23. Mai 2025

In der modellbasierten Entwicklung mit IBM Rhapsody wird in der System Spezifikation üblicherweise SysML verwendet.  Das System Modell dient als ausführbare Spezifikation für nachfolgende Verfeinerungs- und Detaillierungsschritte bis hin zur konkreten Impelementierung der (Subsytem-) Funktionalitäten.

Während in den frühen Entwicklungsphasen die SysML mit ihren spezifischen Konzepten u.A. für Interfaces und Ports mächtige Werkzeuge für den System Engineer zur Verfügung stellt, wird in der Implentierung der (Subsystem-) Funktionalität in der Regel die UML verwendet, deren Konzepte weit besser auf die Bedürfnisse der Software Entwickler abgestimmt sind. So unterstützt IBM Rhapsody C und C++ als zugrundeliegende Implementierungssprachen durch eine leistungsfähige und effiziente Code Generierung.

In der Implementierungsmodellierung mit UML werden Schnittstellen detailiert, Funktionalität ggf. dekomponiert und neu allokiert und Verhaltensmodellierung und Funktionen-Implementierung werden verfeinert.

TestConductor als modellbasiertes Test Werkzeug unterstützt das Testen von Modellverhalten sowohl für SysML als auch für UML Modelle. Gerade für die Verwendung des System Modells als ausführbare Spezifikation ist die frühzeitige Durchführung von Tests hilfreich, weil schon für den noch recht abstrakten System-Enturf die Korrektheit der Realisierung geprüft werden kann.

Testfälle werden in der Regel durch SequenzDiagramme spezifiziert, die optimal dafür geeignet sind funktionale Abläufe als Abfolgen von Nachrichten zwischen beteiligten Komponenten des Modells darzustellen. TestConductor übernimmt die Erzeugung geeigneter Treiber- und Beobachtungsfunktionen für benutzerdefinierte Spezifikationen und steuert die automatisierte Ausführung solcher SequenzDiagramm-Testfälle.

Die in der Systemmodellierung investierten Aufwände für die Erstellung von Testfällen möchte man natürlich so weit möglich auch für den Test der Implementierung später im Entwicklungsprozess nutzen können. Auch wenn System Modell und Implementierungsmodell getrennte Modelle sind, so sollten doch die im System-Modell definierten Testfälle logisch  auf die Implementierung anwendbar sein.

Wir habe ein Werkzeug entwickelt, dass die modellbasierte Regelerstellung für eine Abbildung von Testfällen aus einem Modell in ein anderes Modell ermöglicht. Dabei können sowohl einzelne Nachrichten auf Nachrichten im Zielmodell, aber auch Subsequenzen auf Ziel-Susbsequenzen abgebildet werden.

In der heutigen datengesteuerten Ära, in der „Daten das neue Gold“ sind, stellen der schnelle Zugang zu und die effiziente Verarbeitung von Informationen einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil dar. Model-Based Systems Engineering (MBSE) hat sich zu einer unverzichtbaren Methode für den Entwurf komplexer Systeme entwickelt, deren volles Potenzial jedoch durch die Grenzen herkömmlicher Datenmodellierungs- und Verarbeitungstechniken eingeschränkt wird. In diesem Vortrag wird vorgestellt, wie die Automatisierung auf der Grundlage von Wissensgraphen und strukturierten Daten diese Barrieren durchbricht und schnelle, kohärente und skalierbare Systementwurfs-Workflows ermöglicht – und das innerhalb weniger Stunden.

Zu Beginn wird die transformative Rolle von Wissensgraphen bei der Darstellung miteinander verbundener, hierarchischer Datenstrukturen hervorgehoben. Diese Strukturen werden durch die Integration von Eulerschen Graph Prinzipien, Ontologien und domänenspezifischem Wissen, wie beispielsweise Performance-Simulation für Netzwerksysteme, angereichert. Ein zentraler Schwerpunkt liegt auf der Bedeutung transaktionaler Ablauffunktionen und Workflows– Hinzufügen, Löschen und Verbinden von Knoten in Datenstrukturen und Graph basierten Datenbanken – zur Optimierung von MBSE-Prozessen.

