Entwicklung eingebetteter Systeme mit der SPES-Methodik
In der Forschungslinie „Software Platform Embedded Systems“ (SPES) wurden in den Projekten SPES2020, SPES_XT, CReSt, SPEDiT und SpesML von mehr als 45 Partnern aus Wissenschaft und Industrie die Grundlagen für einen umfassenden methodischen Baukasten zur durchgängigen modellbasierten Entwicklung eingebetteter Systeme erarbeitet.
Wissenschaftliche Studien belegen, dass der Einsatz durchgängiger modellbasierter Techniken, wie sie auch im SPES-Konsortium entwickelt wurden, den Produktentwicklungsaufwand beträchtlich reduzieren kann (im Mittel um 27 % bis 34 %). Grund hierfür ist, dass durch Modelle mit starker Semantik und einer darauf aufbauender Engineering-Methodik häufig auftretende Probleme wie unvollständige oder widersprüchliche Modelle vermieden werden können. Analysen zur Sicherstellung der Artefaktqualität und die Automatisierung von Entwicklungsaufgaben, die auf der Semantik der Modelle basieren, tragen zur Optimierung des Engineerings bei.
Es ist für Unternehmen der deutschen Industrie von großer Bedeutung, einen Einstieg in die modellbasierte Entwicklung und damit die durchgängige Digitalisierung des Engineerings zu finden. Nur so können Entwicklungszeiten reduziert werden, um auch zukünftig im internationalen Wettbewerb bestehen zu können.
SPEDiT Lernmaterial
Das Projekt SPEDiT (Software Platform Embedded Systems Dissemination and Transfer) hat Lernmaterialien in Form von Praxistutorien aufbereitet, die die spezifischen Anforderungen und Rahmenbedingungen der unterschiedlichen Stakeholder (z. B. verschiedene Unternehmen und am Engineering-Prozess beteiligte Personen) berücksichtigen. Dazu wurden multimediale Lernkurse (Module) entwickelt, die sich an typischen Rollen im Entwicklungsprozess orientieren.
Die Lernkurse wurden in multimediale Lerneinheiten (Blöcke) untergliedert, die als SCORM-Pakete (SCORM: Sharable Content Object Reference Model) aufbereitet sind. SCORM-Pakete können in einem Browser oder auf einer SCORM-fähigen Lernplattform ausgeführt werden. Um die Module möglichst autark zu gestalten, sind Inhalte der Lerneinheiten in einigen Fällen in mehreren Modulen enthalten (gegebenenfalls mit unterschiedlicher Lernzieltiefe).
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Das Modul vermittelt eine Einführung in die SPEDiT Kursreihe. Es besteht aus insgesamt 5 Einheiten, die als eigenständige SCORM-Pakete verfügbar sind:
- Einführung von MBSE und SPES-Methodik
- Einführung in das Übungsbeispiel
- PTC Integrity Modeler Werkzeug
- AutoFOCUS3 Werkzeug
- Entwicklungsprozess
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Das Modul beinhaltet das Lernmaterial für die Rolle System Architekt. Es besteht aus insgesamt 12 Einheiten, die als eigenständige SCORM-Pakete verfügbar sind:
- Das SPES Modeling Framework
- Kontextmodellierung
- Ziel-und Szenariobasiertes Requirements Engineering
- Spezifikation von Anforderungen
- Zerlegung in Systemfunktionen
- Spezifikation von Systemfunktionen
- Abbildung von Anforderungen auf Systemfunktionen
- Analyse von Funktionsarchitektur gegen Anforderungen
- Zerlegung des Systems in Teilsysteme
- Analyse der Systemarchitektur gegen die funktionale Architektur
- Erstellung der technischen Architektur
- Verteilung der Softwarekomponenten auf Hardwarekomponenten
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Das Modul beinhaltet das Lernmaterial für die Rolle Requirements Engineer. Es besteht aus insgesamt 17 Einheiten, die als eigenständige SCORM-Pakete verfügbar sind:
