Software & Systems Engineering

Modellierung und Implementierung großer und komplexer Softwaresysteme

Innovatives Engineering softwareintensiver Systeme

In zahlreichen Branchen stehen Unternehmen vor der Herausforderung, komplexe technische und soziotechnische Systeme zu entwickeln. Dies erfordert eine sorgfältige Herangehensweise, um eine schnelle Marktakzeptanz und dauerhafte Rentabilität zu gewährleisten. Die Entwicklung hin zu autonomen, interaktiven und dynamisch vernetzten Produkten, die durch Softwareinnovationen vorangetrieben wird, unterstreicht den Bedarf an innovativen, präzisen Methoden im Bereich des Software & Systems Engineering.

Moderne softwareintensive Systeme und Dienste sind geprägt durch eine stetig wachsende Anzahl softwaredefinierter Funktionen, die durch die Verfügbarkeit von Rechenleistung, Bandbreite, Daten und Diensten ermöglicht werden. Dabei stehen Entwickler vor der Herausforderung, widersprüchliche Design-Zwänge und -Ziele zu bewältigen, die sich sowohl aus benutzerzentrierten Anforderungen als auch aus nicht verhandelbaren Vorschriften und Normen ergeben. Gleichzeitig steigt die Nachfrage nach nicht-funktionalen Eigenschaften wie Sicherheit, Robustheit, Verfügbarkeit, Schutz, Privatsphäre und Wartbarkeit. Die Grenzen zwischen einzelnen Systemen und Anwendungsdomänen verschwimmen zunehmend, insbesondere in System-of-Systemen, während Software immer tiefer in komplexe cyber-physische Systeme integriert wird. Hinzu kommt ein hoher Grad an Automatisierung und Autonomie, wobei KI-intensiver Software eine immer größere Rolle zukommt.

Interdisziplinärer Ansatz für zukunftsfähige Software

Im fortiss Forschungsschwerpunkt Software & Systems Engineering steht der interdisziplinäre Ansatz im Mittelpunkt: Die Expertise aus verschiedenen Kompetenzfeldern wird gebündelt, um innovative Methoden für das Engineering softwareintensiver Systeme zu entwickeln. Ziel ist es, die zunehmende Komplexität dieser Systeme zu bewältigen und eine kontinuierliche, nahtlose Entwicklung sowie Qualitätssicherung über organisatorische, disziplinäre und systemübergreifende Grenzen hinweg zu ermöglichen. 

Teaserbild Requirements Engineering
Kompetenzfeld

Requirements Engineering

Der Fokus liegt auf praxisnahen Ansätzen zum effizienten Umgang mit multifunktionalen Anforderungen – insbesondere in frühen, volatilen, nutzerzentrierten und stark regulierten Umgebungen sowie in datenbasierten Entwicklungsphasen.
Teaserbild Model-based Systems Engineering
Kompetenzfeld

Model-based Systems Engineering

Neuartige Methoden auf Basis semantischer Systemmodelle reduzieren Kosten und Markteinführungszeiten cyber-physischer Systeme. Open-Source-Tools unterstützen Designentscheidungen und sichern Architekturen formal sowie per Simulation.
Teaserbild Automated Software Testing
Kompetenzfeld

Automated Software Testing

Testautomatisierungswerkzeuge und -praktiken machen das Test-Engineering effektiver – für traditionelle Software, KI-basierte Anwendungen und komplexe cyber-physische Systeme.

Use Cases

Use Case

Systematische Anforderungserhebung mit Artefaktmodell-Blueprints

fortiss entwickelt methodische Ansätze zur strukturierten Erfassung und Dokumentation von Anforderungen. Artefaktmodell-Blueprints helfen, Abhängigkeiten zu erkennen und komplexe Systeme effizient zu entwickeln.

Use Case

Automatisierte Anforderungsextraktion und Compliance Prüfung

fortiss erforscht halbautomatische Methoden zur Anforderungsextraktion, damit Unternehmen Compliance-Vorgaben effizient analysieren und nachweisen können – besonders in stark regulierten Branchen wie Finanz- und Versicherungswesen.

Use Case

Analyse und Verwaltung der Modellqualität und -konsistenz

Automatisierte Analyse und Optimierung von Modellstrukturen erhöht Qualität und Konsistenz in Software- und Systementwicklungen. Fehler werden früh erkannt und Entwicklungsprozesse effizienter gestaltet.

Use Case

Optimierung von Software- und Hardware-Architekturen für cyber-physische Systeme

KI-gestützte Algorithmen optimieren Architekturentscheidungen in modernen Systemen. So lassen sich Designbeschränkungen und Zielvorgaben effizient umsetzen, Qualität steigern und Entwicklungsprozesse beschleunigen.

Use Case

Machine Learning-gestützte Testfallgenerierung für komplexe Systeme

ML- und suchbasierte Verfahren automatisieren die Erstellung von Testfällen, reduzieren den Testaufwand und ermöglichen frühzeitige Fehlererkennung – besonders in sicherheitskritischen Bereichen wie der Automobilindustrie.

