WO2000022552A1 - Method and device for modeling a technical system - Google Patents

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WO2000022552A1
WO2000022552A1 PCT/DE1999/003175 DE9903175W WO0022552A1 WO 2000022552 A1 WO2000022552 A1 WO 2000022552A1 DE 9903175 W DE9903175 W DE 9903175W WO 0022552 A1 WO0022552 A1 WO 0022552A1
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WO
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requirement
determined
implementation
configuration
technical system
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Application number
PCT/DE1999/003175
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German (de)
French (fr)
Inventor
Bernhard Thome
Matthias Rosenberger
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for modeling a technical system.
  • a target function serves this purpose, e.g. a cost function for the implementation of the technical system, which is optimized as part of a suitable modeling with regard to the lowest possible total costs.
  • the object of the invention is to enable safe and / or reliable modeling of a technical system, automatically taking complex interrelationships and multifaceted dependencies into account.
  • a method for modeling a technical system is specified, in which at least one requirement is specified, the implementation of which is carried out using at least one architectural module.
  • Architectural building block is given at least one implementation concept.
  • Configurations determined by determining an implementation concept for each of the at least one architectural component of the requirement.
  • that configuration is determined that fulfills a predetermined condition.
  • the determined configuration is used to model the technical system.
  • a multiplicity of configurations are determined, if in turn several for each architectural component
  • Planning the technical system includes a new design or an adaptation of an existing system.
  • the technical system is redesigned as part of the modeling and preferably implemented according to this design.
  • an existing system in particular is "designed” in such a way that the control or implementation of this system is carried out in accordance with the requirements of the present method.
  • the predetermined condition comprises an optimization of a target function.
  • each implementation concept is given an attribute that is taken into account in the target function.
  • Optimizing the target function is done, for example, by maximizing or minimizing a function of the attributes.
  • a benefit can be determined by multiplying the importance of a requirement by a predetermined degree of fulfillment of a configuration.
  • the degree of fulfillment can be preset to 100%.
  • the objective function is given, for example, by one of the following options (no exhaustive list): a) The costs are taken into account when realizing the request. An optimization of the objective function "costs" concerns the minimization of the same. b) The benefit in realizing the requirement is recorded in the form of the objective function. Optimizing the "benefit” is associated with maximizing it. c) A cost-benefit ratio for implementation and / or
  • An overall risk for example a risk associated with the choice of a particular technology, can also be determined and taken into account in the objective function.
  • a differentiation from competitors can be made by the requirements with an importance and a degree of fulfillment per competitor. A point of sale is determined by multiplying your own planned degree of fulfillment (100% by default) minus the competitor's degree of fulfillment by the importance of the requirement. The sum of all sales points for all requirements (here the target function) is then maximized.
  • an additional objective function can be used to assess the configurations.
  • the attribute taken into account by the target function can be both a bonus value and a penalty value for the requirement, the architecture module, the implementation concept or the configuration (positive or negative attribute).
  • Domain model are provided.
  • the selection of an architecture module then automatically leads to the implementation concepts available in the domain model with the attributes describing the respective implementation concept.
  • the architecture module is determined and further requirements can fall back on this selected architecture module.
  • synergetic effects are advantageously exploited and, for example, a cheapest implementation of the implementation concepts to meet the multiple requirements is determined.
  • Another further development consists in the fact that, by selecting an implementation concept, a predetermined influence (implication) on at least one other architectural component than the one on which the selected implementation concept is based is taken into account.
  • an arrangement for modeling a technical system which has a processor unit that is set up in such a way that a) at least one requirement can be specified, the
  • Architectural building block b) at least one implementation concept can be specified for each architectural component; c) configurations can be determined for the requirement in that one implementation concept can be determined for each of the at least one architectural component; d) that configuration can be determined which fulfills a predetermined condition; e) the determined configuration can be used to model the technical system.
  • Fig.l is a sketch showing the dependencies between the requirement, architectural component and implementation concept
  • FIG. 2 shows a block diagram with steps of a method for modeling a technical system
  • FIG. 4 shows a table with possible configurations for FIG. 3
  • 5 shows a diagram which shows a target cost achievement depending on certain configurations
  • 6 shows a processor unit
  • FIG. 7 shows a block diagram with steps of a modified method for modeling a technical system.
  • Fig.l a sketch is shown, which shows dependencies between the requirement, architectural component and implementation concept of a technical system.
  • Fig.l includes the requirements 101 and 102, the architectural components 103 and 104, the implementation concepts 105 to 109 and the configurations 110 to 114.
  • the requirement 101 contains the statement that an infeed module must enable feedback.
  • the request 101 is with a
  • Request 101 requires the architecture module 103 "feed module”.
  • Request 102 includes the statement that an engine must deliver up to 25 KW.
  • the request 102 has an importance of 0.2.
  • the architectural modules 103 "supply module” and 104 "motor” are required.
  • the architecture module 104 "motor” can be implemented using three implementation concepts 107, 108 and 109.
  • the realization concept 107 "engine type 1” costs 100 DM
  • Realization concept 108 "engine type 2” costs 90 DM
  • implementation concept 109 "engine type 3” also costs 90 DM.
  • Configuration 110 contains this
  • Realization concept 105 This fulfills requirement 101, which contains the architectural component 103.
  • the configuration 111 contains the module 106 as an implementation concept and thus fulfills the requirement 101.
  • the configuration 112 contains the implementation concepts 105 and 107 and fulfills the requirement 102.
  • the configuration 113 contains the implementation concepts 105 and 108 and fulfills the requirement 102.
  • the configuration 114 contains the implementation concepts 106 and 107 and fulfills the requirement 102.
  • configuration 114 fulfills both requirements 101 and 102 equally.
  • the requirement 101 has a importance of 0.15 and the configuration 110 has a degree of fulfillment of 0%.
  • step 201 requirements are specified.
  • step 202 relationships to architectural components are specified for all requirements.
  • the requirements are defined here:
  • Each requirement comprises at least one architectural component that is necessary to implement the requirement.
  • step 203 the architecture building blocks are specified in more detail by possible Realization concepts for the architectural building blocks can be specified.
  • the possible implementation concepts can alternatively be specified using a domain model 204, for example in the form of a database. In the example above (FIG. 1), it is possible, using a domain model for motors, to automatically predetermine the architectural component 104 using a large number of possible implementation concepts 107 to 109.
  • step 206 an appropriate configuration of the multiple configurations is determined. This is done by examining the multiple configurations for a given condition. In particular, the configuration is determined that the specified one
  • the specified condition can be formulated as an optimization requirement for a target function.
  • the target function is preferably composed of attributes that have the implementation concepts, requirements and / or configurations.
  • attributes are the costs for the implementation concepts, the importance for the requirements and the degree of fulfillment for the configurations
  • the objective function includes the total costs for the implementation of a requirement
  • the optimization of the objective function consists in minimal costs for an implementation to apply both requirements 101 and 102.
  • step 207 the result, that is to say the configuration determined, is used to model the technical system.
  • Fig.3 shows a sketch showing the dependencies between
  • the requirements 301 and 302 are implemented using architectural components 303 and 304, alternative implementation concepts 305 to 308 being specified.
  • Request 301 requires a SCSI scanner port with a priority of "4". This requirement 301 requires the architecture module 303, a SCSI interface.
