Begriffe des Systems Engineerings – Teil 9

Die Entwicklung von SysML 2

Sysml
In der Produktmodellierung wird derzeit die Modellierungssprache SysML 1 nur punktuell eingesetzt. Dies soll sich bald ändern. Die Entwicklung von Version 2 wird derzeit initiiert Bild: sdecoret/Fotolia.com
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Modellierungssprachen ermöglichen Entwicklern, die Anforderungen an ein Organisationssystem oder ein Softwaresystem sowie dessen Strukturen und inneren Abläufe auf einer höheren Abstraktionsebene festzulegen. Darstellungsform sind dabei Diagramme. Eine inhaltliche Weiterentwicklung von Modellierungssprachen erfordert neue Anforderungsziele und eine praxisnahe Umsetzung.

Uwe Kaufmann, GfSE-Projektleiter SysML Industrialization

Inhaltsverzeichnis

1. Disziplinübergreifende Produktmodellierung – keep it simple
2. Erwartungen an Version 2
3. Entwicklung der Version 2 mit Anwendungsbeispielen
4. Ausblick und die GfSE Projektgruppe SysML Industrialization
5. Zu dieser Rubrik
6. Anforderungen an Version 2

 

Die Object Management Group (OMG) als sogenannte Mutter der SysML hat nun ihre Weiterentwicklung zur SysML V2 initiiert. Die GfSE vertritt als Contributing Member der OMG die Anforderungen der deutschen Industrie im „SysML V2 Submission Team“ (SST). In den Mittelpunkt der Weiterentwicklung rückt die Einbindung der Modellierungssprache in die Engineering-Umgebungen und Prozesse im Sinne eines Ökosystems.

1. Disziplinübergreifende Produktmodellierung – keep it simple

Ausgangspunkt der Modellierungssprache ist die 2006 veröffentlichte und kontinuierlich weiterentwickelte SysML V1. Viele Anwender beklagen jedoch die starke Nähe zur UML, die von der OMG zur Modellierung von Software-Systemen entwickelt wurde. Ebenso gilt die Modellierungssprache nach wie vor als hochgradig komplex in Bezug auf die Anzahl ihrer möglichen Sprachkonstrukte und ihrer Verwendung. Die nicht eindeutige Tool-Implementierung der Sprache erschwert zudem die Interoperabilität von Systemmodellierungswerkzeugen und behindert damit den Austausch von Modellen. Das wesentliche Hindernis ist aber, dass in der bisherigen SysML eine gute Anbindung an ECAD-System und MCAD-Systeme fehlt – letztlich der zentrale Erfolgsfaktor, um alle Sichten auf ein cybertronisches Produkt als Cyber Physical System (CPS) abzubilden.

2. Erwartungen an Version 2

Version 2 solle eine erfolgreiche Industrialisierung der Systemmodellierung durch ihren ganzheitlichen (holistischen) Ansatz ermöglichen. Mit der Weiterentwicklung soll sie nun vollumfänglich für die formale Beschreibung der Architektur von Produkten und Systemen geeignet sein und mit den entsprechenden Mechanismen versehen über den gesamten Lebenszyklus als sogenannte „Single Source of Reference“ genutzt werden. Das SysML-basierte MBSE wird sich in das unternehmensweite Product Lifecycle Management (PLM) integrieren und somit ein über das konzeptuelle System Architecting hinausgehende Systems Engineering bereitstellen.

An Version 2 werden völlig neue Anforderungen gestellt. Diese sind im SysML V2 Request for Proposal (RFP) beschrieben und sollen die Nutzbarkeit, Ausdrucksstärke und Präzision der Sprache wesentlich verbessern. An erster Stelle steht die Forderung nach der Spezifikation eines eigenen Metamodells (bisher war die SysML ein sogenanntes Profil der UML), wodurch die Sprache semantisch präzise durch eine abstrakte und eine konkrete Syntax beschrieben wird. Damit wird eine notwendige Voraussetzung für die Interoperabilität und den Austausch von Modellen geschaffen. Ein integriertes Modell-Management wird den Änderungs- und Revisionsprozess sowie das Konfigurationsmanagement unterstützen. Und über Metamodell-Erweiterungsmechanismen kann die Sprache um weitere domänenspezifische Aspekte erweitert werden.

3. Entwicklung der Version 2 mit Anwendungsbeispielen

Die Anwendbarkeit der SysML V 2 wird im Rahmen der Gremienarbeit durch eine parallel laufende Pilotierung mit dem Ziel einer Referenzimplementierung begleitet. Die Verifikation der Sprachdefinition erfolgt im Sinne einer agilen Spezifikationsarbeit kontinuierlich durch aus den Anforderungen an die Version 2 entwickelten Testfällen und Anwendungsbeispielen. Die dabei entstehenden Beispielmodelle zeigen die Anwendbarkeit der Version 2 in allgemeinen Anwendungsdomänen auf – also nicht nur software-intensiven Systemen. Dieses Vorgehen zeigt den Lernprozess, den wir alle gemeinsam seit der Entwicklung der SysML V1 durchlaufen haben.

