Seminar Eclipse Papyrus – SysML 1.6: Parametrik, Verifikation und Trade-off-Analysen

Das Seminar überführt technische Größen, Gleichungen und Entscheidungskriterien in nachvollziehbare SysML-Parametrik. Value Types, Einheiten, Constraint Blocks, Bindings, Verifikationsfälle, Szenarien und Trade-off-Modelle werden so aufgebaut, dass Analysen reproduzierbar vorbereitet und bewertet werden können.

Inhaltsverzeichnis

• Lernziele und fachliche Einordnung
• Schrittweise Seminarinhalte
• Praxisübungen und Laborszenarien
• Zielgruppe und Voraussetzungen
• Didaktik und Arbeitsweise

Lernziele

• Technische Größen, Einheiten und Wertebereiche als wiederverwendbare Typen modellieren.
• Gleichungen und Restriktionen in Constraint Blocks kapseln.
• Parametric Diagrams mit korrekten Bindings und Instanzbezügen erstellen.
• Verifikationsfälle, Messgrößen und Akzeptanzkriterien mit Parametrik verbinden.
• Varianten und Trade-offs anhand nachvollziehbarer Kriterien bewerten.

Schrittweise Seminarinhalte

1. Analyseziel, Größen und Einheiten

Schwerpunkt: Fragestellung, Systemgrenze, Messgrößen, Einheiten, Wertebereiche, Genauigkeit und Annahmen.

1. Fragestellung, Systemgrenze und Entscheidungskriterien für den Themenblock „Analyseziel, Größen und Einheiten“ festlegen.
2. Folgende Größen, Rollen, Elemente und Annahmen werden strukturiert: Fragestellung, Systemgrenze, Messgrößen, Einheiten, Wertebereiche, Genauigkeit und Annahmen.
3. Das Analyse- oder Entscheidungsmodell in Papyrus schrittweise aufbauen und mit prüfbaren Daten versehen.
4. Alternativen, Randbedingungen, Lücken und widersprüchliche Annahmen mit definierten Szenarien untersuchen.
5. Als Arbeitsergebnis ein abgestimmtes Analyse- und Größenmodell dokumentieren und als nachvollziehbare Entscheidungsbasis freigeben.

2. Value Types und Bibliotheken

Schwerpunkt: Value Types, Quantity Kinds, Units, Dimensionen, Standardwerte und Wiederverwendung.

1. Modellierungsziel, Abgrenzung und Qualitätskriterien für den Themenblock „Value Types und Bibliotheken“ festlegen.
2. Folgende Modellelemente, Beziehungen und Regeln werden strukturiert: Value Types, Quantity Kinds, Units, Dimensionen, Standardwerte und Wiederverwendung.
3. Das Modell in Papyrus schrittweise anlegen, verknüpfen und in geeigneten Repräsentationen darstellen.
4. Semantik, Konsistenz, Vollständigkeit, Lesbarkeit und Fehlerfälle mit definierten Prüfschritten kontrollieren.
5. Als Arbeitsergebnis eine konsistente Größen- und Einheitentypbibliothek dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Modellierungsstandard überführen.

3. Constraint Blocks und Gleichungen

Schwerpunkt: Constraint Properties, Parameter, Gleichungen, algebraische Beziehungen und Wiederverwendung.

1. Modellierungsziel, Abgrenzung und Qualitätskriterien für den Themenblock „Constraint Blocks und Gleichungen“ festlegen.
2. Folgende Modellelemente, Beziehungen und Regeln werden strukturiert: Constraint Properties, Parameter, Gleichungen, algebraische Beziehungen und Wiederverwendung.
3. Das Modell in Papyrus schrittweise anlegen, verknüpfen und in geeigneten Repräsentationen darstellen.
4. Semantik, Konsistenz, Vollständigkeit, Lesbarkeit und Fehlerfälle mit definierten Prüfschritten kontrollieren.
5. Als Arbeitsergebnis eine modulare Constraint-Bibliothek dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Modellierungsstandard überführen.

4. Parametric Diagrams und Bindings

Schwerpunkt: Constraint Properties, Value Properties, Binding Connectors, Instanzen und Lösungsrichtung.

1. Modellierungsziel, Abgrenzung und Qualitätskriterien für den Themenblock „Parametric Diagrams und Bindings“ festlegen.
2. Folgende Modellelemente, Beziehungen und Regeln werden strukturiert: Constraint Properties, Value Properties, Binding Connectors, Instanzen und Lösungsrichtung.
3. Das Modell in Papyrus schrittweise anlegen, verknüpfen und in geeigneten Repräsentationen darstellen.
4. Semantik, Konsistenz, Vollständigkeit, Lesbarkeit und Fehlerfälle mit definierten Prüfschritten kontrollieren.
5. Als Arbeitsergebnis ein vollständig gebundenes Parametrikmodell dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Modellierungsstandard überführen.

