DE102006013778A1 - Verfahren zum Entwurf eines technischen Systems und Computerprogrammprodukt - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwurf eines technischen Systems in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Anforderungsprofil, bei dem: mehrere Hierarchieebenen (H1, ..., HN) erzeugt werden, wobei jede Hierarchieebene eine Vielzahl von Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) des technischen Systems und Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) enthält; wobei aus einer jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) eine neue Hierarchieebene (H1, ..., HN) dadurch erzeugt wird, dass aus den Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) und den Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) der jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) neue Anforderungen bestimmt werden und mit Hilfe der neuen Anforderungen eine oder mehrere der Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) der jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) in neue Unterkomponenten zerlegt werden, wobei die neuen Unterkomponenten und die neuen Anforderungen die Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) und die Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) der neuen Hierarchieebene (H1, ..., HN) sind; auf der Basis der Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) und Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) der Hierarchieebenen (H1, ..., HN) ein Entwurf des technischen Systems erstellt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwurf eines technischen Systems in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Anforderungsprofil sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Anforderungsmanagements. Diese technische Disziplin hat zum Ziel, Kunden- bzw. Marktanforderungen in wirtschaftlich erfolgreiche Produkte umzusetzen. Diese Produkte werden im Folgenden als technische Systeme bezeichnet. Der Prozess des Anforderungsmanagements erfolgt im Regelfall in Abhängigkeit von den Eigenschaften des technischen Systems, welches im Rahmen des Prozesses entwickelt wird. Dieser Prozess ist im Detail sehr stark abhängig von der Komplexität des technischen Systems.
  • Gemäß dem Stand der Technik werden entsprechende Prozesse zur Entwicklung von Anforderungen an ein zu entwerfendes technisches System spezifisch für das technische System durchgeführt. Es ist keine generische Beschreibung eines Prozesses zur Entwicklung von Anforderungen an ein technisches System bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zum Entwurf eines technischen Systems in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Anforderungsprofil zu schaffen, wobei das Verfahren generisch auf beliebige technische Systeme von unterschiedlicher Komplexität anwendbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein beliebiges technisches System mit einem vorgegebenen Anforderungsprofil betrachtet. Es werden dann mit dem Verfahren mehrere Hierarchieebenen erzeugt, wobei jede Hierarchieebene eine Vielzahl von Unterkomponenten des technischen Systems und Anforderungen enthält. Die Erzeugung der Hierarchieebenen erfolgt hierbei iterativ, d.h. eine neue Hierarchieebene wird aus einer bereits vorhandenen Hierarchieebene erzeugt, und zwar dadurch, dass aus den Unterkomponenten und den Anforderungen der jeweiligen Hierarchieebene neue Anforderungen bestimmt werden und mit Hilfe der neuen Anforderungen eine oder mehrere der Unterkomponenten der jeweiligen Hierarchieebene in neue Unterkomponenten zerlegt werden, wobei die neuen Unterkomponenten und die neuen Anforderungen die Unterkomponenten und die Anforderungen der neuen Hierarchieebene sind. Auf der Basis der Unterkomponenten und Anforderungen der Hierarchieebenen kann dann das technische System entworfen werden.