Das Großprojekt SysML V2 ist in der OMG bereits gestartet. Für eine finale verabschiedete Spezifikation wird natürlich etwas Zeit ins Land gehen: Ins Rollen gebracht hat das Projekt der im Dezember 2017 verabschiedete RFP. Darin sind die Anforderungen an die nächste Generation einer Systemmodellierungssprache definiert und Konsortien sind aufgerufen, Vorschläge für die Spezifikation dieser Sprache einzureichen. Eine „Initial Submission“ – also das „Grünbuch der SysML V2“ – ist für den November 2019 terminiert, weitere „Revised Submissions“ werden bis Ende 2020 erwartet. Es ist anzunehmen, dass mehr als eine Spezifikation eingereicht wird – diese gilt es zu harmonisieren beziehungsweise eine bevorzugte Spezifikation auszuwählen.

4. Ausblick und die GfSE Projektgruppe SysML Industrialization

Im Themenfeld MBSE tummeln sich eine stark zunehmende Zahl von Spielern – was die Bedeutung von MBSE und der SysML für die Industrie unterstreicht. Mit wesentlichen Playern hat die GfSE ein Memorandum of Understanding ausgearbeitet, wie zum Beispiel mit dem prostep ivip e.V., das klar die Rolle der Gesellschaft in der internationalen Weiterentwicklung des MBSE unterstreicht. Die GfSE vertritt dabei die inhaltliche Weiterentwicklung der Modellierungssprache bei der Object Management Group – auch vor dem Hintergrund von ISO-Aktivitäten im SE Umfeld, zum Beispiel der ISO/IEC 15288, aber auch für kleine und mittlere Unternehmen (zum Beispiel ISO/IEC29110). Dabei setzt die GfSE auf ihr starkes nationales Netzwerk, unter anderem mit seinen korporativen Partnern, wie zum Beispiel der Audi AG oder der Continental AG. Auch international ist die GfSE gut vernetzt.

Als Contributing Member der OMG ist die GfSE im Rahmen ihrer Projektgruppe „SysML Industrialization“ in die SysML V2-Aktivitäten involviert. Mit der Initiierung der Projektgruppe hat die GfSE einen Grundstein für die Realisierung eines SysML-basierten Produktentwicklungsprozesses gelegt, der – im Einklang mit der Vision von INCOSE – in einem MBSE Ökosystem münden soll. Hauptziele der Projektgruppe sind dabei zunächst die Mitarbeit an der Version 2 Submission und der Version 2 konformen Weiterentwicklung der SysML V1. eve

 

SysML hat sich kontinuierlich und nutzerfreundlich weiterentwickelt. Der große Versionssprung steht kurz bevor
Bild: GfSE

Info

Zu dieser Rubrik

‚In erster Linie geht es um Kommunikation‘ – das war der Titel der Titelstory der ersten Ausgabe der develop3 systems engineering, heute KEM Systems Engineering. Tatsächlich wird die Bedeutung von Kommunikation in Projekten häufig unterschätzt. Projekte sind heute höchst interdisziplinär und im Regelfall über Zeitzonen, Kulturkreise und Sprachräume verteilt. Die präzise und konsistente Verwendung von Begriffen wird somit zur Schlüsselkompetenz. Eine der ersten Aufgaben des Systems Engineers im Projekt ist deshalb die Schaffung eines Vokabulars, das eine eindeutige Kommunikation fördert. Zur Unterstützung dieser Aufgabe veröffentlichen wir in enger Zusammenarbeit mit der Gesellschaft für Systems Engineering (GfSE) e.V. in jeder Ausgabe der KEM Systems Engineering Definitionen zu relevanten Begriffen des Systems Engineerings; Ausgangspunkt hierfür ist die deutsche Übersetzung V. 4 des Handbuchs Systems Engineering des International Council on Systems Engineering (INCOSE).


PLUS

Anforderungen an Version 2

Die neuen Anforderungen an der Version 2 der Modellierungssprache sind im SysML V2 RFP beschrieben und sollen die Nutzbarkeit, Ausdrucksstärke und Präzision der Sprache wesentlich verbessern. Die neue Version soll eine erfolgreiche Industrialisierung der Systemmodellierung durch ihren ganzheitlichen holistischen Ansatz ermöglichen.

http://hier.pro/BANLD


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