  • Request 302 requires a SCSI CD-ROM drive for an operating system installation with a
  • the architecture blocks 303 and 304 "SCSI CD-ROM drive" are required for this.
  • the implementation concept 305 is an ISA SCSI card at a price of 100 DM.
  • the other implementation concept 306 is a PCI-SCSI card for the price of 300 DM.
  • the architecture module 304 can be implemented on the basis of two implementation concepts.
  • Realization concept 307 is a 4xCD-ROM drive for internal installation at a price of 150DM.
  • Realization concept 308 is a 20xCD-ROM drive for external use at a price of 800DM.
  • Fig. 4 shows possible configurations in the form of a table for the example of Fig. 3.
  • the request 301 is in the
  • the architecture module 303 is abbreviated “ABI” and the architecture module 304 is abbreviated “AB2”.
  • the first line in the table of Figure 4 shows that the request 301 "Rl” by the architecture block 303 "ABI" with the
  • Realization concept 305 for the price of 100 DM and a benefit of "4" is implemented.
  • the benefit "4" corresponds to the Priority of requirement 301.
  • the cost-benefit ratio for the first possible configuration is therefore 25.
  • the second option (second line of the table) uses the implementation concept 306 for the price of 300 DM, also with priority 4. It results here a cost-benefit ratio of 75.
  • the third configuration (third line in the table in FIG. 4) relates to the requirement 302 “R2”, which is implemented using the architecture components 303 and 304.
  • the architectural components are implemented using the implementation concepts 305 and 307 at a total price of 250 DM.
  • the benefits result from adding priorities "4" and "16” to "20”.
  • the cost-benefit ratio is thus 12.5.
  • the fourth configuration also relates to request 302, implemented by the implementation concepts 305 and 308 at a price of 900 DM.
  • the benefit is again "20", the cost-benefit ratio 45.
  • a further configuration for implementing the requirement 302 takes into account the implementation concepts 306 and 307 for a total price of 450 DM and a benefit of "20". This results in a cost-benefit ratio of 22.5.
  • requirement 302 can be met by the
  • a request R2 includes the implementation concepts K1 and K2
  • a request R5 includes the implementation concepts K2
  • a request R11 includes the implementation concepts K1, K12 and K8.
  • Implementation concept K2 has already been implemented as part of requirement R2 and can flow synergistically into requirement R5. The same applies to the implementation of the requirement R11, which, based on the requirement R5, only requires expenditure for the additional implementation concepts K12 and K8.
  • a processor unit PRZE is shown in FIG.
  • the processor unit PRZE comprises a processor CPU, a memory SPE and an input / output interface IOS, which is used in different ways via an interface IFC: an output is visible on a monitor MON and / or on a printer via a graphic interface PRT issued. An entry is made using a mouse MAS or a keyboard TAST.
  • the processor unit PRZE also has a data bus BUS, which ensures the connection of a memory MEM, the processor CPU and the input / output interface IOS.
  • additional components can be connected to the data bus BUS, for example additional memory, data storage (hard disk) or scanner. 7 shows a modified method for modeling a technical system using a block diagram.
  • Step 704 determines a configuration which is best with regard to an objective function and preferably the best criterion, and the criterion with its configuration is deleted from a list of criteria which have not yet been selected.
  • a step 705 it is queried whether a configuration has already been selected for all criteria, if this is not the case, then in a step 706 it is queried whether the effort limit, for example target costs for a system, has been reached and if this is not the case The case branches back to step 703. If the effort limit has been reached, i.e. if a time period or budget for creating the product / system has run out or is overused, the amount of configuration is output in step 707, which was previously the best configuration for the selected requirements were determined. In step 705 the question was asked whether all criteria have been selected, the method branches directly to step 707.

Abstract

Various requirements are predefined in order to model a technical system. Said requirements can be met by certain architectural modules. At least one concept for the realization thereof is provided. Configurations for meeting said requirements are determined by establishing a realization concept for each architectural module. Optimum configurations with respect to a given target function are used for modeling.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Anordnung zur Modellierung eines technischen SystemsMethod and arrangement for modeling a technical system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Modellierung eines technischen Systems.The invention relates to a method and an arrangement for modeling a technical system.
Bei der Modellierung eines technischen Systems ist es schwierig, aus einer Vielzahl das System parametrierender Größen die nach bestimmten Vorgaben geeigneten Größen zu ermitteln. Hierzu dient insbesondere eine Zielfunktion, z.B. eine Kostenfunktion für die Realisierung des technischen Systems, die im Rahmen einer geeigneten Modellierung hinsichtlich möglichst geringer Gesamtkosten optimiert wird. Dabei handelt es sich um ein komplexes Vorhaben, da eine Vielzahl verschiedener Faktoren auf die Kosten einwirken und jede Auswahl einer das technische System bestimmenden Komponente eine Reihe von Implikationen mit sich bringt, die zu berücksichtigen manuell nicht oder nur mit hohem Aufwand und einer großen Fehlerwahrscheinlichkeit möglich ist.When modeling a technical system, it is difficult to determine the suitable parameters from a large number of parameters that parameterize the system. In particular, a target function serves this purpose, e.g. a cost function for the implementation of the technical system, which is optimized as part of a suitable modeling with regard to the lowest possible total costs. This is a complex project, since a variety of different factors affect the costs and each selection of a component determining the technical system has a number of implications that cannot be considered manually or only possible with great effort and a high probability of errors is.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine sichere und/oder zuverlässige Modellierung eines technischen Systems zu ermöglichen, wobei automatisch komplexe Zusammenhänge und vielseitige Abhängigkeiten mitberücksichtigt werden.The object of the invention is to enable safe and / or reliable modeling of a technical system, automatically taking complex interrelationships and multifaceted dependencies into account.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved in accordance with the features of the independent claims. Further developments of the invention also result from the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Modellierung eines technischen Systems angegeben, bei dem mindestens eine Anforderung vorgegeben wird, deren Realisierung anhand mindestens eines Architekturbausteins erfolgt. Für jedenTo solve the problem, a method for modeling a technical system is specified, in which at least one requirement is specified, the implementation of which is carried out using at least one architectural module. For each
Architekturbaustein wird mindestens ein Realisierungskonzept vorgegeben. Für die mindestens eine Anforderung werden Konfigurationen ermittelt, indem für den mindestens einen Architekturbaustein der Anforderung je ein Realisierungskonzept bestimmt wird. Ferner wird diejenige Konfiguration ermittelt, die eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Die ermittelte Konfiguration wird zur Modellierung des technischen Systems eingesetzt.Architectural building block is given at least one implementation concept. For the at least one requirement Configurations determined by determining an implementation concept for each of the at least one architectural component of the requirement. In addition, that configuration is determined that fulfills a predetermined condition. The determined configuration is used to model the technical system.
Dabei können insbesondere für eine Anforderung, . die mehrere Architekturbausteine umfaßt, eine Vielzahl von Konfigurationen ermittelt werden, falls für jeden Architekturbaustein wiederum mehrereIn particular, for a request,. which comprises a plurality of architectural components, a multiplicity of configurations are determined, if in turn several for each architectural component
Realisierungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen. Aus den mehreren Konfigurationen kann jetzt automatisch, abhängig von einer vorgegebenen Bedingung, eine hinsichtlich der Bedingung beste Konfiguration ermittelt werden. Diese Konfiguration eignet sich zur Modellierung des technischen Systems.Realization options are available. From the several configurations, a configuration that is best in terms of the condition can now be determined automatically, depending on a predetermined condition. This configuration is suitable for modeling the technical system.