Referenzprojekte

Fallstudie IDEA

Integrierte Entwicklungsumgebung für die Luft- und Raumfahrt

Methoden des modellbasierten Systems-Engineering (MBSE) sowie modulare Toolkits, um die Entwicklungs- und Zertifizierungsprozesse zu optimieren und so höchste Sicherheitsstandards gewährleisten.
TeFoSa

Effiziente Absicherung von Sicherheitsmechanismen durch Testautomatisierung

Angesichts der steigenden Komplexität von Automobilarchitekturen können manuell erstellte Hardware-in-the-Loop (HiL)-Tests potenziell sicherheitskritische…
Erfolgsgeschichte AutoFOCUS

Fahrzeugarchitekturen von morgen optimieren

AutoFOCUS 3 automatisiert die Analyse und Optimierung komplexer Systemarchitekturen in cyber-physischen Systemen, steigert die Effizienz und ermöglicht hochwertige Anpassungen bei sich ändernden Anforderungen.
Apollo

Modellbasierte Entwicklung sicherer und cyber-resilienter autonomer Fahrsysteme

Das Projekt entwickelt automatisierte Methoden und computerbasierte Unterstützung für Safety- und Security-Ingenieure, um eine konstruktionssichere Synthese von…
ACSC

Effiziente und automatisierte Security Compliance für agile Softwareentwicklung

Das Projekt ACSC (Automated Continuous Security Compliance) bewegt sich im Spannungsfeld zwischen kontinuierlicher Softwareentwicklung und der Einhaltung…
OpenSBT

Suchbasiertes Testen von automatisierten Fahrsystemen

Effiziente und skalierbare Validierung komplexer autonomer Systeme durch einfache Integration von Simulationen, Suchalgorithmen und Analysewerkzeugen.
RegComp

Tool-gestützte Regulatory Compliance im Requirements Engineering

Um allgemeingültige Standards zu erfüllen, müssen Softwaresysteme Vorschriften, Grundsätze, Aufgabenstellungen und Richtlinien einhalten. Ein erster Schritt auf…
Software4KMU

Softwareentwicklungs-Toolbox für KMU für strukturierte effiziente und praxisorientierte Projekte

Die Zukunfts- und Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen wird zunehmend von ihrer Fähigkeit beeinflusst werden, digitale Wertschöpfung betreiben zu können. Im…
Fallstudie ArMiCo

Verwaltung komplexer Software-Ökosysteme in der industriellen Automatisierung

Beherrschung der wachsenden Komplexität von IT- und OT-Systemen durch einen „Architecture-as-Code“-Ansatz, der eine übergreifende Steuerung der gesamten Systemlandschaft ermöglicht.
Evidential Tool Bus

Ein Rahmenwerk für kontinuierliche und nachhaltige Softwarezertifizierung

Die Komplexität eingebetteter Software und die steigenden Anforderungen an die Sicherheit übersteigen bereits die Möglichkeiten aktueller Verifikations- und…
Fallstudie Certibus

Kontinuierliche Sicherheitsnachweise für sichere cyber-physische Systeme

Kontinuierliche Sicherheitsnachweise und Zertifizierungsprozess für komplexe Systeme wie autonome UAVs.
Fallstudie UCON

Verlässliche Nutzungskontrolle für sichere Richtliniendurchsetzung in Cloud, Edge und IoT

Formale Methoden, Monitoring und automatisierten Analysen zur kontinuierlichen Durchsetzung und Verifikation von Zugriffsrechten in dynamischen Umgebungen.

Im Überblick

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Angebote & Insights

Projekte

Forschung mit Wirkung

Unsere Forschungsprojekte schlagen eine Brücke zwischen Forschung und Industrie, um innovative Softwarelösungen und eine nachhaltige digitale Transformation zu ermöglichen.
Angebote

Ihre Innovation beginnt mit fortiss

fortiss unterstützt Unternehmen und Behörden bei der Entwicklung innovativer Produkte, Prozesse und Dienstleistungen in den Bereichen Software- und Systemtechnik, KI-Entwicklung und IoT-Entwicklung – vom Konzept bis zur Umsetzung.
Fokusthemen

Innovative Lösungen für zahlreiche Domänen

fortiss entwickelt praxisnahe Softwarelösungen für verschiedene Domänen. Forschung und Praxis verbinden sich, um Unternehmen bei Digitalisierung, Effizienz und nachhaltigen Systemen zu unterstützen.

Whitepaper

Requirements Engineering

A Critical Determinant of Project Success

Requirements Engineering als Erfolgsfaktor – das Whitepaper behandelt agile Methoden, Compliance und stellt ein Benchmarking-Tool für die Praxis vor.
Security Engineering

for ISO 21434

Ein ausführlicher Überblick zur ISO 21434 im Automobilbereich zeigt einen Ansatz zur Automatisierung der Prozesse für Risikoanalyse und Sicherheitsnachweise.
Vorgehen und Lessons Learnt

Praxisnahe Einführung von MBSE

Dieser Leitfaden zeigt die Vorteile und Herausforderungen des modelbasierten Systems-Engineerings für komplexe cyber-physische Systeme und bietet eine kompakte Einführung.
Advanced Systems Engineering

Die Systeme der Zukunft

Anforderungen an heutige und zukünftige technische Systeme sowie Merkmale von Advanced Systems Engineering und Model-based Systems Engineering stehen im Fokus.