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein strukturierter Ablauf zur iterativen Zerlegung des technischen Systems in seine Unterkomponenten und in entsprechende Anforderungen vorgegeben. Durch Festlegen der Anzahl an Hierarchieebenen, d.h. der Anzahl an Iterationsschritten, können technische Systeme beliebiger Komplexität mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entworfen werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine generische Beschreibung des Entwurfsprozesses des technischen Systems gegeben. Diese Beschreibung erlaubt eine allgemeingültige Anwendung auf jeden Technologiezweig und damit auf jedes beliebige System oder technische Produkt. Jede Art von Komplexität lässt sich auf diese Art und Wiese prozesstechnisch beschreiben. Der Entwerfer des technischen Systems muss lediglich anfänglich definieren, wieviele Hierarchien und Zweige für sein System bzw. sein Produkt sinnvoll sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden wenigstens ein Teil der Anforderungen in einer jeweiligen Hierarchieebene den Unterkomponenten der Hierarchieebene zugeordnet. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass alle Anforderungen entsprechenden Unterkomponenten zuordenbar sind. Vielmehr kann der Fall auftreten, dass wenigsten ein Teil der Anforderungen in einer oder mehreren der Hierarchieebenen Interaktionen zwischen Unterkomponenten zugeordnet werden. Dies tritt dann auf, wenn dem Entwerfer des technischen Systems zwar bekannt ist, dass bestimmte Anforderungen an eine Interaktion zwischen Unterkomponenten zu stellen sind, jedoch in der entsprechenden Hierarchieebene nicht eindeutig eine Unterkomponente spezifiziert werden kann, welche dieser Interaktion zugewiesen werden kann.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Erzeugung einer neuen Hierarchieebene aus einer jeweiligen Hierarchieebene alle Unterkomponenten der jeweiligen Hierarchieebene zerlegt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird das Verfahren dadurch initiiert, dass zu Beginn eine anfängliche Hierarchieebene durch eine oder mehrere vorgegebene Komponenten des technischen Systems und Anforderungen des vorgegebenen Anforderungsprofils gebildet ist. Anschließend kann dann die erfindungsgemäße iterative Zerlegung in tiefere Hierarchieebenen basierend auf dieser ursprünglichen Hierarchieebene erfolgen.
  • Die Anzahl der erzeugten Hierarchieebenen wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Komplexität des zu entwerfenden technischen Systems gewählt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren einen Vorverarbeitungsschritt, in dem die Anforderungen des vorgegebenen Anforderungsprofils des technischen Systems festgelegt werden. Dieser Vorverarbeitungsschritt umfasst insbesondere folgende Schritte:
    • i) Erfassen einer Vielzahl von Anforderungen für ein zu entwerfendes technisches System;
    • ii) Analysieren und Validieren der Vielzahl von erfassten Anforderungen, wodurch die Anforderungen des Anforderungsprofils erzeugt werden.
  • Mit Hilfe dieser Schritte wird in Abhängigkeit von Kundenanforderungen bzw. von Marktanforderungen ein entsprechendes Anforderungsprofil geschaffen, welches hinreichend genau Anforderungen an das Gesamtsystem in der Form eines Anforderungsprofils festlegt, wobei auf der Basis dieses Anforderungsprofils dann die einzelnen Hierarchieebenen der Unterkomponenten und Anforderungen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt werden können.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellte Entwurf des technischen Systems auch bei der Herstellung des technischen Systems verifiziert. Die Verifikation wird vorzugsweise derart durchgeführt, dass die hergestellten Unterkomponenten in jeder Hierarchieebene dahingehend überprüft werden, ob sie die Anforderungen der jeweiligen Hierarchieebene erfüllen. Die Verifikation erfolgt in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung schrittweise in aufsteigender Reihenfolge der Hierarchieebenen, wobei die Unterkomponenten einer Hierarchieebene aus den Unterkomponenten der nächsttieferen Hierarchieebene erst dann hergestellt werden, wenn die Unterkomponenten der nächsttieferen Hierarchieebene die Anforderungen der nächsttieferen Hierarchieebene erfüllen. Auf diese Weise können frühzeitig Fehler im Herstellungsprozess lokalisiert werden. Insbesondre kann bereits bei der Herstellung der Unterkomponenten herausgefunden werden, welche Unterkomponenten nicht die erforderlichen Anforderungen erfüllen. Die Verifikation beginnt hierbei vorzugsweise auf der untersten Hierarchieebene.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Entwurf jedes beliebigen technischen Systems eingesetzt werden, beispielsweise zum Entwurf eines Mobilfunknetzes oder auch eines Transportsystems, insbesondere eines Schienenfahrzeugs.