Eine Weiterbildung besteht darin, daß alle möglichen Konfigurationen bestimmt werden. Dazu werden bevorzugt alle möglichen Realisierungskonzepte für jeden Architekturbaustein berücksichtigt .A further development is that all possible configurations are determined. For this purpose, all possible implementation concepts for each architectural component are preferably taken into account.
Eine andere Weiterbildung besteht darin, daß die Modellierung des technischen Systems zum Entwurf und/oder zur Steuerung eingesetzt wird. Insbesondere kann der Entwurf oder eineAnother further development is that the modeling of the technical system is used for the design and / or control. In particular, the draft or a
Planung des technischen Systems einen Neuentwurf oder eine Anpassung eines bereits bestehenden Systems umfassen. Im ersten Fall wird im Rahmen der Modellierung das technische System neu entworfen und vorzugsweise nach Maßgabe dieses Entwurfs realisiert. Im zweiten Fall (Anpassung) wird insbesondere ein bereits bestehendes System derart "entworfen", daß die Steuerung bzw. die Durchführung dieses Systems entsprechend der Maßgabe des vorliegenden Verfahrens durchgeführt wird.Planning the technical system includes a new design or an adaptation of an existing system. In the first case, the technical system is redesigned as part of the modeling and preferably implemented according to this design. In the second case (adaptation), an existing system in particular is "designed" in such a way that the control or implementation of this system is carried out in accordance with the requirements of the present method.
Eine Ausgestaltung besteht darin, daß die vorgegebene Bedingung eine Optimierung einer Zielfunktion umfaßt. Dabei wird insbesondere jedes Realisierungskonzept mit einem Attribut versehen, das in der Zielfunktion berücksichtigt wird. Die Zielfunktion zu optimieren geschieht beispielsweise durch Maximierung oder Minimierung einer Funktion der Attribute.One embodiment consists in the fact that the predetermined condition comprises an optimization of a target function. there In particular, each implementation concept is given an attribute that is taken into account in the target function. Optimizing the target function is done, for example, by maximizing or minimizing a function of the attributes.
Weiterhin können auch die Anforderung oder die Konfigurationen selbst mit Attributen versehen sein. Insbesondere kann ein Nutzen ermittelt werden, indem eine Wichtigkeit einer Anforderung mit einem vorgegebenen Erfüllungsgrad einer Konfiguration multipliziert wird. Standardmäßig kann der Erfüllungsgrad mit 100% vorbelegt sein.Furthermore, the requirement or the configurations themselves can also be provided with attributes. In particular, a benefit can be determined by multiplying the importance of a requirement by a predetermined degree of fulfillment of a configuration. By default, the degree of fulfillment can be preset to 100%.
Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung ist die Zielfunktion beispielsweise gegeben durch eine der folgenden Möglichkeiten (keine abschließende Aufzählung) : a) Es werden die Kosten bei der Realisierung der Anforderung berücksichtigt. Eine Optimierung der Zielfunktion "Kosten" betrifft die Minimierung derselben. b) Es wird der Nutzen bei Realisierung der Anforderung in Form der Zielfunktion erfaßt. Mit Optimierung des "Nutzens" ist eine Maximierung desselben verbunden. c) Ein Kosten-Nutzen-Verhältnis bei Realisierung und/oderIn another configuration, the objective function is given, for example, by one of the following options (no exhaustive list): a) The costs are taken into account when realizing the request. An optimization of the objective function "costs" concerns the minimization of the same. b) The benefit in realizing the requirement is recorded in the form of the objective function. Optimizing the "benefit" is associated with maximizing it. c) A cost-benefit ratio for implementation and / or
Umsetzung der Anforderung wird mit der Zielfunktion beschrieben, d) Es kann eine Umweltbelastung bei Realisierung derImplementation of the requirement is described with the objective function, d) There may be an environmental impact when the
Anforderung durch die Zielfunktion erfaßt sein. e) Auch kann die Zeitdauer bis zur Fertigstellung derRequirement to be captured by the target function. e) The period of time until the completion of the
Realisierung mit der Zielfunktion beschrieben sein. f) Auch kann ein Gesamtrisiko, z.B. ein mit der Wahl einer bestimmten Technologie verbundenes Risiko, ermittelt und in der Zielfunktion berücksichtigt werden. g) Ferner kann eine Differenzierung gegenüber Wettbewerbern erfolgen, indem die Anforderungen mit einer Wichtigkeit und einem Erfüllungsgrad pro Wettbewerber belegt werden. Ein Verkaufspunkt wird bestimmt, indem ein eigener geplanter Erfüllungsgrad (standardmäßig 100%) minus dem Erfüllungsgrad des Wettbewerbers mit der Wichtigkeit der Anforderung multipliziert wird. Die Summe über alle Verkaufspunkte für alle Anforderungen (hier die Zielfunktion) wird anschließend maximiert.Realization be described with the target function. f) An overall risk, for example a risk associated with the choice of a particular technology, can also be determined and taken into account in the objective function. g) Furthermore, a differentiation from competitors can be made by the requirements with an importance and a degree of fulfillment per competitor. A point of sale is determined by multiplying your own planned degree of fulfillment (100% by default) minus the competitor's degree of fulfillment by the importance of the requirement. The sum of all sales points for all requirements (here the target function) is then maximized.
Wenn eine Konfiguration sich von einer anderen um nicht mehr als eine vorgegebene Toleranzgrenze im Hinblick auf deren durch eine erste Zielfunktion bestimmten Wert unterscheidet, kann eine zusätzliche Zielfunktion zur Beurteilung der Konfigurationen herangezogen werden.If a configuration differs from another by no more than a predetermined tolerance limit with regard to its value determined by a first objective function, an additional objective function can be used to assess the configurations.
Das von der Zielfunktion berücksichtigte Attribut kann sowohl ein Bonuswert als auch ein Strafwert jeweils für die Anforderung, den Architekturbaustein, das Realisierungskonzept oder die Konfiguration sein (positives oder negatives Attribut) .The attribute taken into account by the target function can be both a bonus value and a penalty value for the requirement, the architecture module, the implementation concept or the configuration (positive or negative attribute).
Eine andere Weiterbildung betrifft eine automatisierte Vorgabe verschiedener Realisierungskonzepte für einen Architekturbaustein oder für mehrere Architekturbausteine. Diese Realisierungskonzepte können in Form einesAnother further development relates to an automated specification of different implementation concepts for one architecture module or for several architecture modules. These implementation concepts can take the form of a
Domänenmodells bereitgestellt werden. Die Auswahl eines Architekturbausteins führt dann automatisch zu den im Domänenmodell verfügbaren Realisierungskonzepten mit den das jeweilige Realisierungskonzept beschreibenden Attributen.Domain model are provided. The selection of an architecture module then automatically leads to the implementation concepts available in the domain model with the attributes describing the respective implementation concept.
