Management Präsentation - TUM
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Management Präsentation Status: 21.10.2016 Authors: Peter Gersing (GPP) / Jan Philipps (Validas)
Agenda
1. Das SPEDiT Projekt
– Partner
– Ziele
2. SPES – Software Platform for Embedded Systems
– Viewpoint Requirements
– Viewpoint Functional
– Viewpoint Logical
– Viewpoint Technical
– Integration der Viewpoints
3. Lernkonzept
4. Interessierte?
2
Das SPEDiT Projekt
Das SPEDiT Projekt kombiniert bewährte SPES* Methoden mit
neuesten Trainingskonzepten und einem Paket von Tool- und
Beratungs-Unterstützung für eine erfolgreiche MBSE Einführung in
Ihrer Firma
Training
Erfolgreiche
Methoden Consulting MBSE
Einführung
Tools
MBSE = Modell-based Systems Engineering
*SPES = Software Platform for Embedded Systems
SPEDiT = SPES Dissemination & Transfer
3
SPEDiT Projekt Partner
Wissenschaftliche Teams der Methodenforschung haben sich mit
Trainings- und Tool-Experten zusammengeschlossen um neueste
MBSE-Forschungsergebnisse in die Praxis zu überführen
Forschung Industrie
MBSE = Modell-based Systems Engineering
4
SPEDiT Projekziele
• Trainingsmaterialien für die neu entwickelten MBSE
Methoden nach SPES
• Nutzung modernster Lehrmedien für die Trainings
• Durchgehende Toolketten für die Anwendung von
SPES Methoden
• Konzepte für die Unterstützung von Einführung
und Training
• Pilotprojekte im industriellen Umfeld
• Lizenzierungsmodelle
• Consulting Projekte (außerhalb SPEDiT)
5
Software Platform for Embedded Systems (SPES)
Mit seinen strukturierten Methoden, garantiert SPES höchste Standards in Bezug auf
durchgehende Designs und Validierung komplexer Systeme
Die Fokussierung der Modelle auf vier Viewpoints kombiniert mit reichhaltigen
Valedierungsmethoden stellt die Konsistenz und die Nachvollziehbarkeit sicher
Requirements Functional Logical Technical
Viewpoint Viewpoint Viewpoint Viewpoint
System C1 ECU1 ECU2
C2
C3
F1 F2 Bus
6
Viewpoint „Requirements“
Modellierungsziele sind die Dokumentation / Spezifikation der ...
• operationellen Umgebung des Systems (Kontext)
• Ziele des Systems und zugehöriger Szenarien
• zur Zielerreichung notwendigen, lösungsbezogenen Anforderungen
Modelle Kontext Ziele Szenarien Lösungsbezogene
Anforderungen
User SystemOutput Funktionen des TransportationController
«flowPort» «flow»
Zylinderkopffertigungsanlage
SystemOutput Wegpunkte für Crane1
berechnen
R1 Bewegungsauftrag
Crane1
Bewegungsauftrag
Crane1
Wegpunkte für Crane2
berechnen
Crane1Action Crane1Action
Sensordaten v erarbeiten
«flowPort» >
«flowPort»
Bewegungsauftrag
UserInput AutoMode AutoMode Crane2Action Crane2Action
Transport von Werkstücken Crane2
UserInput Crane1ActionSignal
«flow» gewährleisten ()
Sensor Sensor Bewegungsauftrag
OperationOn Crane2
UserInteraction SupplyBand IOAdapter
«flowPort» > Förderbandbew egungen
berechnen
Crane2ActionSignal Zeitgleiche UserInteraction SupplyBand IOAdapter SupplyBand SupplyBand
bearbeitung () OperationOn OperationOn
DeliveryBand DeliveryBand
+
«Contribution»
RN
UserInteraction
OperationOn() SupplyBand IOAdapter
«flowPort» «flowPort» OperationOn()
SensorSignal DeliveryBandSignal loop SupplyBand ansteuern
eingeschaltet
[OperationOn]
loop SupplyBand ansteuern OperationOn() Sensor()
>
eingeschaltet
Produktionsstofftransport [OperationOn] Sensor()
> gewährleisten ()
«flowPort» Kollilsionen Ansteuerung Initial [UserInput:
