Führende Organisationen erzielen Engineering-Exzellenz durch leistungsfähige, skalierbare und zukunftssichere Systeme. Model-Based Systems Engineering (MBSE) ermöglicht effizientes Design, rigorose Verifikation und durchgängige Nachverfolgbarkeit. Der Einsatz von SysML in Sparx Systems Enterprise Architect (EA) harmonisiert die Entwicklung, verkürzt Lieferzyklen und stärkt die Zusammenarbeit in den Branchen Luft- und Raumfahrt, Verteidigung sowie Automotive.
Warum MBSE und SysML?
MBSE ersetzt fragmentierte, dokumentengesteuerte Praktiken durch einen vernetzten, modellzentrierten Ansatz. SysML implementiert MBSE, indem es Ingenieuren ermöglicht, Systemstruktur, Verhalten, Interaktionen und Anforderungen in einem einzigen einheitlichen Modell darzustellen. Dieser Ansatz erhöht die Übersichtlichkeit, reduziert Fehler, vereinfacht das Komplexitätsmanagement und fördert die nahtlose Zusammenarbeit zwischen Teams.
Warum sollte man Enterprise Architect für MBSE wählen?
Sparx Systems Enterprise Architect unterstützt den vollständigen MBSE-Lebenszyklus – von der Anforderungserfassung über die Architekturvalidierung bis zur Simulation.
Zentrale Funktionen:
- Umfassende SysML-Unterstützung: Vollständige SysML-Abdeckung (inklusive SysMLv2-Modellierungsumgebung).
- Integriertes Anforderungsmanagement: Anforderungen direkt im Modell erfassen, nachverfolgen und validieren oder Anforderungen aus externen Werkzeugen wie IBM DOORS NG, Jira und Jama anbinden.
- Automatisierte Dokumentenerstellung: Konsistente, hochwertige Berichte und Systemdokumentation direkt aus den Modellen generieren.
- Zusammenarbeit über Prolaborate: Modelle mit Fachbereichen teilen, Feedback in Echtzeit einholen und Stakeholder-Beiträge nachverfolgen.
- Versionsverwaltung aktivieren: Mit den integrierten Funktionen zur Versionssteuerung die kontrollierte Modellevolution sicherstellen.
Von Anforderungen zu Verhalten: End-to-End-MBSE-Modellierung
Spezifikationsmodellierung:
Anforderungen
Ein robustes MBSE beginnt mit der Erfassung und Steuerung von Systemanforderungen. Mit SysML-Requirements-Diagrammen können Teams:
- Übergeordnete und detaillierte Anforderungen hierarchisch strukturieren.
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Anforderungen anhand von Attributen wie Status (vorgeschlagen, freigegeben etc.) mittels visueller Farbkennzeichnung unterscheiden.
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Anforderungen aus Quellen wie Jira, Jama, IBM DOORS oder Polarion importieren, um Daten zentral in EA zu konsolidieren.
Anforderungen sind erstklassige Elemente – sie steuern den nachgelagerten Modellierungsprozess.
Requirement Diagramm in Sparx EA
Use Case
Nach der Definition der Anforderungen übersetzen Use-Case-Diagramme diese in funktionale Szenarien:
- Bereitstellung einer Top-Level-Sicht auf Systemfunktionen und Interaktionen mit externen Akteuren (Nutzende, andere Systeme).
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Schrittweise Beschreibung von Szenarien inklusive Alternativ- und Ausnahmeabläufen.
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Festlegung von Vor- und Nachbedingungen zur Präzisierung der Verhaltenserwartungen.
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Direkte Generierung von Aktivitätsdiagrammen aus Use Cases zur Visualisierung der Ablaufpfade.
Use Case Diagramm in Sparx EA
Struktur-Modellierung:
Block-Definition
- Spezifiziert Systemkomponenten und -subsysteme einschließlich Eigenschaften, Operationen und Beziehungen.
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Liefert eine Architekturübersicht, die die Verknüpfungen zwischen Blöcken darstellt.
Block-Definition Diagramm in Sparx EA
Internes Block-Diagramm
- Detailliert die innere Zusammensetzung von Blöcken – Parts, Ports und Konnektoren.
- Visualisiert Interaktionen von Teilkomponenten und schafft tiefere Architektureinsichten.
Internes Block-Diagramm in Sparx EA
Verhaltensmodellierung:
Aktivitätsdiagramm
- Modelliert System-Workflows und Prozesse.
- Aktivitäten lassen sich nach Akteuren oder Komponenten partitionieren.
- Unterstützt das Drill-down in Detailabläufe für ein klares Verständnis des Systemverhaltens.
Aktivitätsdiagramm in Sparx EA
Sequenzdiagramm
-
Stellt zeitlich geordnete Interaktionen zwischen Systemelementen dar.
- Erfasst Nachrichtenfolgen, Schleifen, Alternativen und parallele Pfade.
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Validiert dynamisches Verhalten und Kommunikationsreihenfolge zwischen Komponenten.
Sequenzdiagramm in Sparx EA
Zustandsautomat
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Modelliert Zustände und Übergänge von Systemen oder Komponenten als Reaktion auf Ereignisse oder Trigger.
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Definiert Verhaltensaspekte wie Entry-, Exit- und interne Aktionen.
- Ermöglicht die Simulation von Zustandsübergängen in EA zur Visualisierung des Verhaltens unter variierenden Bedingungen.
Zustands-Diagramm in Sparx EA
Durchgängige Rückverfolgbarkeit
MBSE-Diagramme sind eng verknüpft und bilden ein kohärentes Gesamtmodell:
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Anforderungs-Traceability: Anforderungen werden über Use Cases verfeinert, durch Testfälle verifiziert und von Systemblöcken erfüllt, die Verhaltensdiagramme als Komposita einbinden.
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Gewährleistet vollständige Transparenz von der Anforderungserfassung bis zum realisierten Verhalten – für fundierte Impact-Analysen und Entscheidungen.
Rückverfolgbarkeit in Sparx EA
Fazit
Model-Based Systems Engineering mit SysML in Enterprise Architect befähigt Organisationen, komplexe Systeme effizient zu entwerfen, zu verifizieren und bereitzustellen. Ein modellzentrierter Ansatz reduziert Risiken, steigert die Qualität und beschleunigt die Time-to-Market. EA bietet eine umfassende und kosteneffiziente Plattform, die Ihre MBSE-Initiative von der Idee bis zur Auslieferung unterstützt.