Insbesondere können pro Realisierungskonzept mehrere der oben genannten Attribute vorgesehen sein, die in der Zielfunktion auf geeignete Weise berücksichtigt werden. Auch können bestimmte Attribute für bestimmte (verschiedene) Zielfunktionen vorhanden sein. Ferner ist es eine Weiterbildung, daß diejenige Konfiguration bestimmt wird, die nach Berücksichtigung der Attributwerte insbesondere mehrerer durch sie erfüllten Anforderungen bzw. mit ihr verbundenen Architekturbausteine, den besten Wert für die Zielfunktion liefert. Durch ein bereits ausgewähltesIn particular, several of the above-mentioned attributes can be provided per implementation concept, which are taken into account in a suitable manner in the target function. Certain attributes for certain (different) target functions can also be present. Furthermore, it is a further development that the configuration is determined which, after taking into account the attribute values, in particular a number of requirements fulfilled by it or architectural modules connected to it, delivers the best value for the target function. By an already selected one
Realisierungskonzept ist der Architekturbaustein bestimmt und weitere Anforderungen können auf diesen ausgewählten Architekturbaustein zurückgreifen. Dadurch werden vorteilhaft synergetische Effekte ausgenutzt und beispielsweise eine billigste Umsetzung der Realisierungskonzepte zur Erfüllung der mehreren Anforderungen ermittelt.Implementation concept, the architecture module is determined and further requirements can fall back on this selected architecture module. As a result, synergetic effects are advantageously exploited and, for example, a cheapest implementation of the implementation concepts to meet the multiple requirements is determined.
Eine andere Weiterbildung besteht darin, daß ein Abbruch des Verfahrens erfolgt, sobald • eine vorgegebene Größe einen vorbestimmten Schwellwert erreicht oder • eine vorgegebene Anzahl von Iterationen durchgeführt worden ist.Another development is that the method is terminated as soon as • a predefined variable has reached a predefined threshold value or • a predefined number of iterations has been carried out.
Eine andere Weiterbildung besteht darin, daß durch Auswahl eines Realisierungskonzeptes eine vorgegebene Einwirkung (Implikation) auf mindestens einen anderen als den dem ausgewählten Realisierungskonzept zugrundeliegenden Architekturbaustein berücksichtigt wird.Another further development consists in the fact that, by selecting an implementation concept, a predetermined influence (implication) on at least one other architectural component than the one on which the selected implementation concept is based is taken into account.
Auch ist es eine Weiterbildung, daß durch Auswahl eines Realisierungskonzeptes eine vorgegebene Einwirkung auf mindestens ein anderes Realisierungskonzept berücksichtigt wird.It is also a further development that, through the selection of an implementation concept, a given influence on at least one other implementation concept is taken into account.
Weiterhin wird zur Lösung oben genannter Aufgabe eine Anordnung zur Modellierung eines technischen Systems angegeben, die eine Prozessoreinheit aufweist, die derart eingerichtet ist, daß a) mindestens eine Anforderung vorgebbar ist, derenFurthermore, to achieve the above-mentioned object, an arrangement for modeling a technical system is provided, which has a processor unit that is set up in such a way that a) at least one requirement can be specified, the
Realisierung anhand mindestens eines vorgegebenenRealization based on at least one given
Architekturbausteins erfolgt; b) für jeden Architekturbaustein mindestens ein Realisierungskonzept vorgebbar ist; c) für die Anforderung Konfigurationen bestimmbar sind, indem für den mindestens einen Architekturbaustein der Anforderung je ein Realisierungskonzept ermittelbar ist; d) diejenige Konfiguration ermittelbar ist, die eine vorgegebene Bedingung erfüllt; e) die ermittelte Konfiguration zur Modellierung des technischen Systems einsetzbar ist.Architectural building block; b) at least one implementation concept can be specified for each architectural component; c) configurations can be determined for the requirement in that one implementation concept can be determined for each of the at least one architectural component; d) that configuration can be determined which fulfills a predetermined condition; e) the determined configuration can be used to model the technical system.
Diese Anordnung ist insbesondere geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer seiner vorstehend erläuterten Weiterbildungen.This arrangement is particularly suitable for carrying out the method according to the invention or one of its developments explained above.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt und erläutert.Embodiments of the invention are illustrated and explained below with reference to the drawing.
Es zeigenShow it
Fig.l eine Skizze, die Abhängigkeiten zwischen Anforderung, Architekturbaustein und Realisierungskonzept darstellt;Fig.l is a sketch showing the dependencies between the requirement, architectural component and implementation concept;
Fig.2 ein Blockdiagramm mit Schritten eines Verfahrens zur Modellierung eines technischen Systems;2 shows a block diagram with steps of a method for modeling a technical system;
Fig.3 eine Skizze, die Abhängigkeiten zwischen Anforderung, Architekturbaustein und Realisierungskonzept für Computerperipherie darstellt;3 shows a sketch depicting dependencies between the requirement, the architectural component and the implementation concept for computer peripherals;
Fig.4 eine Tabelle mit möglichen Konfigurationen zu Fig.3;4 shows a table with possible configurations for FIG. 3;
Fig.5 ein Diagramm, das eine Zielkostenerreichung in Abhängigkeit von bestimmten Konfigurationen darstellt; Fig.6 eine Prozessoreinheit;5 shows a diagram which shows a target cost achievement depending on certain configurations; 6 shows a processor unit;
Fig.7 ein Blockdiagramm mit Schritten eines modifizierten Verfahrens zur Modellierung eines technischen Systems .7 shows a block diagram with steps of a modified method for modeling a technical system.
In Fig.l ist eine Skizze gezeigt, die Abhängigkeiten zwischen Anforderung, Architekturbaustein und Realisierungskonzept eines technischen Systems darstellt. Dazu umfaßt Fig.l die Anforderungen 101 und 102, die Architekturbausteine 103 und 104, die Realisierungskonzepte 105 bis 109 und die Konfigurationen 110 bis 114. Die Anforderung 101 beinhaltet die Aussage, daß ein Einspeisemodul eine Rückspeisung ermöglichen muß. Die Anforderung 101 ist mit einerIn Fig.l a sketch is shown, which shows dependencies between the requirement, architectural component and implementation concept of a technical system. For this purpose, Fig.l includes the requirements 101 and 102, the architectural components 103 and 104, the implementation concepts 105 to 109 and the configurations 110 to 114. The requirement 101 contains the statement that an infeed module must enable feedback. The request 101 is with a
Wichtigkeit von 0,15 behaftet. Weiterhin erfordert die Anforderung 101 den Architekturbaustein 103 "Einspeisemodul". Die Anforderung 102 beinhaltet die Aussage, daß ein Motor bis zu 25 KW liefern muß. Die Anforderung 102 ist mit einer Wichtigkeit von 0,2 behaftet. Zur Umsetzung der Anforderung 102 werden die Architekturbausteine 103 "Einspeisemodul" und 104 "Motor" benötigt.Importance of 0.15. In addition, the request 101 requires the architecture module 103 "feed module". Request 102 includes the statement that an engine must deliver up to 25 KW. The request 102 has an importance of 0.2. In order to implement requirement 102, the architectural modules 103 "supply module" and 104 "motor" are required.
