil) für SYSMOD. Im Anhang befinden sich eine Übersetzung der englischen Begriffe und ein umfangreiches Glossar. Die 3. Auflage basiert auf der aktuellen SysML-Version 1.4, die einige Neuerungen mitbringt. Ebenso enthält sie auch die Elemente der Vorgängerversion 1.3, die es zum Zeitpunkt der 2. Auflage noch nicht gegeben hat. SYSMOD adressiert jetzt explizit die Architekturtypen: Basisarchitektur, logische Architektur, physische Produktarchitektur und funktionale Architektur. Weiter wurde ein neues Kapitel zur Vorbereitung auf die OCSMP-(OMG Certified Systems Modeling Professional-)Zertifizierung der OMG aufgenommen. 'Zusammen mit der weltweiten Systems-Engineering-Zertifizierung (inklusive SysML) ist jetzt ein guter Zeitpunkt, um geradewegs zu starten, die SysML zu lernen und anzuwenden. Dieses Buch ist eine fantastische Unterstützung für dieses Vorhaben.' (Aus dem Geleitwort von Richard Mark Soley, OMG)

Tim Weilkiens ist Bereichsleiter Systems-Engineering bei der Beratungsfirma oose Innovative Informatik GmbH. Seine Schwerpunkte sind die Modellierung und Entwicklungsprozesse. Er ist für oose GmbH Repräsentant bei der OMG, arbeitet dort u. a. aktiv an der UML-Spezifikation und ist Koautor der SysML-Spezifikation. Junior Ben hat ihn tatkräftig beim Schreiben der 2. Auflage des Buches unterstützt. Sie erreichen beide unter [e-mail].

Autoren/Hrsg.