Außerdem wird erörtert, wie Graph basierte Modelle in der formalen Sprache SysML, dargestellt werden können, um eine nahtlose Integration in bestehende MBSE-Workflows zu ermöglichen.

Die Automatisierung wird als entscheidender Faktor hervorgehoben, der nicht nur die Effizienz erheblich steigert, sondern auch die Kohärenz und Skalierbarkeit der Datenmodelle sicherstellt – selbst wenn diese an Komplexität zunehmen oder durch neue domänenspezifische Erweiterungen ergänzt werden. Praxisnahe Beispiele für die Integration von domänenspezifischem Wissen verdeutlichen dabei die Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit dieses Ansatzes in verschiedenen technischen Disziplinen.

Die Session schließt mit einer Demonstration, die den praktischen Einsatz einer Graph basierten Datenbank illustriert. Gezeigt wird ein workflowbasierter Ansatz, der das Erstellen, Verwalten und Betreiben einer automatisierten MBSE-Umgebung umfasst. Dieses Video vermittelt den Teilnehmenden konkrete Einblicke in die Umsetzung dieser Techniken und befähigt sie dazu, ihre Effizienz zu steigern, die Datenkohärenz zu wahren und sich im Wettbewerb zu behaupten.

Dieser Vortrag soll Fachleute und Unternehmen dazu inspirieren, traditionelle MBSE-Ansätze zu überdenken und die Automatisierung als Schlüssel zur Erschließung neuer Dimensionen von Effizienz, Präzision und Innovation zu erkennen.

Model-Based Systems Engineering (MBSE) integriert verschiedene technische Disziplinen, um integrierte Systeme mit relevanten Informationen über den gesamten Lebenszyklus des Systems zu realisieren. Die neue SysML v2 API unterstützt diese Integration, indem sie verschiedenen Engineering-Tools den Zugriff auf ein SysML v2-Systemmodell ermöglicht.

MathWorks zeigt gemeinsam mit oose eine Demonstration der SysML v2 API mit verschiedenen Engineering-Werkzeugen.

Das Ziel dieser Interessengruppe ist die Entwicklung eines Beispielmodells, das alle wesentlichen Aspekte erfolgreichen Engineerings sinnvoll darstellen kann. Dazu diskutieren Experten aus verschiedenen Unternehmen bei persönlichen Treffen. Zuletzt beim Automotive Day im November 2024 trafen sich interessierte Teilnehmer, um sich über die Engineering-Aspekte auszutauschen. Über Sinnhaftigkeit und Relevanz wurde viel diskutiert, und im Rahmen einer nicht-repräsentativen Umfrage gab es vielfältige Kommentare und Einschätzungen aus der betrieblichen Praxis.

Manfred Sieber ist bei SodiusWillert als Berater und Trainer tätig sowie als Dozent an der Technischen Universität Wien und teilt gern seine jahrzehntelange Erfahrung im Bereich System- und Softwareentwicklung. Dabei fokussierte er sich in den letzten Jahren auf modellbasierte Systementwicklung. Vor seinem Eintritt bei SodiusWillert befasste sich Manfred auch bei Airbus bereits intensiv mit der Frage, wie Modelle für die Systementwicklung effizient eingesetzt werden können. Davor beschäftigte er sich bei Airbus schwerpunktmäßig mit Mensch-Maschine-Schnittstellen und der Entwicklung sicherheitskritischer Software. Ein intensives Interesse an Softwareentwicklung für wissenschaftliche Anwendungen entwickelte Manfred bereits während seines Studiums der Chemie an der Universität Köln, das er mit Diplom und Promotion abschloss.

Aussteller-Workshop: Thema wird noch bekanntgegeben.

Aussteller-Workshop: Thema wird noch bekanntgegeben.