Zur Realisierung der jeweiligen Architekturbausteine gibt es unterschiedliche Realisierungskonzepte. So kann derThere are different implementation concepts for the implementation of the respective architectural components. So he can
Architekturbaustein 103 "Einspeisemodul" anhand desArchitecture module 103 "feed module" using the
Realisierungskonzeptes 105 "ungeregelter Einspeisemodul,Realization concept 105 "unregulated feed module,
10/25 KW", Kosten 50DM, oder anhand des10/25 KW ", costs 50DM, or based on the
Realisierungskonzeptes 106 "E/R Modul, 0 Pulswiderstand, 16/21KW", Kosten 70DM, umgesetzt werden. Zur Realisierung desRealization concept 106 "E / R module, 0 pulse resistance, 16 / 21KW", cost 70DM, to be implemented. To realize the
Architekturbausteins 103 gibt es also zweiSo there are two building blocks 103
Realisierungskonzepte 105 und 106.Realization concepts 105 and 106.
Der Architekturbaustein 104 "Motor" kann anhand dreier Realisierungskonzepte 107, 108 und 109 umgesetzt werden. Das Realisierungskonzept 107 "Motortyp 1" kostet 100DM, Realisierungskonzept 108 "Motortyp 2" kostet 90DM und Realisierungskonzept 109 "Motortyp 3" kostet ebenfalls 90DM.The architecture module 104 "motor" can be implemented using three implementation concepts 107, 108 and 109. The realization concept 107 "engine type 1" costs 100 DM, Realization concept 108 "engine type 2" costs 90 DM and implementation concept 109 "engine type 3" also costs 90 DM.
Aus den bisher gegebenen Daten werden nun Konfigurationen ermittelt. Die Konfiguration 110 enthält dasConfigurations are now determined from the data given so far. Configuration 110 contains this
Realisierungskonzept 105. Dadurch wird die Anforderung 101, die den Architekturbaustein 103 enthält, erfüllt. Die Konfiguration 111 beinhaltet als Realisierungskonzept das Modul 106 und erfüllt somit die Anforderung 101. Die Konfiguration 112 enthält die Realisierungskonzepte 105 und 107 und erfüllt die Anforderung 102. Die Konfiguration 113 enthält die Realisierungskonzepte 105 und 108 und erfüllt die Anforderung 102. Die Konfiguration 114 enthält die Realisierungskonzepte 106 und 107 und erfüllt die Anforderung 102.Realization concept 105. This fulfills requirement 101, which contains the architectural component 103. The configuration 111 contains the module 106 as an implementation concept and thus fulfills the requirement 101. The configuration 112 contains the implementation concepts 105 and 107 and fulfills the requirement 102. The configuration 113 contains the implementation concepts 105 and 108 and fulfills the requirement 102. The configuration 114 contains the implementation concepts 106 and 107 and fulfills the requirement 102.
Von allen Konfigurationen 110 bis 114 erfüllt beispielsweise die Konfiguration 114 beide Anforderungen 101 und 102 gleichermaßen.For example, of all configurations 110 to 114, configuration 114 fulfills both requirements 101 and 102 equally.
Die Anforderung 101 hat als Wichtigkeit 0,15 und die Konfiguration 110 hat den Erfüllungsgrad 0%. Die durch die Realisierung des Architekturbausteins 103 geschaffene Realisierung der Anforderung 101 hat daher einen Nutzen- Beitrag von 0,15*0=0. Wird zur Realisierung der Anforderung 101 die Konfiguration 111 gewählt, so beträgt der entsprechende Nutzen-Beitrag 0,15*1=0,15.The requirement 101 has a importance of 0.15 and the configuration 110 has a degree of fulfillment of 0%. The implementation of the requirement 101 created by the implementation of the architectural module 103 therefore has a benefit contribution of 0.15 * 0 = 0. If configuration 111 is selected to implement request 101, the corresponding benefit contribution is 0.15 * 1 = 0.15.
Fig.2 zeigt ein Blockdiagramm mit Schritten eines Verfahrens zur Modellierung eines technischen Systems. In einem Schritt 201 werden Anforderungen vorgegeben. In einem Schritt 202 werden für alle Anforderungen Beziehungen zu Architekturbausteinen vorgegeben. Insbesondere werden die Anforderungen hierbei definiert: Jede Anforderung umfaßt dabei mindestens einen Architekturbaustein, der zur Umsetzung der Anforderung notwendig ist. In einem Schritt 203 werden die Architekturbausteine näher spezifiziert, indem mögliche Realisierungskonzepte für die Architekturbausteine angegeben werden. Die möglichen Realisierungskonzepte können alternativ anhand eines Domänenmodells 204, z.B. in Form einer Datenbank, vorgegeben werden. Im obigen Beispiel (Fig.l) ist es anhand eines Domänenmodells für Motoren möglich, den Architekturbaustein 104 durch eine Vielzahl möglicher Realisierungskonzepte 107 bis 109 automatisch vorzubestimmen. In einem nächsten Schritt 205 werden mögliche Konfigurationen ermittelt. Sind mehrere Anforderungen vorhanden, so werden für jede Anforderung mögliche Konfigurationen bestimmt. In einem Schritt 206 wird eine geeignete Konfiguration der mehreren Konfigurationen bestimmt. Dies geschieht dadurch, daß die mehreren Konfigurationen hinsichtlich einer vorgegebenen Bedingung untersucht werden. Insbesondere wird diejenige Konfiguration ermittelt, die die vorgegebene2 shows a block diagram with steps of a method for modeling a technical system. In step 201, requirements are specified. In a step 202, relationships to architectural components are specified for all requirements. In particular, the requirements are defined here: Each requirement comprises at least one architectural component that is necessary to implement the requirement. In a step 203, the architecture building blocks are specified in more detail by possible Realization concepts for the architectural building blocks can be specified. The possible implementation concepts can alternatively be specified using a domain model 204, for example in the form of a database. In the example above (FIG. 1), it is possible, using a domain model for motors, to automatically predetermine the architectural component 104 using a large number of possible implementation concepts 107 to 109. In a next step 205, possible configurations are determined. If there are several requirements, possible configurations are determined for each requirement. In step 206, an appropriate configuration of the multiple configurations is determined. This is done by examining the multiple configurations for a given condition. In particular, the configuration is determined that the specified one
Bedingung am besten erfüllt. Die vorgegebene Bedingung kann formuliert sein als Optimierungsanforderung an eine Zielfunktion. Die Zielfunktion setzt sich bevorzugt zusammen aus Attributen, die die Realisierungskonzepte, Anforderungen und/oder Konfigurationen aufweisen. Im Beispiel von Fig.l sind solche Attribute die Kosten für die Realisierungskonzepte, die Wichtigkeiten für die Anforderungen und die Erfüllungsgrade für die Konfigurationen, die Zielfunktion beinhaltet die Gesamtkosten für die Realisierung einer Anforderung, die Optimierung der Zielfunktion besteht darin, minimale Kosten für eine Realisierung beider Anforderungen 101 und 102 aufzuwenden.Condition best met. The specified condition can be formulated as an optimization requirement for a target function. The target function is preferably composed of attributes that have the implementation concepts, requirements and / or configurations. In the example of FIG. 1, such attributes are the costs for the implementation concepts, the importance for the requirements and the degree of fulfillment for the configurations, the objective function includes the total costs for the implementation of a requirement, the optimization of the objective function consists in minimal costs for an implementation to apply both requirements 101 and 102.