5. Szenarien und Analyseintegration

Schwerpunkt: Eingabesätze, Varianten, externe Solver oder Skripte, Datenübergabe, Ergebnisrückführung und Reproduzierbarkeit.

1. Beteiligte Systeme, Modellgrenzen und Integrationsziele für den Themenblock „Szenarien und Analyseintegration“ erfassen.
2. Folgende Schnittstellen, Daten und Abbildungsregeln werden festgelegt: Eingabesätze, Varianten, externe Solver oder Skripte, Datenübergabe, Ergebnisrückführung und Reproduzierbarkeit.
3. Die Modell-, Daten- oder Toolverbindung schrittweise konfigurieren und mit repräsentativen Artefakten durchführen.
4. Rundlauf, Datenverlust, Referenzen, Fehlerbehandlung und Wiederholbarkeit mit Positiv- und Negativfällen prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen dokumentierten Analyseworkflow dokumentieren und in einen kontrollierten Integrationsprozess überführen.

6. Verifikationsfälle und Messgrößen

Schwerpunkt: Test Cases, Anforderungen, Akzeptanzkriterien, Messpunkte, Ergebnisse und Verifikationsstatus.

1. Modellierungsziel, Abgrenzung und Qualitätskriterien für den Themenblock „Verifikationsfälle und Messgrößen“ festlegen.
2. Folgende Modellelemente, Beziehungen und Regeln werden strukturiert: Test Cases, Anforderungen, Akzeptanzkriterien, Messpunkte, Ergebnisse und Verifikationsstatus.
3. Das Modell in Papyrus schrittweise anlegen, verknüpfen und in geeigneten Repräsentationen darstellen.
4. Semantik, Konsistenz, Vollständigkeit, Lesbarkeit und Fehlerfälle mit definierten Prüfschritten kontrollieren.
5. Als Arbeitsergebnis eine durchgängige Anforderung-Analyse-Verifikation-Kette dokumentieren, fachlich abnehmen und in einen wiederholbaren Modellierungsstandard überführen.

7. Trade-off- und Sensitivitätsmodelle

Schwerpunkt: Kriterien, Gewichtungen, Alternativen, Randbedingungen, Sensitivität und Entscheidungstransparenz.

1. Fragestellung, Systemgrenze und Entscheidungskriterien für den Themenblock „Trade-off- und Sensitivitätsmodelle“ festlegen.
2. Folgende Größen, Rollen, Elemente und Annahmen werden strukturiert: Kriterien, Gewichtungen, Alternativen, Randbedingungen, Sensitivität und Entscheidungstransparenz.
3. Das Analyse- oder Entscheidungsmodell in Papyrus schrittweise aufbauen und mit prüfbaren Daten versehen.
4. Alternativen, Randbedingungen, Lücken und widersprüchliche Annahmen mit definierten Szenarien untersuchen.
5. Als Arbeitsergebnis eine nachvollziehbare Trade-off-Bewertung dokumentieren und als nachvollziehbare Entscheidungsbasis freigeben.

8. Qualität, Review und Ergebnisdokumentation

Schwerpunkt: Einheitenprüfung, ungebundene Parameter, Annahmen, Variantenvergleich, Freigabe und Bericht.

1. Serviceziele, Verantwortlichkeiten und Kontrollpunkte für den Themenblock „Qualität, Review und Ergebnisdokumentation“ definieren.
2. Folgende Betriebsobjekte und Abhängigkeiten werden erfasst und priorisiert: Einheitenprüfung, ungebundene Parameter, Annahmen, Variantenvergleich, Freigabe und Bericht.
3. Kontrollen, Runbooks oder Betriebsabläufe in der Laborumgebung beziehungsweise am Prozessmodell umsetzen.
4. Regelbetrieb, Störung, Wiederanlauf und Nachkontrolle mit festgelegten Szenarien prüfen.
5. Als Arbeitsergebnis einen validierten und freigegebenen Analysebestand freigeben und in einen wiederholbaren Arbeits- oder Betriebsstandard übernehmen.

Praxisübungen und Laborszenarien

• Aufbau einer Value-Type- und Einheitentypbibliothek.
• Modellierung mehrerer Constraint Blocks und eines Parametric Diagrams.
• Verknüpfung von Analyseergebnissen mit Anforderungen und Test Cases.
• Durchführung einer einfachen Varianten- und Trade-off-Bewertung.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Systems Engineering, MBSE, Berechnungs- und Simulationsingenieure, Verifikation, Performance Engineering und technische Architektur.

Voraussetzungen: SysML-Strukturkenntnisse sowie Grundverständnis technischer Berechnungen, Einheiten und Verifikation.

Didaktik und Arbeitsweise

Die Themenblöcke verbinden Fachkonzept, Demonstration, eigenständige Modellierung, Qualitätsprüfung und Dokumentation. Ein durchgängiges Laborszenario sorgt dafür, dass die Ergebnisse technisch und methodisch zusammenpassen.