  • Neben dem oben beschriebenen Verfahren betrifft die Erfindung ferner ein Computerprogrammprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Programm auf einem Rechner abläuft.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand den beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung des Ablaufs einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der im erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Hierarchieebenen am Beispiel eines technischen Systems in der Form eines Transportsystems;
  • 3 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der im erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Hierarchieebenen am Beispiel eines technischen Systems in der Form eines Mobilfunknetzes;
  • 4 eine schematische Darstellung des Ablaufs der Verifikation des Entwurfs eines technischen Systems gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
  • 5 ein Computersystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt schematisch die einzelnen, in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführten Verfahrensschritte. Das Verfahren setzt sich hierbei aus einem Vor verarbeitungsverfahren umfassend die Vorverarbeitungsschritte P1, P2 und P3 sowie dem eigentlichen Verfahren V zusammen. Ziel der Erfindung ist es, einen auf beliebige technische Systeme anwendbaren Entwurfsvorgang festzulegen, gemäß dem jedes technisches System beliebiger Komplexität entworfen werden kann. Hierzu müssen zunächst Anforderungen festgelegt werden, welche das zu entwerfende technische System zu erfüllen hat. Die Anforderungen können beliebiger Art sein, vorzugsweise sind es Anforderungen technischer Art. Dies wird in der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Vorverarbeitungsschritte P1, P2 und P3 bewerkstelligt.
  • Im Schritt P1 werden zunächst alle möglichen Anforderungen an ein zu entwerfendes technisches System erfasst. Es kann sich hierbei um Anforderungen handeln, die von einem Auftraggeber, der die Herstellung des technischen Systems beauftragt hat, vorgegeben werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Anforderungen durch Marktanalysen ermittelt werden, wobei mit Hilfe der Marktanalysen insbesondere evaluiert wird, welche möglichen technischen Produkte für einen Markt interessant sein könnten und welche speziellen Anforderungen an diese Produkte zu stellen sind. Nach dem Erfassen der Anforderungen im Schritt P1 werden die Anforderungen im Schritt P2 analysiert und schließlich im Schritt P3 validiert. Die Analyse und Validierung von Anforderungen werden bereits im Stand der Technik beschrieben und dienen dazu, aus den ursprünglich erfassten Anforderungen ein entsprechendes Anforderungsprofil zu erstellen, welches den Entwerfer des technischen Systems in die Lage versetzt, die einzelnen Komponenten des technischen Systems entsprechend dem Anforderungsprofil zu entwerfen.
  • Nach der Durchführung des Schrittes P3 liegt somit ein Anforderungsprofil vor, welches schließlich mit dem Verfahren V verarbeitet werden kann. Das Anforderungsprofil umfasst hierbei eine Beschreibung von Anforderungen an das gesamte technische System, ohne die Anforderungen auf Unterkomponenten des Systems zu zerlegen. Ferner sind Basiskomponenten des technischen Systems definiert, welche eine sog. Level-0-Architektur L0 bilden. Beispielsweise könnte das technische System ein Transportsystem in der Form einer Lokomotive sein und eine der Anforderungen des Anforderungsprofils könnte die zu erreichende Höchstgeschwindigkeit der Lokomotive sein. Mit den nachfolgenden Schritten wird dem Entwerfer nunmehr ein Handlungsplan vorgegeben, um aus dem generischen Anforderungsprofil des technischen Systems entsprechende Anforderungen an Unterkomponenten des Systems zu entwickeln. Das Verfahren läuft hierbei derart ab, dass eine Mehrzahl von Hierarchieebenen H1, H2, ..., HN erzeugt werden, wobei diese einzelnen Hierarchieebenen iterativ gebildet werden und immer detaillierter die Anforderungen und die Unterkomponenten des technischen Systems spezifizieren.