Alternativ können auch mehrere Konfigurationen ermittelt werden, die allesamt die vorgegebene Bedingung mit einemAlternatively, several configurations can be determined, all of which meet the specified condition with one
Mindestmaß an Güte erfüllen. Diese Güte ist definierbar durch einen Schwellwert, der für den Wert der Zielfunktion nicht zu über- bzw. unterschreiten ist. Je nach Anwendung kann die Zielfunktion minimiert bzw. maximiert werden, im Beispiel der Kosten ist die Minimierung oftmals angestrebt, beim Nutzen umgekehrt die Maximierung. In einem Schritt 207 wird das Ergebnis, also die ermittelte Konfiguration, zur Modellierung des technischen Systems eingesetzt.Meet minimum level of goodness. This quality can be defined by a threshold value which is not to be exceeded or undershot for the value of the target function. Depending on the application, the target function can be minimized or maximized; in the example of the costs, the aim is often to minimize, and vice versa to maximize the benefits. In step 207, the result, that is to say the configuration determined, is used to model the technical system.
Fig.3 zeigt eine Skizze, die Abhängigkeiten zwischenFig.3 shows a sketch showing the dependencies between
Anforderung, Architekturbausteinen und Realisierungskonzepten für Einheiten der Computerperipherie darstellt. Die Anforderungen 301 und 302 werden anhand von Architekturbausteinen 303 und 304 umgesetzt, wobei alternative Realisierungskonzepte 305 bis 308 vorgegeben sind. Die Anforderung 301 erfordert einen Anschluß für einen SCSI-Scanner mit einer Priorität von "4". Diese Anforderung 301 benötigt dazu den Architekturbaustein 303, eine SCSI- Schnittstelle. Die Anforderung 302 erfordert ein SCSI-CD-ROM- Laufwerk für eine Betriebssysteminstallation mit einerRequirement, architectural components and implementation concepts for units of the computer periphery. The requirements 301 and 302 are implemented using architectural components 303 and 304, alternative implementation concepts 305 to 308 being specified. Request 301 requires a SCSI scanner port with a priority of "4". This requirement 301 requires the architecture module 303, a SCSI interface. Request 302 requires a SCSI CD-ROM drive for an operating system installation with a
Priorität von "16". Dazu werden die Architekturbausteine 303 und 304 "SCSI-CD-ROM-Laufwerk" benötigt. Für den Architekturbaustein 303 gibt es zwei verschiedene Realisierungskonzepte 305 und 306. Das Realisierungskonzept 305 ist eine ISA-SCSI-Karte zu einem Preis von 100DM. Das andere Realisierungskonzept 306 ist eine PCI-SCSI-Karte zum Preis von 300DM. Der Architekturbaustein 304 ist anhand zweier Realisierungskonzepte umsetzbar. Das Realisierungskonzept 307 ist ein 4xCD-ROM-Laufwerk für den internen Einbau zum Preis von 150DM. Das Realisierungskonzept 308 ist ein 20xCD-ROM-Laufwerk für den externen Gebrauch zum Preis von 800DM.Priority of "16". The architecture blocks 303 and 304 "SCSI CD-ROM drive" are required for this. There are two different implementation concepts 305 and 306 for the architecture module 303. The implementation concept 305 is an ISA SCSI card at a price of 100 DM. The other implementation concept 306 is a PCI-SCSI card for the price of 300 DM. The architecture module 304 can be implemented on the basis of two implementation concepts. Realization concept 307 is a 4xCD-ROM drive for internal installation at a price of 150DM. Realization concept 308 is a 20xCD-ROM drive for external use at a price of 800DM.
Fig.4 zeigt mögliche Konfigurationen in Form einer Tabelle zu dem Beispiel von Fig.3. Die Anforderung 301 wird in derFig. 4 shows possible configurations in the form of a table for the example of Fig. 3. The request 301 is in the
Tabelle mit "Rl", die Anforderung 302 mit "R2" abgekürzt. Der Architekturbaustein 303 wird mit "ABI" und der Architekturbaustein 304 mit "AB2" abgekürzt. Die erste Zeile in der Tabelle von Fig.4 zeigt, daß die Anforderung 301 "Rl" durch den Architekturbaustein 303 "ABI" mit demTable with "Rl", the request 302 abbreviated to "R2". The architecture module 303 is abbreviated "ABI" and the architecture module 304 is abbreviated "AB2". The first line in the table of Figure 4 shows that the request 301 "Rl" by the architecture block 303 "ABI" with the
Realisierungskonzept 305 zum Preis von 100DM und einem Nutzen von "4" umgesetzt wird. Der Nutzen "4" entspricht der Priorität der Anforderung 301. Das Kosten-Nutzen-Verhältnis für die erste mögliche Konfiguration beträgt somit 25. Die zweite Möglichkeit (zweite Zeile der Tabelle) verwendet zur Realisierung das Realisierungskonzept 306 zum Preis von 300DM, ebenfalls mit der Priorität 4. Es ergibt sich hier ein Kosten-Nutzen-Verhältnis von 75. Die dritte Konfiguration (dritte Zeile in der Tabelle von Fig.4) bezieht sich auf die Anforderung 302 "R2", die anhand der Architekturbausteine 303 und 304 umgesetzt wird. Realisiert werden die Architekturbausteine anhand der Realisierungskonzepte 305 und 307 zu einem Gesamtpreis von 250DM. Der Nutzen ergibt sich aus Addition der Prioritäten "4" und "16" zu "20". Das Kosten-Nutzen-Verhältnis ist somit 12,5. Die vierte Konfiguration bezieht sich ebenfalls auf Anforderung 302, realisiert durch die Realisierungskonzepte 305 und 308 zu einem Preis von 900DM. Der Nutzen ist wiederum "20", das Kosten-Nutzen-Verhältnis 45. Eine weitere Konfiguration zur Realisierung der Anforderung 302 berücksichtigt die Realisierungskonzepte 306 und 307 zu einem Gesamtpreis von 450DM und einem Nutzen von "20". Hierbei ergibt sich ein Kosten-Nutzen-Verhältnis von 22,5. Schließlich kann die Anforderung 302 erfüllt werden durch dieRealization concept 305 for the price of 100 DM and a benefit of "4" is implemented. The benefit "4" corresponds to the Priority of requirement 301. The cost-benefit ratio for the first possible configuration is therefore 25. The second option (second line of the table) uses the implementation concept 306 for the price of 300 DM, also with priority 4. It results here a cost-benefit ratio of 75. The third configuration (third line in the table in FIG. 4) relates to the requirement 302 “R2”, which is implemented using the architecture components 303 and 304. The architectural components are implemented using the implementation concepts 305 and 307 at a total price of 250 DM. The benefits result from adding priorities "4" and "16" to "20". The cost-benefit ratio is thus 12.5. The fourth configuration also relates to request 302, implemented by the implementation concepts 305 and 308 at a price of 900 DM. The benefit is again "20", the cost-benefit ratio 45. A further configuration for implementing the requirement 302 takes into account the implementation concepts 306 and 307 for a total price of 450 DM and a benefit of "20". This results in a cost-benefit ratio of 22.5. Finally, requirement 302 can be met by the
Realisierungskonzepte 306 und 308 zu einem Gesamtpreis von 1.100DM, einem Nutzen von "20" und einem Kosten-Nutzen- Verhältnis von 55.Realization concepts 306 and 308 for a total price of DM 1,100, a benefit of "20" and a cost-benefit ratio of 55.
