WO2000022552A1

WO2000022552A1 - Verfahren und anordnung zur modellierung eines technischen systems

Info

Publication number: WO2000022552A1
Application number: PCT/DE1999/003175
Authority: WO
Inventors: Bernhard Thome; Matthias Rosenberger
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2000-04-20

Abstract

Zur Modellierung eines technischen Systems werden Anforderungen vorgegeben, die durch bestimmte Architekturbausteine realisierbar sind. Für jeden Architekturbaustein ist mindestens ein Realisierungskonzept vorgegeben. Konfigurationen zur Erfüllung der Anforderungen werden ermittelt, indem je ein Realisierungskonzept für jeden Architekturbaustein bestimmt wird. Diejenigen Konfigurationen werden zur Modellierung eingesetzt, die im Hinblick auf eine vorgegebene Zielfunktion optimal sind.

Description

Beschreibung

Verfahren und Anordnung zur Modellierung eines technischen Systems

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Modellierung eines technischen Systems.

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.

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.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.

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 jeden

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.

Dabei können insbesondere für eine Anforderung, . die mehrere Architekturbausteine umfaßt, eine Vielzahl von Konfigurationen ermittelt werden, falls für jeden Architekturbaustein wiederum mehrere

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.

Eine Weiterbildung besteht darin, daß alle möglichen Konfigurationen bestimmt werden. Dazu werden bevorzugt alle möglichen Realisierungskonzepte für jeden Architekturbaustein berücksichtigt .

Eine andere Weiterbildung besteht darin, daß die Modellierung des technischen Systems zum Entwurf und/oder zur Steuerung eingesetzt wird. Insbesondere kann der Entwurf oder eine

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.

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.

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.

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/oder

Umsetzung der Anforderung wird mit der Zielfunktion beschrieben, d) Es kann eine Umweltbelastung bei Realisierung der

Anforderung durch die Zielfunktion erfaßt sein. e) Auch kann die Zeitdauer bis zur Fertigstellung der

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.

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.

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) .

Eine andere Weiterbildung betrifft eine automatisierte Vorgabe verschiedener Realisierungskonzepte für einen Architekturbaustein oder für mehrere Architekturbausteine. Diese Realisierungskonzepte können in Form eines

Domänenmodells bereitgestellt werden. Die Auswahl eines Architekturbausteins führt dann automatisch zu den im Domänenmodell verfügbaren Realisierungskonzepten mit den das jeweilige Realisierungskonzept beschreibenden Attributen.

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 ausgewähltes

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.

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.

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.

Auch ist es eine Weiterbildung, daß durch Auswahl eines Realisierungskonzeptes eine vorgegebene Einwirkung auf mindestens ein anderes Realisierungskonzept berücksichtigt wird.

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, 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.

Diese Anordnung ist insbesondere geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer seiner vorstehend erläuterten Weiterbildungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt und erläutert.

Es zeigen

Fig.l eine Skizze, die Abhängigkeiten zwischen Anforderung, Architekturbaustein und Realisierungskonzept darstellt;

Fig.2 ein Blockdiagramm mit Schritten eines Verfahrens zur Modellierung eines technischen Systems;

Fig.3 eine Skizze, die Abhängigkeiten zwischen Anforderung, Architekturbaustein und Realisierungskonzept für Computerperipherie darstellt;

Fig.4 eine Tabelle mit möglichen Konfigurationen zu Fig.3;

Fig.5 ein Diagramm, das eine Zielkostenerreichung in Abhängigkeit von bestimmten Konfigurationen darstellt; Fig.6 eine Prozessoreinheit;

Fig.7 ein Blockdiagramm mit Schritten eines modifizierten Verfahrens zur Modellierung eines technischen Systems .

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 einer

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.

Zur Realisierung der jeweiligen Architekturbausteine gibt es unterschiedliche Realisierungskonzepte. So kann der

Architekturbaustein 103 "Einspeisemodul" anhand des

Realisierungskonzeptes 105 "ungeregelter Einspeisemodul,

10/25 KW", Kosten 50DM, oder anhand des

Realisierungskonzeptes 106 "E/R Modul, 0 Pulswiderstand, 16/21KW", Kosten 70DM, umgesetzt werden. Zur Realisierung des

Architekturbausteins 103 gibt es also zwei

Realisierungskonzepte 105 und 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.

Aus den bisher gegebenen Daten werden nun Konfigurationen ermittelt. Die Konfiguration 110 enthält das

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.

Von allen Konfigurationen 110 bis 114 erfüllt beispielsweise die Konfiguration 114 beide Anforderungen 101 und 102 gleichermaßen.

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.

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 vorgegebene

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.

Alternativ können auch mehrere Konfigurationen ermittelt werden, die allesamt die vorgegebene Bedingung mit einem

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.

Fig.3 zeigt eine Skizze, die Abhängigkeiten zwischen

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 einer

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.

Fig.4 zeigt mögliche Konfigurationen in Form einer Tabelle zu dem Beispiel von Fig.3. Die Anforderung 301 wird in der

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 dem

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 die

Realisierungskonzepte 306 und 308 zu einem Gesamtpreis von 1.100DM, einem Nutzen von "20" und einem Kosten-Nutzen- Verhältnis von 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 der

Konfigurationen einfließen, sondern den Nutzen bezogen auf die Gesamtkosten. Unter dieser Prämisse ist die Konfiguration in Zeile 3 kompromißlos die beste.

In Fig.5 sind kumulierte Kosten, also Kostenbeiträge der Realisierungskonzepte, in Abhängigkeit von

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 zur

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. Das

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.

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 einem

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.

Claims

Patentansprüche

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 einen

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.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem alle Konfigurationen für die Anforderung ermittelt werden, indem alle möglichen

Realisierungskonzepte für jeden der Anforderung zugrundeliegenden Architekturbaustein berücksichtigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Modellierung des technischen Systems zum Entwurf, zur Planung oder zur Steuerung eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Entwurf des technischen Systems einen

Neuentwurf oder eine Anpassung eines bereits bestehenden technischen Systems umfaßt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vorgegebene Bedingung eine Optimierung einer Zielfunktion umfaßt.

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.

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.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Attribut ein Bonuswert oder ein Strafwert ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem automatisch verschiedene Realisierungskonzepte für den Architekturbaustein durch ein Domänenmodell ermittelt werden.

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.

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 .

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.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem durch Auswahl eines Realisierungskonzeptes eine vorgegebene Implikation auf mindestens ein anderes Realisierungskonzept berücksichtigt wird.

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.