SysML und MBSE erklärt

Komplexe Systeme mit Modellen planen

SysML (Systems Modelling Language) ist eine grafische Modellierungssprache, die entwickelt wurde, um das Systems Engineering zu unterstützen. Sie erweitert die Möglichkeiten der Unified Modeling Language (UML), die auf die Softwareentwicklung ausgerichtet ist, um den breiteren Bedürfnissen von Systemingenieuren gerecht zu werden. SysML ermöglicht die Modellierung komplexer Systeme, die Hardware, Software, Daten, Prozesse und Menschen umfassen, und ist damit ein wichtiges Werkzeug im Bereich Systems Engineering.

Speziell entwickelt für Systems Engineering

Im Gegensatz zur UML, die sich hauptsächlich auf Softwaresysteme konzentriert, deckt die SysML ein breiteres Spektrum von Anforderungen ab. Sie befasst sich mit Systemanforderungen, Strukturen, Verhalten und Validierung und bietet einen umfassenden Rahmen für die Modellierung komplexer Systeme.

SysML (Systems Modeling Language) dient als umfassender Rahmen, um verschiedene Aspekte eines Systems effizient zu erfassen und wichtige Facetten des Systems Engineering zu integrieren:

• Anforderungsmanagement: SysML stellt explizite Verbindungen zwischen Systemanforderungen und deren physischer Implementierung her. Dies gewährleistet die Nachvollziehbarkeit und den Abgleich zwischen dem, was das System leisten soll und wie es im Entwurf realisiert wird. 

• Verhaltensbeschreibung: Sie unterstützt die Darstellung des dynamischen Verhaltens durch Aktivitätsdiagramme, Sequenzdiagramme und Zustandsmaschinendiagramme, die ein klares Verständnis davon vermitteln, wie das System in verschiedenen Szenarien funktioniert.

• Strukturelle Beschreibung: SysML ermöglicht die Visualisierung physikalischer und logischer Strukturen durch Blockdefinitionsdiagramme (BDD) und interne Blockdiagramme (IBD). Diese veranschaulichen die Architektur des Systems, seine Komponenten und deren Verbindungen untereinander. . 

• Parametrische Randbedingungen und Abhängigkeiten: SysML bietet die Möglichkeit, Randbedingungen und Beziehungen innerhalb eines Systems darzustellen. Dies ermöglicht eine detaillierte technische Analyse zur Validierung wichtiger Aspekte wie Leistung, Sicherheit und Konformität.

The relationships between these different views can be visualized through diagrams that ensure requirements traceability, depict dynamic behaviors, represent structural architecture, and validate parametric constraints to providea cohesive understanding of the system’s design and performance.  

SysML, Systems Engineering und MBSE

SysML spielt eine entscheidende Rolle im Systems Engineering, da sie die Erstellung maschinenlesbarer Modelle im Sinne von MBSE ermöglicht. Diese Modelle dienen als konsistenter Kommunikationsrahmen für interdisziplinäre Teams und stellen die Koordination und Zusammenarbeit sicher.

Die MBSE-Software GENESYS von Zuken unterstützt und erweitert die SysML, indem sie deren Standardelemente wie Anforderungsdokumentation, Strukturdarstellungen, Verhaltensdiagramme und parametrische Bedingungen um zusätzliche Elemente ergänzt.

SysML bietet eine standardisierte Sprache für die Modellierung von Systemen. GENESYS erweitert dieses Framework um Funktionen wie regelbasierte Validierung zur Sicherstellung der logischen Konsistenz, dynamische Sichten, die sich automatisch aktualisieren und mit dem zentralen Modell-Repository synchronisieren, sowie eine vollständige Traceability von Anforderungen, Funktionen, Verhalten und Komponenten.

GENESYS: SysML erweitert um ein natürlichsprachliches Metamodell

GENESYS setzt auf natürlichsprachliche Semantik für bessere Verständlichkeit und klarere Kommunikation zwischen den Beteiligten und ermöglicht so die Modellierung und das Verständnis komplexer Systeme über die Grenzen der formalen Notation von SysML hinaus.

Darüber hinaus lässt sich GENESYS nahtlos in andere Tools und Strukturen integrieren und bietet fortschrittliche Funktionen wie ausführbare Modelle, Auswirkungsanalysen und Kompatibilität mit domänenspezifischen Tools wie DOORS und MATLAB. Dies ermöglicht eine noch umfassendere und flexiblere Modellierungsumgebung.

Auf einen Blick

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die SysML eine entscheidende Rolle für das Model-Based Systems Engineering im Sinne von MBSE spielt, indem sie die Erstellung ganzheitlicher Modelle ermöglicht, die den gesamten Lebenszyklus eines Systems unterstützen. Das GENESYS-Metamodell baut auf den Prinzipien der SysML auf, erweitert und verbessert diese. Es bietet ein breiteres Spektrum an Möglichkeiten, insbesondere für das Model-Based Systems Engineering (MBSE), für eine robustere, integrierte und semantisch reichhaltigere Modellierung komplexer Systeme.

Weiterführende Informationen zu Systems Engineering und Modellierung finden Sie unter folgendem Link

MBSE mit GENESYS