Betrachtet man abschließend die sechs angegebenen Konfigurationen (siehe Zeilen) in der Tabelle von Fig.4, so ergibt sich für die dritte Konfiguration (zum Gesamtpreis von 250DM) "das beste" Kosten-Nutzen-Verhältnis (12,5). Es werden Anforderung 301 und Anforderung 302 gleichermaßen erfüllt und das zu einem vergleichsweise geringen Preis. Die angesprochene Analyse des Kosten-Nutzen-Verhältnisses berücksichtigt im vorliegenden Fall keine Qualitätsvorgaben, diese könnten getrennt durch die Erfüllungsgrade derFinally, if you consider the six configurations listed (see lines) in the table in Fig. 4, the third configuration (at the total price of 250 DM) results in "the best" cost-benefit ratio (12.5). Requirement 301 and requirement 302 are met equally and at a comparatively low price. The mentioned analysis of the cost-benefit ratio does not take quality requirements into account in the present case, these could be separated by the degree of fulfillment of the
Konfigurationen einfließen, sondern den Nutzen bezogen auf die Gesamtkosten. Unter dieser Prämisse ist die Konfiguration in Zeile 3 kompromißlos die beste.Configurations, but the benefits related to the total cost. Based on this premise, the configuration in line 3 is the best without compromise.
In Fig.5 sind kumulierte Kosten, also Kostenbeiträge der Realisierungskonzepte, in Abhängigkeit vonIn FIG. 5, cumulative costs, i.e. cost contributions of the implementation concepts, are dependent on
Kundenanforderungen, dargestellt. Eine Anforderung R2 umfaßt die Realisierungskonzepte Kl und K2, eine Anforderung R5 umfaßt die Realisierungskonzepte K2, K9 und Kll- und eine Anforderung Rll umfaßt die Realisierungskonzepte Kl, K12 und K8. Hat sich ein Produktplaner oder Entwickler zurCustomer requirements. A request R2 includes the implementation concepts K1 and K2, a request R5 includes the implementation concepts K2, K9 and K11 and a request R11 includes the implementation concepts K1, K12 and K8. Has a product planner or developer
Realisierung der Anforderung Rl entschieden und diese anhand der Realisierungskonzepte Kl und K2 umgesetzt, so verbleiben bei Umsetzung der Anforderung R5 anhand der Realisierungskonzepte K2, K9 und Kll nurmehr Aufwendungen (Kosten) für die Realisierungskonzepte K9 und Kll. DasRealization of the requirement Rl decided and this implemented on the basis of the implementation concepts K1 and K2, so that when the requirement R5 is implemented on the basis of the implementation concepts K2, K9 and Kll, there are only expenses (costs) for the implementation concepts K9 and K1. The
Realisierungskonzept K2 ist bereits im Rahmen der Anforderung R2 umgesetzt und kann synergetisch in die Anforderung R5 einfließen. Gleiches gilt für Umsetzung der Anforderung Rll, die aufbauend auf der Anforderung R5 nurmehr Aufwendungen für die zusätzlich neu hinzukommenden Realisierungskonzepte K12 und K8 erfordert.Implementation concept K2 has already been implemented as part of requirement R2 and can flow synergistically into requirement R5. The same applies to the implementation of the requirement R11, which, based on the requirement R5, only requires expenditure for the additional implementation concepts K12 and K8.
In Fig.6 ist eine Prozessoreinheit PRZE dargestellt. Die Prozessoreinheit PRZE umfaßt einen Prozessor CPU, einen Speicher SPE und eine Input/Output-Schnittstelle IOS, die über ein Interface IFC auf unterschiedliche Art und Weise genutzt wird: Über eine Grafikschnittstelle wird eine Ausgabe auf einem Monitor MON sichtbar und/oder auf einem Drucker PRT ausgegeben. Eine Eingabe erfolgt über eine Maus MAS oder eine Tastatur TAST. Auch verfügt die Prozessoreinheit PRZE über einen Datenbus BUS, der die Verbindung von einem Speicher MEM, dem Prozessor CPU und der Input/Output-Schnittstelle IOS gewährleistet. Weiterhin sind an den Datenbus BUS zusätzliche Komponenten anschließbar, z.B. zusätzlicher Speicher, Datenspeicher (Festplatte) oder Scanner. In Fig.7 ist ein modifiziertes Verfahren zur Modellierung eines technischen Systems anhand eines Blockdiagramms dargestellt. In einem Block 701 werden mehrere vorgegebene Größen in das Verfahren eingegeben. Diese Größen sind insbesondere das Domänenmodell zur automatischen Bestimmung der Realisierungskonzepte, eine Kundeninformationsdatei zur automatischen Wahl des Domänenmodells bzw. der Beziehungen zwischen Anforderung und Architekturbausteinen. Auch kann in der Kundeninformationsdatei eine vorgefaßte Liste mit Anforderungen abgelegt sein. Weiterhin können in Block 701 eine Strategie zur Festlegung der Zielfunktion, Risiken des Realisierungskonzepts und ein Aufwandslimit für das festzulegende System abgelegt sein. Auch Erfüllungsgrade von Konfigurationen und ausgewählten Wettbewerbern sind als Eingabe möglich. In einem Block 702 werden Konfigurationen bestimmt, indem die vorgegebenen Kriterien (=Anforderungen) , Architekturbausteine, Realisierungskonzepte berücksichtigt werden. In einem Block 703 wird für jedes Kriterium bezüglich einer vorgegebenen Strategie automatisch überprüft, durch welche Konfiguration es am besten erfüllt wird. In einemA processor unit PRZE is shown in FIG. The processor unit PRZE comprises a processor CPU, a memory SPE and an input / output interface IOS, which is used in different ways via an interface IFC: an output is visible on a monitor MON and / or on a printer via a graphic interface PRT issued. An entry is made using a mouse MAS or a keyboard TAST. The processor unit PRZE also has a data bus BUS, which ensures the connection of a memory MEM, the processor CPU and the input / output interface IOS. Furthermore, additional components can be connected to the data bus BUS, for example additional memory, data storage (hard disk) or scanner. 7 shows a modified method for modeling a technical system using a block diagram. In block 701, a plurality of predefined variables are entered into the method. These variables are, in particular, the domain model for the automatic determination of the implementation concepts, a customer information file for the automatic selection of the domain model and the relationships between the requirement and the architectural components. A preconceived list of requirements can also be stored in the customer information file. In addition, a strategy for determining the objective function, risks of the implementation concept and an effort limit for the system to be defined can be stored in block 701. Levels of fulfillment of configurations and selected competitors are also possible as inputs. In a block 702, configurations are determined by taking into account the specified criteria (= requirements), architecture modules, implementation concepts. In block 703, it is automatically checked for each criterion with regard to a predetermined strategy, by which configuration it is best fulfilled. In one
Schritt 704 wird eine hinsichtlich einer Zielfunktion beste Konfiguration sowie bevorzugt das beste Kriterium bestimmt, und das Kriterium mit seiner Konfiguration von einer Liste der noch nicht gewählten Kriterien gestrichen. In einem Schritt 705 wird abgefragt, ob schon für alle Kriterien je eine Konfiguration ausgewählt wurde, wenn dies nicht der Fall ist, so wird in einem Schritt 706 abgefragt, ob das Aufwandslimit, z.B. Zielkosten für ein System, erreicht ist und wenn dies nicht der Fall ist zu Schritt 703 zurück verzweigt. Sollte das Aufwandslimit erreicht sein, also eine zur Verfügung stehende Zeitdauer oder Kostenrahmen zur Erstellung des Produkts/Systems zur Neige zu gehen bzw. überbeansprucht sein, so wird in einem Schritt 707 die Menge der Konfiguration ausgegeben, die bisher als beste Konfigurationen für die gewählten Anforderungen bestimmt wurden. Wurde in Schritt 705 die Frage, ob alle Kriterien ausgewählt worden sind, bejaht, so wird direkt zu Schritt 707 verzweigt. Step 704 determines a configuration which is best with regard to an objective function and preferably the best criterion, and the criterion with its configuration is deleted from a list of criteria which have not yet been selected. In a step 705 it is queried whether a configuration has already been selected for all criteria, if this is not the case, then in a step 706 it is queried whether the effort limit, for example target costs for a system, has been reached and if this is not the case The case branches back to step 703. If the effort limit has been reached, i.e. if a time period or budget for creating the product / system has run out or is overused, the amount of configuration is output in step 707, which was previously the best configuration for the selected requirements were determined. In step 705 the question was asked whether all criteria have been selected, the method branches directly to step 707.