SYSTEM- UND SOFTWARE-ENGINEERING - tu · PDF fileSSE Zimmermann System- und Software-Engineering Systems Engineering – 2 Inhalt Systemgestaltung – Vorgehen Ablauf, Vorgehensmodelle,

Vorlesung im Wintersemester 2012/13
SYSTEM- UND SOFTWARE-ENGINEERING
Kapitel 2 Systems Engineering
FG System- und Software-EngineeringProf. Dr.-Ing. Armin Zimmermann

System- und Software-EngineeringSSE Zimmermann Systems Engineering 2
Inhalt
Systemgestaltung Vorgehen Ablauf, Vorgehensmodelle, Prinzipien
Zielsuche Situationsanalyse, Zielformulierung, Anforderungen
Lsungssuche Ideen entwickeln, Konzept berprfen
Auswahl Modellieren, Bewerten, Entscheiden

Systemgestaltung Vorgehen
Systems Engineering Ein Denk- und Vorgehensansatz zur systematischen
Lsung komplexer Probleme
Inhalt dieses Kapitels Wie luft Systems Engineering ab Vorgehen Welche Methoden und Modelle werden eingesetzt

SSE Zimmermann Systems Engineering 4System- und Software-Engineering
Life-cycle engineering view
Development phase Utilization phase
Product use Phase out and
Disposal
Conceptual & Preliminary
Design
Detail Design &
Development
Production and/or
ConstructionNEE
D
Design
Manufacture
Deployment
Manufacturing Configuration
Design
Manufacturing Operations
Product support and
maintenance
Product support configuration
design and development
Quelle: M. R. Shankar

Identification of need Research Input
Conceptual design
Preliminary Design
Detailed Design & Development
Utilization & Support
Phase-out and Disposal
Production/Construction
System concept
Subsystem design
Component design
Quelle: M. R. ShankarProduct life cycle

Ablauf des Systementwurfs Anforderungen bestimmen Spezifikation Entwurf Architektur Feinentwurf, Komponenten Realisierung (SW, HW) Integration Abnahme
Dabei: Testen

Quelle: SE Fundamentals
Zusammenhang und Abhngigkeiten

Phasenmodelle in der Softwareentwicklung Sequenziell Phasen strikt nacheinander, Dokumenten-orientiert Keine nderungen abgeschlossener Artefakte
Nebenlufig Phasen laufen teilweise parallel fr bessere Zeitnutzung Weiterhin keine nderungen fertiger Dokumente
Inkrementell Unterteilung des Produkts in Teile Schnellere Auslieferung von Teilfunktionalitt nach
vollstndiger Aufnahme der Anforderungen
Alternative: Evolutionr Anforderungen entwickeln sich im Projekt Ausgelieferte Versionen ergeben neue Anforderungen

Wasserfallmodell Abhngigkeiten zwischen Teilergebnissen; sequenziell
Quelle: Royce, Rumpe

V-Modell [Boehm] Explizite Adressierung von Qualittssicherung
Quelle: Rumpe

Iterativer Entwicklungsprozess Spezifikation, Entwurf und Implementierung mssen
immer wieder verndert und angepasst werden Hufiges Integrieren, Validieren und Testen
You should use iterative development only on projects that you want to succeed. [Fowler]
Inkrementelle Entwicklung Wenn mglich, sollte es immer einen lauffhigen
(unvollstndigen) Prototypen geben Neue Funktionen sofort integrieren Neue Versionen gegenber Anforderungen Validieren

Spiralmodell [Boehm 1987]
Quelle: Brgge/Dutoit

Spiralmodell Risikogetrieben: Grte Projektrisiken identifizieren und
als erstes bearbeiten (Prototyp?) Spirale = iterativer Zyklus durch dieselben Schritte Ziele jedes Durchlaufs aus alten Ergebnissen ableiten Kosten/Nutzen abwgen Regelmige berprfung des Prozessmodells Anpassbar Hoher Management-Overhead, groe Projekte

