Was ist die Systemmodellierungssprache (SysML)?
SysML (Systems Modeling Language) ist eine Modellierungssprache, die von Systemingenieuren zum Entwerfen und Analysieren komplexer Systeme verwendet wird, die Hardware, Software, Elektronik und andere Komponenten umfassen. SysML 1.x basiert auf UML (Unified Modeling Language) und umfasst neun Diagrammtypen, mit denen Systemstruktur, Verhalten und Anforderungen dargestellt werden können. SysML 2, die neue Version des Standards, soll im Sommer 2025 veröffentlicht werden und bietet Systemingenieuren noch leistungsfähigere Funktionen für den Entwurf komplexer Systeme und den Austausch von Modelldaten über den Digital Thread hinweg.
SysML erleichtert die Verwaltung großer, hochkomplexer und sicherheitskritischer Produkte in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Energieerzeugung und der Medizintechnik. Als visuelle Modellierungssprache verbessert SysML die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Teams und über verschiedene Engineering-Disziplinen hinweg.
Was ist modellbasierte Systemtechnik (MBSE)?
MBSE (Model-Based Systems Engineering) ist eine Methodik, bei der Modelle anstelle von Dokumenten verwendet werden, um komplexe Systeme während ihrer gesamten Entwicklung zu entwerfen, zu analysieren und zu verwalten. Durch die Erstellung eines einzigen digitalen Modells, das alles von Anforderungen über Entwürfe bis hin zu Testinformationen erfasst, hilft MBSE Ingenieurteams, effektiver zusammenzuarbeiten, Konstruktionsfehler zu reduzieren und Änderungen effizienter zu verfolgen.
Wie arbeiten SysML und MBSE zusammen?
SysML ist eine Modellierungssprache, die ein Standard-Metamodell, Diagramme und grafische Notationen bereitstellt, während MBSE eine Engineering-Methodik ist, die auf diesen Modellen basiert, um Systeme zu entwickeln und zu analysieren. SysML ist die Grundlage von MBSE. Ingenieure verwenden SysML-Diagramme, um digitale Systemmodelle zu erstellen, und analysieren und optimieren dann mithilfe von MBSE-Praktiken die Entwürfe anhand dieser Modelle. Ohne SysML würde MBSE eine gemeinsame Sprache fehlen, mit der Teams Systemdesigns, Anforderungen und Verhaltensweisen visuell über verschiedene Engineering-Disziplinen hinweg zuverlässig kommunizieren könnten.
Was sind die Vorteile der Verwendung von SysML und MBSE im System Engineering?
Der Einsatz von SysML und MBSE im System Engineering bietet mehrere wesentliche Vorteile.
Verbesserte Kommunikation und Zusammenarbeit
Visuelle Modelle sind für die Kommunikation nützlich, da sie einen klaren und einheitlichen Überblick über ein gesamtes System bieten, einschließlich Anforderungen, Funktionen und Architektur. Die Verwendung einer gemeinsamen grafischen Sprache hilft verschiedenen Interessengruppen aus unterschiedlichen Disziplinen, effektiver zusammenzuarbeiten, was das Verständnis verbessert und Unklarheiten beseitigt.
Bessere Qualität
Modelle tragen dazu bei, Risiken und hohe Kosten von Fehlern in den Phasen der Spezifikation, Konstruktion, Prüfung, Implementierung und Unterstützung zu reduzieren. Die frühzeitige Erkennung von Problemen durch Simulationen und miteinander verbundene Modelle trägt zur Qualitätsverbesserung und Fehlerreduzierung bei.
Verbesserte Effizienz
Da Ingenieure ganze Systeme und deren Funktionalität modellieren können, bevor sie mit dem Programmieren oder Bauen beginnen, sind die Systeme wesentlich effizienter. Durch die Eliminierung langer Entwicklungszyklen und die Reduzierung von Nacharbeiten wird der Produktentwicklungsprozess effizienter.
Verbesserte Rückverfolgbarkeit
Mit SysML können Anwender eines MBSE-Tools große und komplexe Systeme entwerfen und simulieren. Der Einsatz von SysML in MBSE ermöglicht eine nahtlose, kontinuierliche Integration des Systemdesigns über Systeme, Prozesse und den gesamten Produkt- und Betriebslebenszyklus hinweg, wobei MBSE die Verfolgung von Anforderungen und Änderungen während eines Projekts vereinfacht.
Die Zukunft von MBSE und SysML
Die Zukunft von SysML und MBSE gemeinsam ist vielversprechend. Die OMG, die Organisation, die die Sprache SysML entwickelt hat, hat eine Aktualisierung der Sprache genehmigt. SysML 2.0 ist eine modernisierte Systemmodellierungssprache, die für die komplexe Systemtechnik entwickelt wurde. Sie verbessert SysML durch eine neue Textsyntax, verbesserte Modularität und präzisere Semantik. Sie unterstützt eine bessere Tool-Integration, Automatisierung und Modellwiederverwendung über verschiedene Engineering-Bereiche hinweg. Kurz gesagt: Sie ist flexibler, einfacher mit Software-Tools zu verwenden und besser für große, komplexe Projekte geeignet als die ältere Version.