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Modellierung eines technischen Systems, a) bei dem mindestens eine Anforderung vorgegeben wird, deren Realisierung anhand mindestens eines vorgegebenen Architekturbausteins erfolgt; b) bei dem für jeden Architekturbaustein mindestens ein Realisierungskonzept vorgegeben wird; c) bei dem für die Anforderung Konfigurationen bestimmt werden, indem für den mindestens einen1. Method for modeling a technical system, a) in which at least one requirement is specified, the realization of which is carried out using at least one predetermined architectural module; b) in which at least one implementation concept is specified for each architectural component; c) in which configurations are determined for the request, for the at least one
Architekturbaustein der Anforderung je ein Realisierungskonzept ermittelt wird; d) bei dem diejenige Konfiguration ermittelt wird, die eine vorgegebene Bedingung erfüllt; e) bei dem die ermittelte Konfiguration zur Modellierung des technischen Systems eingesetzt wird.Architectural component of the requirement, one implementation concept is determined; d) in which the configuration is determined which fulfills a predetermined condition; e) in which the determined configuration is used to model the technical system.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem alle Konfigurationen für die Anforderung ermittelt werden, indem alle möglichen2. The method of claim 1, wherein all configurations for the request are determined by all possible
Realisierungskonzepte für jeden der Anforderung zugrundeliegenden Architekturbaustein berücksichtigt werden.Implementation concepts for each architecture component on which the requirement is based are taken into account.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Modellierung des technischen Systems zum Entwurf, zur Planung oder zur Steuerung eingesetzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the modeling of the technical system for design, planning or control is used.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Entwurf des technischen Systems einen4. The method of claim 3, wherein the design of the technical system
Neuentwurf oder eine Anpassung eines bereits bestehenden technischen Systems umfaßt.New design or adaptation of an existing technical system includes.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vorgegebene Bedingung eine Optimierung einer Zielfunktion umfaßt. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the predetermined condition comprises an optimization of a target function.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Zielfunktion gegeben ist durch eine der folgenden Möglichkeiten: a) Kosten bei Realisierung der Anforderung; b) Nutzen bei Realisierung der Anforderung; c) Kosten/Nutzen-Verhältnis bei Realisierung der Anforderung; d) Umweltbelastung bei Realisierung der Anforderung; e) Dauer zur Realisierung der Anforderung. Method according to Claim 5, in which the objective function is given by one of the following options: a) costs when the request is implemented; b) benefits in realizing the requirement; c) cost / benefit ratio when implementing the requirement; d) environmental impact when the requirement is implemented; e) Duration of the realization of the requirement.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei dem das Realisierungskonzept, die Anforderung, der Architekturbaustein und/oder die Konfiguration mindestens ein Attribut enthalten, das hinsichtlich der Zielfunktion beurteilbar ist.7. The method according to any one of claims 5 or 6, wherein the implementation concept, the requirement, the architectural component and / or the configuration contain at least one attribute that can be assessed with respect to the target function.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Attribut ein Bonuswert oder ein Strafwert ist.8. The method of claim 7, wherein the attribute is a bonus value or a penalty value.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem automatisch verschiedene Realisierungskonzepte für den Architekturbaustein durch ein Domänenmodell ermittelt werden.9. The method according to any one of the preceding claims, in which different implementation concepts for the architectural module are automatically determined by a domain model.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem diejenige Konfiguration oder Konfigurationen für mehrere Anforderungen bestimmt wird/werden, die die vorgegebene Bedingung erfüllt/erfüllen.10. The method according to any one of the preceding claims, in which that configuration or configurations for multiple requirements is / are determined that meet the specified condition.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine zusätzliche Zielfunktion zur Beurteilung der Konfigurationen herangezogen wird, wenn eine Konfiguration sich von einer anderen um nicht mehr als eine vorgegebene Toleranzgrenze im Hinblick auf deren durch eine erste Zielfunktion bestimmten Wert unterscheidet . 11. The method according to any one of the preceding claims, in which an additional objective function is used to assess the configurations if one configuration differs from another by no more than a predetermined tolerance limit with regard to its value determined by a first objective function.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem durch Auswahl eines Realisierungskonzeptes eine vorgegebene Implikation auf mindestens einen anderen als dem ausgewählten Realisierungskonzept zugrundeliegenden Architekturbaustein berücksichtigt wird.12. The method as claimed in one of the preceding claims, in which, by selecting an implementation concept, a predetermined implication for at least one other architectural component than the selected implementation concept is taken into account.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem durch Auswahl eines Realisierungskonzeptes eine vorgegebene Implikation auf mindestens ein anderes Realisierungskonzept berücksichtigt wird.13. The method according to any one of the preceding claims, in which a predetermined implication for at least one other implementation concept is taken into account by selecting an implementation concept.
14. Anordnung zur Modellierung eines technischen Systems mit einer Prozessoreinheit, die derart eingerichtet ist, daß a) mindestens eine Anforderung vorgebbar ist, deren Realisierung anhand mindestens eines vorgegebenen Architekturbausteins erfolgt; b) für jeden Architekturbaustein mindestens ein Realisierungskonzept vorgebbar ist; c) für die Anforderung Konfigurationen bestimmbar sind, indem für den mindestens einen Architekturbaustein der Anforderung je ein Realisierungskonzept ermittelbar ist; d) diejenige Konfiguration ermittelbar ist, die eine vorgegebene Bedingung erfüllt; e) die ermittelte Konfiguration zur Modellierung des technischen Systems einsetzbar ist. 14. Arrangement for modeling a technical system with a processor unit, which is set up in such a way that a) at least one requirement can be specified, the implementation of which takes place on the basis of at least one predetermined architectural module; b) at least one implementation concept can be specified for each architectural component; c) configurations can be determined for the requirement in that one implementation concept can be determined for each of the at least one architectural component; d) that configuration can be determined which fulfills a predetermined condition; e) the determined configuration can be used to model the technical system.
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