SE-Vorgehensprinzipien nach Daenzer Vom Groben zum Detail Hierarchieprinzip Variantenbildung Konzept-Integration
Problemlsungszyklus Zielsuche Lsungssuche Auswahl
Phasenmodell Entwicklung (Vorstudie, Hauptstudie, Detailstudie) Realisierung (Systembau, Systemeinfhrung) Nutzung (Nutzung, nderung, Auerbetriebnahme)

Phasen nach Daenzer
Vorentwicklung 1. Projektansto
- Entscheidung ob Vorstudie notwendig ist oder nicht
Entwicklung 2. Vorstudie: Abstecken der Grenzen des Problemfeldes 3. Hauptstudie: Struktur des Gesamtsystems verfeinern 4. Detailstudien
- Betrachtung von Untersystemen bzw. Systemaspekten

Realisierung 5. Systembau und Tests
- Konstruktion von Lsungsmglichkeiten- Teil- und Gesamtlsungen bis zur Einfhrungsreife
6. Systemeinfhrung- Gesamteinfhrung (kleine Systeme), sonst stufenweise- Prfung der Erfllung von Zielen und Spezifikationen- Abschlusstest- bernahme
7. Abschluss des Projekts- Abrechnung, Archivierung, Manverkritik, etc.

Nutzung 8. Instandhaltung 9. Vernderung 10. Auerbetriebnahme

Problemlsungs-zyklus Dient der systematischen
Lsung von Problemen Anwendbar in
jeder Projektphase
Quelle: Daenzer, Krmker

Problemlsungs-zyklus Zusammenhnge
zwischen den Teilschritten
Quelle: Daenzer

Phasengliederung und Problem-lsungszyklus Bedeutung der
Teilschritte whrend der verschiedenen Projektphasen
Vorstudie
Hauptstudie
Detailstudie
Systembau
Systemeinfhrung
Zielsuche Lsungssuche AuswahlProblem-lsungs-zyklus
Projekt-phasen
Quelle: Daenzer, Krmker

%
100
50
75
25
Commitment to technology, configuration, cost etc
System specific knowledge
Cost incurred
Ease of change
Concept & prelim. design
Detail design & development
Production Use, phase-out disposal Bild: M. R. Shankar

Inhalt
Systemgestaltung Vorgehen Ablauf, Vorgehensmodelle, Prinzipien
Zielsuche Situationsanalyse, Zielformulierung, Anforderungen
Lsungssuche Ideen entwickeln, Konzept berprfen
Auswahl Modellieren, Bewerten, Entscheiden

Zielsuche Situationsanalyse
Situationsanalyse Klrung von Ausgangssituation und Aufgabenstellung Ziel: Erforschen des Problembereichs Systemverstndnis, Analyse
Ziele der Analyse im Einzelnen Probleme verstehen, Ursachen ergrnden Aufgabenstellung und Ausgangssituation erkennen Problemfeld strukturieren und abgrenzen Gestaltungsbereich fr die Lsungssuche bestimmen Informationsbasis fr folgende Phasen schaffen
nach Krmker

Systemorientierte Betrachtung System und Umgebung herausarbeiten und abgrenzen Strukturmodelle fr Systeme, Systemteile und relevante
Teile der Umgebung erarbeiten Aufbauorientierte Betrachtung
Andere Mglichkeiten orientiert an Funktion (z.B. Flugzeugbau) Ablauf Ursache-Wirkung
nach Krmker

Informationsdarstellung Mit Modellen Auswahl Modellart Modellieren, Abstrahieren, Systemgrenzen Validieren Analysieren
UML (Softwaretechnik) SysML

Statische Darstellung der Systemstruktur
Graphen Knoten (Kreise/Rechtecke) stellen Elemente dar Kanten (Linien) stellen Beziehungen dar Graphtypen Aufbaudiagramme Ablaufdiagramme
Tabellen / Matrizen Komponenten werden in Tabelle angeordnet Markierung von Kreuzungspunkten stellt Beziehungen dar Intensitt von Beziehungen durch Angabe von Werten
nach: Krmker

Quell

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