- Einführung in das Implementierungsbeispiel „Intelligent Home“
- Das SPES Modeling Framework
- Kontextmodellierung (1)
- Kontextmodellierung (2)
- Zielmodellierung (1)
- Zielmodellierung (2)
- Zielmodellierung (3)
- Zielmodellierung (4)
- Spezifikation von Anforderungen (1)
- Spezifikation von Anforderungen (2)
- Spezifikation von Anforderungen (3)
- Validierung von Anforderungen
- Zerlegung des Systems in Teilsysteme
- Wechselspiel zwischen Anforderungen und Systemzerlegung
- Verfeinerung von Anforderungen
- Validierung der Verfeinerung
- Disziplinenspezifische Kontextmodellierung
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Das Modul beinhaltet das Lernmaterial für die Rolle Test Engineer. Es besteht aus insgesamt 12 Einheiten, die als eigenständige SCORM-Pakete verfügbar sind:
- Das SPES Modeling Framework
- Lasten- und Pflichtenhefte
- Zusammenspiel von textuellen Anforderungen und modellbasierten Anforderungen
- Szenariomodellierung und Ableitung von Testfällen
- Spezifikation von Anforderungen (1)
- Spezifikation von Anforderungen (2)
- Abbildung von Anforderungen auf Systemfunktionen
- Kontextmodelle zur Testfallerstellung
- Erstellen von Testfallspezifikationen
- Testfallerstellung (1)
- Testfallerstellung (2)
- Testausführung
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Das Modul beinhaltet das Lernmaterial für die Rolle Software Architect. Es besteht aus insgesamt 15 Einheiten, die als eigenständige SCORM-Pakete verfügbar sind:
- Kontextmodellierung (1)
- Kontextmodellierung (2)
- Szenariomodellierung (1)
- Szenariomodellierung (2)
- Spezifikation von Anforderungen (1)
- Spezifikation von Anforderungen (2)
- Validierung von Anforderungen
- Zerlegung des Systems in Softwarefunktionen
- Spezifikation von Systemfunktionen und Modes
- Abbildung von Anforderungen auf Systemfunktionen
- Analyse der Funktionsarchitektur gegen Anforderungen
- Zerlegung der Software in Teil-Softwaresysteme
- Analyse der logischen Architektur
- Erstellung der technischen Architektur
- Verteilung der Softwarekomponenten auf Hardwarekomponenten
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Das Modul beinhaltet das Lernmaterial für die Rolle Software Entwickler. Es besteht aus insgesamt 12 Einheiten, die als eigenständige SCORM-Pakete verfügbar sind:
- Ziel- und Szenariobasiertes Requirements Engineering
- Spezifikation von Anforderungen
- Kontraktbasierte Anforderungen
- Zerlegung des Systems in Teilsysteme
- Technische Architektur
- Verteilung der Softwarekomponenten auf Hardwarekomponenten
- Spezifikation von Softwarekomponentenverhalten
- Codegenerierung
- Analyse von Softwarekomponenten-Simulation
- Analyse von logischen Softwarekomponenten
- Scheduling Synthese
- Vom Modell zum Embedded System
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Sämtliche Skripte aus dem Lernmaterial (d. h. die Lerninhalte ohne Videos und Übungsaufgaben) sind in einem Handbuch zusammengefasst.
Kontakt
Weitere Informationen
- SPEDiT Projektwebseite
- SpesML Projektwebseite: Download und Dokumentation SpesML MagicDraw Plugin
- fortiss SpesML Projektsteckbrief
- CReST Projektwebseite
Trainingsmaterialien anfordern
Die aus den oben genannten Modulen und dem Handbuch bestehenden Trainingsmaterialien zur modellbasierten Entwicklung mit SPEDiT stehen unter derCreative Commons CC BY Lizenz 3.0zur Verfügung.
Über das nebenstehende Formular können sie zum Download angefordert werden.
Nach dem Absenden erhalten Sie eine E-Mail mit den Download-Links. Bei Fragen oder Anregungen können Sie sich gerne jederzeit an spedit@fortiss.org wenden.