  • Zunächst wird in dem Schritt H1.1 die Level-0-Architektur mit den einzelnen Anforderungen des Anforderungsprofils in Verbindung gebracht, d.h. die Anforderungen werden den einzelnen Komponenten der Level-0-Architektur zugeordnet. Anschließend werden in dem Schritt H1.2 Anforderungen für eine erste Hierarchieebene H1 des technischen Systems abgeleitet, wobei mit Hilfe dieser abgeleiteten Anforderungen schließlich im Schritt H1.3 eine sog. Level-1-Architektur L1 erstellt wird, welche eine Architektur ist, welche Unterkomponenten von allen ursprünglichen Komponenten des technischen Systems umfasst. Mit der Level-1-Architektur L1 werden dann analog die gleichen Schritte wie mit der Architektur L0 in der nächsttieferen Hierarchieebene H2 durchgeführt. Das heißt, es werden wiederum im Schritt H2.1 den nunmehr vorliegenden Unterkomponenten die entsprechenden, vormals im Schritt H1.2 abgeleiteten Anforderungen zugeordnet. Es sei hierbei angemerkt, dass der Schritt des Zuordnens der Anforderungen nicht als separater Schritt ausgestaltet sein muss, sondern auch implizit zugleich im Schritt der Erzeugung einer neuen Architektur beinhaltet sein kann. Darüber hinaus ist zu beachten, dass nicht jede Anforderung einer Unterkomponente zugeordnet sein muss. Vielmehr gibt es häufig auch Anforderungen, welche aus der Interaktion bzw. dem Zusammenwirken der Komponenten untereinander entstehen. Es handelt sich in diesem Fall um Anforderungen von noch nicht näher spezifizierten Schnittstellen, welche in der entsprechenden Hierarchieebene jedoch nicht genauer durch eine Unterkomponente beschrieben werden können.
  • Nach der Zuordnung der Anforderungen zu den Unterkomponenten im Schritt H2.1 werden wiederum Anforderungen für die nächsttiefere Hierarchieebene H2, d.h. im vorliegenden Fall Level-2-Anforderungen, abgeleitet (Schritt H2.2). Mit Hilfe dieser Anforderungen wird dann eine Level-2-Architektur L2 im Schritt H2.3 erstellt. Diese Architektur stellt somit eine noch genauere Zerlegung und damit Auflösung des technischen Systems in seine Einzelkomponenten und in entsprechende Anforderungen dar. Die oben beschriebenen Schritte werden nunmehr weitere Male wiederholt, bis man schließlich zu der Hierarchieebene HN mit der entsprechenden Level-N-Architektur LN gelangt, der in einem abschließenden Zuordnungsschritt HE wiederum die zuvor ermittelten Level-N-Anforderungen zugewiesen werden. Die Anzahl N der Hierarchieebenen kann hierbei in Abhängigkeit von der Granularität bzw. der Komplexität des technischen Systems gewählt werden.
  • Zur Verdeutlichung der in Bezug auf 1 beschriebenen Verfahrensschritte zeigen 2 und 3 exemplarisch eine mögliche Zerlegung eines technischen Systems. 2 betrifft hierbei ein Transportsystem TS in der Form eines Schienenfahrzeugs. Die Anforderung RTS an das Schienenfahrzeug in der Level-0-Architektur L0 ist beispielsweise eine zu erreichende Höchstgeschwindigkeit. Aus dieser Architektur wird dann die Level-1-Architektur L1 abgeleitet, welche als Unterkomponenten den Motor M des Schienenfahrzeugs und die Räder W des Schienenfahrzeugs umfassen. Ferner hat der Entwerfer des technischen Systems festgestellt, dass darüber hinaus bestimmte Anforderungen an die Kraftübertragung von Motor auf Räder gestellt werden müssen, um die Eingangsanforderung RTS zu erfüllen. Diese Anforderungen werden abstrakt als RIF, d.h. als Anforderungen an eine Schnittstelle zwischen Motor M und Rädern W spezifiziert.