Weilkiens, Tim

Inhaltsverzeichnis

1;Vorwort zur 3. Auflage;7
2;Vorwort zur 2. Auflage;9
3;Geleitwort von Richard Mark Soley;11
4;Inhaltsverzeichnis;17
5;1 Einleitung;22
5.1;1.1 Vorweg;22
5.1.1;1.1.1 Passt das Buch zu mir?;24
5.1.2;1.1.2 Was bietet mir das Buch?;26
5.1.3;1.1.3 Wie ist das Buch entstanden? Und danke!;26
5.1.4;1.1.4 Wie lese ich das Buch?;28
5.1.5;1.1.5 Wohin geht der Weg?;28
5.2;1.2 Systems Engineering;31
5.2.1;1.2.1 Was ist Systems Engineering?;32
5.2.2;1.2.2 Systems-Engineering-Prozesse;36
5.2.3;1.2.3 Der Systems Engineer;38
5.2.4;1.2.4 Historie des Systems Engineering;40
5.2.5;1.2.5 International Council on Systems Engineering;41
5.2.6;1.2.6 Systems Engineering in Deutschland;42
5.3;1.3 Modellbasiertes Systems Engineering (MBSE);43
5.3.1;1.3.1 Die Sprachen UML und OMG SysML;44
5.3.2;1.3.2 BPMN;47
5.3.3;1.3.3 MATLAB/Simulink;48
5.3.4;1.3.4 Modelica;48
5.3.5;1.3.5 Specifcation and Description Language (SDL);49
5.4;1.4 Randnotizen;49
5.4.1;1.4.1 AUTOSAR;49
5.4.2;1.4.2 Capability Maturity Model Integration (CMMI);50
5.4.3;1.4.3 Industrie 4.0;51
5.4.4;1.4.4 ISO/IEC 15288;52
5.4.5;1.4.5 Product Lifecycle Management (PLM);53
5.4.6;1.4.6 Requirement Interchange Format (ReqIF);54
5.4.7;1.4.7 STEP;55
5.4.8;1.4.8 V-ModellR XT;56
6;2 Pragmatischer Modellierungsprozess SYSMOD;59
6.1;2.1 Fallbeispiel;63
6.2;2.2 Die Systemidee;65
6.3;2.3 Systemidee und Systemziele beschreiben;69
6.4;2.4 Basisarchitektur festlegen;73
6.5;2.5 Anforderungen ermitteln;75
6.5.1;2.5.1 Stakeholder identifizieren;76
6.5.2;2.5.2 Anforderungen aufnehmen;81
6.6;2.6 Systemkontext modellieren;91
6.6.1;2.6.1 Systemakteure identizieren;93
6.6.2;2.6.2 System/Akteur-Objektuss modellieren;101
6.6.3;2.6.3 Systeminteraktionspunkte identifizieren;108
6.7;2.7 Anwendungsfälle modellieren;112
6.7.1;2.7.1 Anwendungsf?alle identizieren;114
6.7.2;2.7.2 Anwendungsf?alle essenziell beschreiben;126
6.7.3;2.7.3 Systemprozesse beschreiben;132
6.7.4;2.7.4 Anwendungsfälle redundanzfrei modellieren;137
6.7.5;2.7.5 Anwendungsfallabläufe modellieren;143
6.7.6;2.7.6 Objektuss modellieren;153
6.8;2.8 Fachwissen modellieren;162
6.9;2.9 Logische Architektur modellieren;168
6.9.1;2.9.1 System/Akteur-Interaktion modellieren;171
6.9.2;2.9.2 Systemschnittstellen ableiten;174
6.9.3;2.9.3 Systemstrukturen modellieren;180
6.9.4;2.9.4 Zustandsmodell erstellen;190
6.9.5;2.9.5 Physische Produktarchitektur modellieren;194
6.10;2.10 Randnotizen;197
6.10.1;2.10.1 Modellmanagement;197
6.10.2;2.10.2 Variantenmanagement;199
6.10.3;2.10.3 SYSMOD-Zickzackmuster;204
6.10.4;2.10.4 Funktionale Architektur;205
6.10.5;2.10.5 Agiles Systems Engineering;207
6.10.6;2.10.6 Datenaustauschformate;208
6.10.7;2.10.7 SYSMOD-Intensit?atsmodell;209
6.10.8;2.10.8 Modellsimulation;212
6.10.9;2.10.9 Testen;212
6.10.10;2.10.10 System of Systems (SoS);214
6.10.11;2.10.11 Modellierungsmuster;216
6.10.12;2.10.12 Tod des Akteurs! Lang lebe der Akteur!;222
7;3 UML – Unified Modeling Language;223
7.1;3.1 Historie;224
7.2;3.2 Aufbau und Konzepte;227
7.3;3.3 Das Klassendiagramm;230
7.3.1;3.3.1 Classifier;231
7.3.2;3.3.2 Klasse;232
7.3.3;3.3.3 Eigenschaft;234
7.3.4;3.3.4 Operation;237
7.3.5;3.3.5 Assoziation;238
7.3.6;3.3.6 Aggregation und Komposition;240
7.3.7;3.3.7 Objektspezifikation;242
7.3.8;3.3.8 Abhägigkeitsbeziehung;243
7.3.9;3.3.9 Abstraktionsbeziehung;244
7.3.10;3.3.10 Generalisierung;245
7.3.11;3.3.11 Signal;248
7.3.12;3.3.12 Datentypen;248
7.3.13;3.3.13 Assoziationsklasse;250
7.4;3.4 Das Kompositionsstrukturdiagramm;251
7.4.1;3.4.1 Eigenschaft;253
7.4.2;3.4.2 Konnektor;254
7.4.3;3.4.3 Port;254
7.5;3.5 Das Anwendungsfalldiagramm;256
7.5.1;3.5.1 Anwendungsfall;257
7.5.2;3.5.2 Akteur;261
7.5.3;3.5.3 Enthältbeziehung;263
7.5.4;3.5.4 Erweiterungsbeziehung;265
7.6;3.6 Das Aktivit?atsdiagramm;266
7.6.1;3.6.1 Aktivit?at;266
7.6.2;3.6.2 Aktion und Pin;270
7.6.3;3.6.3 Aktivitätskante;276
7.6.4;3.6.4 Aktivitätspartition;278
7.6.5;3.6.5 Parametermenge;279
7.6.6;3.6.6 Entscheidung und Zusammenführung;280
7.6.7;3.6.7 Mengenverarbeitung;282
7.6.8;3.6.8 Splitting und Synchronisation;283
7.6.9;3.6.9 Start- und Endknoten;286
7.6.10;3.6.10 Unterbrechbarer Aktivitätsbereich;288
7.6.11;3.6.11 Zentralpuer und Datenspeicher;289