loop SupplyBand ansteuern einschalten]
SupplyBandSignal vermeiden () berechnen Ansteuerung
eingeschaltet
[OperationOn] SupplyBand() Sensor()
berechnen
environment
Anlage eingeschaltet
Crane1ActionSignal SupplyBand()
«flow»
system Ansteuerung Initial
[!OperationOn]
solution-oriented
Crane2ActionSignal [!OperationOn] !OperationOn() berechnen +Bus-conformant Data translated by IOAdapter +Raw Signal
-- «block»
+represented Information
«block»
SupplyBand() Action ActionSignal
«flow» «Contribution»
!OperationOn()
AutoMode [UserInput = !AutoMode] ManualMode +determined
SensorSignal DeliveryBandSignal
[!OperationOn] ausgeschaltet
«flow»
model
«flow» ausgeschaltet
[UserInput = AutoMode]
SupplyBandSignal !OperationOn()
scenarios
«block» «block» «block» «block» «block» «block» «block» «block»
«flow»
Crane1Action Crane2Action SupplyBandAction Deliv eryBandAction Crane1ActionSignal Crane2ActionSignal SupplyBandActionSignal Deliv eryBandActionSignal
Determination
Deliv eryBand (extern) SupplyBand (extern) ++
«Contribution»
> >
(from 2.3.2. Ziele
(from / Szenarien
2.3.2. "UserInteraction")
Ziele / Szenarien "UserInteraction")
ausgeschaltet
(from 2.1.2. Ziele (from
/ Szenarien
2.1.2. "IOAdapter")
Ziele / Szenarien "IOAdapter") system Representation
+determins
«block»
UserInput
Werkstücke Werkstück (from 2.3.2. Ziele / Szenarien "UserInteraction") (from 2.1.2. Ziele / Szenarien "IOAdapter")
requirements
erkennen () transportieren () [UserInput: [UserInput: einschalten] +Displayed data
>
terminieren] «block»
«block»
Rohstoff SystemOuput «block»
OperationOn AutoMode
transportieren ()
Env ironment
>
Anlage ausgeschaltet
Vermessen von «block» «block»
+Raw Data +Translated Signal
Produktionsstoffen () Sensor translated by IOAdapter SensorSignal
Final
«block» «block» «block» «block» «block» «block» «block» «block»
Crane1Sensor Crane2Sensor SupplyBandSensor Deliv eryBandSensor Crane1SensorSignal Crane2SensorSignal SupplyBandSensorSignal Deliv eryBandSensorSignal
Crane2 (extern) Crane1 (extern)
• Systematische Gewinnung von Anforderungen
Unterstützte
• Durchgängige Dokumentation / Spezifikation von Anforderungen
Aktivitäten
• Validierung von Anforderungen
7
Viewpoint „Functional“
Modellierungsziele sind die ...
• Integration der funktionalen Anforderungen in eine umfassende Systemspezifikation
• Beschreibung des Systemverhaltens aus einer Black-Box Sicht (Code, Zustandsmaschinen)
• Modellierung von Abhängigkeiten zwischen Systemfunktionen (Feature Interaction)
• Dekomposition von Nutzerfunktionen (Functional White Box Model)
Modelle Black Box Sicht System Funktions- Funktions-
(aus VP RE) Funktionen Hierarchie netze
User SystemOutput
«flowPort» «flow»
Zylinderkopffertigungsanlage
SystemOutput
UserInput «flowPort» «flowPort»
UserInput Crane1ActionSignal
«flow»
«flowPort»
«flowPort»
Crane2ActionSignal
«flowPort»
Projektion
SensorSignal DeliveryBandSignal
«flowPort»
SupplyBandSignal
Crane1ActionSignal
«flow»
Crane2ActionSignal
«flow»
SensorSignal DeliveryBandSignal
«flow» «flow»
SupplyBandSignal
«flow»
Deliv eryBand (extern) SupplyBand (extern)
Env ironment
Crane2 (extern) Crane1 (extern)
• Abstrakte Beschreibung der Realisierung
Unterstützte • Generierung von Testfällen und Verifikationsbedingungen
Aktivitäten • Funktionale Prototypen
8
Viewpoint „Logical“
Modellierungsziele sind die ...