  • Der Entwerfer des technischen Systems hat auch erkannt, dass zur Erfüllung der globalen Anforderung RTS auch bestimmte Anforderungen an die Unterkomponenten M und W gestellt werden müssen, wobei in 2 RM für die Anforderung an den Motor und RW für die Anforderung an die Räder steht. Die entsprechend erzeugte L1-Architektur ist in 2 im oberen Teil dargestellt. Der untere Teil der 2 zeigt schematisiert das weitere Vorgehen zur Erzeugung von Architekturen in tieferen Hierarchieebenen. Hierbei wird jede Unterkomponente, d.h. im vorliegenden Fall der Motor M und die Räder W in weitere Unterkomponenten eingeteilt. Für den Motor M ist dies nur schematisch angedeutet. Für die Räder W erfolgt eine Einteilung in die Unterkomponenten Reifen TI, Achse A und Nockenwelle CS, wobei gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ferner die entsprechenden Anforderungen an die Unterkomponenten abgeleitet werden, nämlich Anforderungen RTI an die Räder, Anforderungen RA an die Achse und Anforderungen RCS an die Nockenwelle. Das Verfahren kann sich nun iterativ weiter fortsetzen, wobei Eingangsgrößen zur Erzeugung einer neuen Hierarchieebene immer die in der zuvor ermittelten Hierarchieebene bestimmten Anforderungen und die entsprechenden Unterkomponenten sind. Man gelangt schließlich zu einer granular sehr feinen Darstellung des technischen Systems, d.h. seiner Unterkomponenten und seiner Anforderungen. Es wird somit eine Baumstruktur geschaffen, welche das technische System mit seinen Unterkomponenten und zu erfüllenden Anforderungen auf der Basis einer Vielzahl von Hierarchieebenen wiedergibt.
  • 3 zeigt am Beispiel eines Mobilfunknetzes MN einen Ausschnitt einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Baumstruktur. Es wurden hierbei aus Übersichtlichkeitsgründen lediglich die einzelnen Unterkomponenten des technischen Systems in den unterschiedlichen Hierarchieebenen wiedergegeben, wobei jede Hierarchieebene jedoch auch eine Vielzahl von ent sprechenden Anforderungen an die Unterkomponenten bzw. an Schnittstellen zwischen den Unterkomponenten umfasst. Zunächst liegt die Hierarchieebene H0 vor, welche die Level-0-Architektur wiedergibt, die im vorliegenden Fall das gesamte Mobilfunknetz MN ist. Aus dieser Architektur wird die erste Hierarchieebene H1 erzeugt, welche als Unterkomponente den Core C des Mobilfunknetzes, den Radio-Teil R des Netzes, einen Überwachungs-Teil MO sowie einen Service-Teil S des Netzes umfasst. Diese Komponenten werden in der Hierarchieebene H2 in weitere Unterkomponenten zerlegt, wobei in 3 beispielhaft die Zerlegung des Radio-Teils R gezeigt ist. Dieser wird in die Unterkomponenten Basisstation BS, Antenne A, Controller CT zerlegt. Schließlich erfolgt eine Zerlegung dieser einzelnen Unterkomponenten BS, A und CT in der Hierarchieebene H3 jeweils in entsprechende Unterkomponenten Hardware HW, Software SW sowie mechanische Bauteile MP. Diese einzelnen Komponenten können dann in der Hierarchieebene H4 weiter spezifiziert werden, wobei beispielhaft eine Zerlegung der Unterkomponente HW der Komponente Antenne A in die Komponente Gestell R und Rückwand BW gezeigt ist. Es wird auf diese Weise eine hierarchische Baustruktur mit fünf Hierarchieebenen H0, H1, H2, H3 und H4 geschaffen, in welche die Unterkomponenten aufgeteilt sind. Die Aufteilung in Unterkomponenten erfolgt hierbei immer unter Einbeziehung der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren für jede Architektur in den entsprechenden Hierarchieebenen abgeleiteten Anforderungen.