7.7;3.7 Das Zustandsdiagramm;290
7.7.1;3.7.1 Zustandsautomat;291
7.7.2;3.7.2 Zustand;292
7.7.3;3.7.3 Transition;296
7.7.4;3.7.4 Auslöser und Ereignis;298
7.7.5;3.7.5 Start- und Endzustand;300
7.7.6;3.7.6 Pseudozustand;301
7.8;3.8 Die Interaktionsdiagramme;305
7.8.1;3.8.1 Interaktion;306
7.8.2;3.8.2 Lebenslinie;307
7.8.3;3.8.3 Nachricht;309
7.8.4;3.8.4 Kombiniertes Fragment;311
7.8.5;3.8.5 Interaktionsreferenz;314
7.8.6;3.8.6 Zustandsinvariante;315
7.8.7;3.8.7 Zeitliche Zusicherungen;317
7.9;3.9 Das Paketdiagramm;318
7.9.1;3.9.1 Paket;318
7.9.2;3.9.2 Importbeziehung;319
7.10;3.10 Sonstige Modellelemente;320
7.10.1;3.10.1 Diagrammrahmen;320
7.10.2;3.10.2 Erweiterungsmechanismus Stereotyp;321
7.10.3;3.10.3 Informationsuss;326
7.10.4;3.10.4 Kommentar;326
7.10.5;3.10.5 Modell;327
7.10.6;3.10.6 Zusicherung;328
8;4 SysML – Systems Modeling Language;331
8.1;4.1 Historie;333
8.2;4.2 Aufbau und Konzepte;334
8.3;4.3 Das Anforderungsdiagramm;336
8.3.1;4.3.1 Anforderung;337
8.3.2;4.3.2 Ableitungsbeziehung;339
8.3.3;4.3.3 Enthältbeziehung;340
8.3.4;4.3.4 Erfüllungsbeziehung;341
8.3.5;4.3.5 Kopiebeziehung;343
8.3.6;4.3.6 Prüfbeziehung;346
8.3.7;4.3.7 Verfeinerungsbeziehung;347
8.3.8;4.3.8 Verfolgungsbeziehung;349
8.3.9;4.3.9 Testfall;350
8.3.10;4.3.10 Tabellennotation;351
8.4;4.4 Die Zuteilung;352
8.4.1;4.4.1 Zuteilungsbeziehung;353
8.4.2;4.4.2 Zuteilungspartition;356
8.4.3;4.4.3 Tabellennotation;357
8.5;4.5 Die Blockdiagramme;358
8.5.1;4.5.1 Systembaustein;359
8.5.2;4.5.2 Port;365
8.5.3;4.5.3 Assoziationsbaustein;368
8.5.4;4.5.4 Bindungskonnektor;369
8.5.5;4.5.5 Einheit und Basisgröße;370
8.5.6;4.5.6 Einschränkende Referenz und Pfadendemultiplizität;371
8.5.7;4.5.7 Objektuss;374
8.5.8;4.5.8 Schnittstellenbaustein;375
8.5.9;4.5.9 Werteverteilung;376
8.5.10;4.5.10 Wertetyp;377
8.6;4.6 Das Zusicherungsdiagramm;378
8.6.1;4.6.1 Zusicherungsbaustein;379
8.7;4.7 Das Anwendungsfalldiagramm;381
8.8;4.8 Das Aktivitätsdiagramm;382
8.8.1;4.8.1 Aktivit?atsbaum;383
8.8.2;4.8.2 Kontrolloperator;385
8.8.3;4.8.3 Rate;386
8.8.4;4.8.4 Spezielle Objektknoteneigenschaften;387
8.8.5;4.8.5 Wahrscheinlichkeit;389
8.8.6;4.8.6 Zeitliche Zusicherungen;390
8.9;4.9 Das Zustandsdiagramm;391
8.10;4.10 Die Interaktionsdiagramme;392
8.11;4.11 Allgemeine Modellierungselemente;393
8.11.1;4.11.1 Begründung;393
8.11.2;4.11.2 Diagrammrahmen;394
8.11.3;4.11.3 Gruppe;396
8.11.4;4.11.4 Modellsicht und Standpunkt;397
8.11.5;4.11.5 Problem;399
8.11.6;4.11.6 Stakeholder;400
9;5 Systems-Engineering-Pro lSYSMOD;403
9.1;5.1 Akteurskategorien;404
9.2;5.2 Aktivitäten;406
9.3;5.3 Erweiterte Anforderung;407
9.4;5.4 Spezielle Anwendungsfälle;411
9.5;5.5 Benutzerschnittstelle;412
9.6;5.6 Disziplinenspezifische Elemente;413
9.7;5.7 Gewichtete Beziehungen;414
9.8;5.8 Erweiterter Stakeholder;416
9.9;5.9 System und Subsystem;418
9.10;5.10 Spezielle Systembausteine;419
9.11;5.11 System- und Zusicherungskontextelement;420
9.12;5.12 Systemprozess;421
9.13;5.13 Varianten;423
9.14;5.14 Ziel;425
10;6 OMG Certified Systems ModelingProfessional (OCSMP);427
10.1;6.1 Sinn und Unsinn von Zertifizierungen;427
10.2;6.2 Der Zertifizierungsprozess;429
10.3;6.3 Das OCSMP-Zertifizierungsprogramm;432
10.4;6.4 Andere Zertifizierungsprogramme;434
10.5;6.5 OCSMP Model User;434
10.5.1;6.5.1 OCSMP-Basiselemente der SysML;435
10.5.2;6.5.2 Coverage-Map OCSMP Model User;436
10.5.3;6.5.3 Referenzen;438
10.5.4;6.5.4 Beispielfragen;440
10.6;6.6 OCSMP Model Builder Fundamental;444
10.6.1;6.6.1 Coverage-Map OCSMP Model Builder Fundamental;444
10.6.2;6.6.2 Referenzen;445
10.7;6.7 OCSMP Model Builder Intermediate;445
10.7.1;6.7.1 Coverage-Map OCSMP Model BuilderIntermediate;446
10.7.2;6.7.2 Referenzen;448
10.8;6.8 OCSMP Model Builder Advanced;448
10.8.1;6.8.1 Coverage-Map OCSMP Model Builder Advanced;448
10.8.2;6.8.2 Referenzen;450
11;A Anhang;451
11.1;A.1 Glossar;451
11.2;A.2 SysML auf Deutsch;479
11.3;A.3 Veraltete Konzepte der SysML;486
11.3.1;A.3.1 Standardport und Objektussport;486
11.3.2;A.3.2 Modellsicht und Standpunkt;489
11.3.3;A.3.3 Einheit;490
11.3.4;A.4 Lösungen;491
12;Literaturverzeichnis;493
13;Index;499
14;www.dpunkt.de;0

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