• logische Beschreibung der Lösung durch Zerlegung in Komponenten
• Zuordnung von Funktionen zu logischen Einheiten
• Definition des vollständigen Systemverhaltens
• Realisierungs-unabhängige Lösung und Wiederverwendbarkeit von logischen Teilsystemen
Mapping
Modelle
Teilsystem Architektur Teilsystem Teilsystem
Schnittstelle Verhalten
System
Funktionen
Unterstützte • Verifikation des Systemverhaltens
Aktivitäten
• Simulation
9
Viewpoint „Technical“
Modellierungsziele sind die ...
• Optimierung der Ziel-Hardware und Systemressourcen (ECUs, Busse, Aktor, Sensoren)
• Definition von (Software-)Tasks und Scheduling
• Beschreibung der verteilungsspezifischen Kommunikation
• Hardware spezifische Systembeschreibung
Modelle Mapping
Logisches Ziel-Hardware Task und Kommunikation
Teilsystem Logical Perspective Technical Perspective Schedule
temp ProcessingResource
temp
Capture Data airTemp
control ComputingResource Signal1 Message1 Frame1
Task CtrlTask :Concurrency :Concurrency :Concurrency
Resource Resource Resource app-task1:Task bus-drv:Task
com:Task
app-task2:Task
Temp :SchedulerSlot :SchedulerSlot
temp Data control tempVal tempSel Signal2
Capture AirTempControl Var1 Scheduler Var2 :Scheduler
:SchedulerSlot
Signal1 Signal2
:SchedulerSlot header payload Message1
ECU :Scheduler header payload Frame1
Unterstützte • Zuordnung logischer Teilsysteme zu Hardware-Komponenten
Aktivitäten • Verifikation (Echtzeitanalysen, Scheduling, …)
• Embedded System Deployment
10Integration der Viewpoints
Modellierungsziele sind die ...
• Modelle der verschiedenen Viewpoint semantisch zueinander in Beziehung zusetzen
• Durchgängigkeit in der Methodik zu erreichen um die Konsistenz sicherzustellen
VP „Requirements“ VP „Functional“ VP „Logical“ VP „Technical“
System C1 ECU1 ECU2
C2
C3
F1 F2 Bus
Beispielhafte Querbeziehungen zischen den Viewpoints
11Lernkonzept
Das SPEDiT Projekt erstellt umfangreiches Lehrmaterial unter Anwendung modernster
Lernplattformen für zugeschnittene Seminare und Online Trainings
• Lerninhalte werden frei verfügbar (Open Source)
– Lizenzierung: Creative Commons CC BY
• Integration in Lernplattformen
– Moodle (Uni Ulm) – Referenzplattform
– PTC University (PTC)
– Schaeffler Lernumgebung
• Standardisierte Schnittstelle für das Lernmaterial
– SCORM (Shareable Object Reference Model) Version 2004
– Ermöglicht nahtlose Integration in jedes SCORM fähige Lernmanagement System
– Lernblöcke als kleinste shareable Unit (SCORM Package)
• Unterstützte Werkzeuge
– AutoFOCUS 3
– PTC Integrity (b-Version)
12Interessiert?
Jede Organisation hat ihre eigenen Prozesse, Tools und Besonderheiten. Das SPEDiT
Projekt hat zum Ziel für die Einführung der SPES Methoden eine anpassungsfähige
Unterstützung vorzubereiten.
Folgende Möglichkeiten gibt es bei dem Vorgang mitzuwirken:
1. Interviews:
Lassen Sie uns wissen, welche Erfahrungen Sie mit
MBSE schon gemacht haben und welche
Unterstützung Sie für eine Einführung benötigen
2. Associated Partner:
Nutzen die Expertise im SPEDiT Team um die SPES
Methoden in Ihren Betrieb auszuprobieren
3. Information im Internet:
http://spedit.in.tum.de/
13Backup
14Der “SPES* Modeling Framework”
*SPES = Software Platform for Embedded Systems
15Beziehung V-Prozessmodell und
SPES Artefakt-Modell
Reqirements
Analysis Delivery
System Design Integration
Architecture Verification
Implementation
Analysen
Tooling
Umfassende System Architektur
Requirements
Kontext
Funktionale Architektur
Logische (Sub-) System Architektur
Technische Architektur
Modellierungstheorie (FOKUS)
System Notation (Terminologie)
16Sie können auch lesen