  • Nachdem ein technisches System gemäß dem in Bezug auf 1 beschriebenen Verfahren entworfen wurde, kann der Entwurfsplan bei der Herstellung des technischen Systems schrittweise verifiziert werden. Es wird hierbei mit der untersten Hierarchieebene HN begonnen. Zunächst werden alle Unterkomponenten in der Hierarchieebene HN unter Berücksichtigung der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Anforderungen hergestellt. Wie in 4 gezeigt ist, wird in einem ersten Schritt VLN verifiziert, ob auch tatsächlich alle Unterkomponenten die vorbestimmten Anforderungen erfüllen. Hierbei wurde bereits beim Entwurf des technischen Systems darauf geach tet, dass auch alle Anforderungen verifizierbar sind, d.h. durch entsprechende technische Tests überprüft werden können. Sollte sich ergeben, dass alle Unterkomponenten der Hierarchieebene HN tatsächlich die erwünschen Anforderungen erfüllen, wird in einem ersten Integrationsschritt I1 in die nächsthöhere Hierarchieebene H(N-1) übergegangen. Das heißt, die Unterkomponenten der Hierarchieebene HN werden zu Unterkomponenten der nächsthöheren Hierarchieebene H(N-1) zusammengebaut. Anschließend werden die Unterkomponenten der Hierarchieebene H(N-1) wiederum analog zum Schritt VLN in dem Schritt VL(N-1) verifiziert. Das heißt, es werden wiederum Tests durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Anforderungen in der Hierarchieebene H(N-1) durch die technischen Unterkomponenten erfüllt werden. Ist dies der Fall, wird zum nächsten Integrationsschritt I2 übergegangen, d.h. es werden die Unterkomponenten in der nächsthöheren Hierarchieebene H(N-2) erzeugt. Die Schritte werden so lange wiederholt, bis man schließlich zu der Hierarchieebene H0 gelangt, in der die ursprünglichen Komponenten des technischen Systems gemäß dem ursprünglich vorgegebenen Anforderungsprofil überprüft werden.
  • Der große Vorteil des in 4 gezeigten Verifikationsverfahrens besteht darin, dass mit dem Verfahren sehr gut lokalisiert werden kann, welche Unterkomponenten des technischen Systems ggf. Fehler aufweisen und nicht die erforderlichen Anforderungen erfüllen. Es kann somit auch bei sehr komplexen technischen Systemen mit einer Vielzahl von Hierarchieebenen durch die iterative Verifikation sehr gut festgestellt werden, welche Unterkomponenten in welcher Hierarchieebene nicht richtig entworfen bzw. gefertigt worden sind, um die an das technische System gestellten Anforderungen zu erfüllen. Auf diese Weise wird eine frühzeitige und einfache Fehlererkennung bei der Herstellung eines Prototyps des technischen Systems ermöglicht.
  • 5 zeigt ein Computersystem mit Prozessormitteln PRZE, auf denen Programmmittel ausführbar sind. Die Prozessormittel PRZE umfassen einen Prozessor CPU, einen Speicher MEM und eine Input-/Output-Schnittstelle IOS, die über ein Interface IFC auf unterschiedliche Art und Weise genutzt wird. Über eine Graphikschnittstelle wird eine Ausgabe auf einem Monitor MON sichtbar und/oder auf einem Drucker PRT ausgegeben. Eine Eingabe erfolgt über die Maus MAS oder eine Tastatur TAST. Auch verfügen die Prozessormittel PRZE über einen Datenbus BUS, der die Verbindung zu dem Speicher MEM, dem Prozessor CPU und der Input-/Output-Schnittstelle IOS gewährleistet. Weiterhin sind an den Datenbus BUS zusätzliche Komponenten anschließbar, z.B. zusätzliche Speicher, Datenspeicher in Form einer Festplatte oder ein Scanner. In den Speicher MEM kann ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geladen werden.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Entwurf eines technischen Systems in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Anforderungsprofil, bei dem: – mehrere Hierarchieebenen (H1, ..., HN) erzeugt werden, wobei jede Hierarchieebene eine Vielzahl von Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) des technischen Systems und Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) enthält; – wobei aus einer jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) eine neue Hierarchieebene (H1, ..., HN) dadurch erzeugt wird, dass aus den Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) und den Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) der jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) neue Anforderungen bestimmt werden und mit Hilfe der neuen Anforderungen eine oder mehrere der Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) der jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) in neue Unterkomponenten zerlegt werden, wobei die neuen Unterkomponenten und die neuen Anforderungen die Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) und die Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) der neuen Hierarchieebene (H1, ..., HN) sind; – auf der Basis der Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) und Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) der Hierarchieebenen (H1, ..., HN) ein Entwurf des technischen Systems erstellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem wenigstens ein Teil der Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) in einer jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) den Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) der jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) zugeordnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem wenigstens ein Teil der Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) in einer oder mehreren der Hierarchieebenen (H1, ..., HN) Interaktionen zwischen Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) zugeordnet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei der Erzeugung einer neuen Hierarchieebene aus einer jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) alle Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) der jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) in neue Unterkomponenten zerlegt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zu Beginn des Verfahrens eine anfängliche Hierarchieebene durch eine oder mehrere vorgegebene Komponenten des technischen Systems und Anforderungen des vorgegebenen Anforderungsprofils gebildet ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anzahl der erzeugten Hierarchieebenen (H1, ..., HN) in Abhängigkeit von der Komplexität des technischen Systems festgelegt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem vor der Erzeugung der Hierarchieebenen (H1, ..., HN) Anforderungen des vorgegebenen Anforderungsprofils in einem Vorverarbeitungsschritt festgelegt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Vorverarbeitungsschritt folgende Schritte umfasst: i) Erfassen einer Vielzahl von Anforderungen für ein zu entwerfendes technisches System; ii) Analysieren und Validieren der Vielzahl von erfassten Anforderungen, wodurch die Anforderungen des Anforderungsprofils erzeugt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem im Schritt i) Anforderungen eines Kunden oder mehrerer Kunden für das technische System erfasst werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem im Schritt i) Marktanforderungen erfasst werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erstellte Entwurf des technischen Systems bei der Herstellung des technischen Systems verifiziert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Verifikation derart durchgeführt wird, dass die hergestellten Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) in jeder Hierarchieebene (H1, ..., HN) dahingehend überprüft werden, ob sie die Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) der jeweiligen Hierarchieebene (H1, ..., HN) erfüllen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Verifikation schrittweise in aufsteigender Reihenfolge der Hierarchieebenen (H1, ..., HN) erfolgt, wobei die Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) einer Hierarchieebene (H1, ..., HN) aus den Unterkomponenten der nächsttieferen Hierarchieebene erst dann hergestellt werden, wenn die Unterkomponenten (M, W, TI, A, CS) der nächsttieferen Hierarchieebene (H1, ..., HN) die Anforderungen (RM, RIF, RW, RTI, RA, RCS) der nächsttieferen Hierarchieebene (H1, ..., HN) erfüllen.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Verifikation auf der untersten Hierarchieebene (HN) beginnt.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mit dem Verfahren ein Mobilfunknetz entworfen wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mit dem Verfahren ein Transportsystem, insbesondere ein Schienenfahrzeug, entworfen wird.
  17. Computerprogrammprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn das Programm auf einem Rechner abläuft.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021047791A1 (de) * 2019-09-12 2021-03-18 Gs Licence Pool Ug Verfahren zum erstellen von anforderungen zur beschreibung eines technischen prozesses

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0919896A1 (de) * 1997-12-01 1999-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur bildschirmgestützten Definition und Parametrierung von Schnittstellen
DE10013037A1 (de) * 2000-03-17 2001-10-18 Siemens Ag Verfahren zur Projektierung einer elektrischen Anlage und Projektierungsvorrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0919896A1 (de) * 1997-12-01 1999-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur bildschirmgestützten Definition und Parametrierung von Schnittstellen
DE10013037A1 (de) * 2000-03-17 2001-10-18 Siemens Ag Verfahren zur Projektierung einer elektrischen Anlage und Projektierungsvorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021047791A1 (de) * 2019-09-12 2021-03-18 Gs Licence Pool Ug Verfahren zum erstellen von anforderungen zur beschreibung eines technischen prozesses

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