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Die Systemmodellierung mit FMC bietet für vernetzte Systeme eine effektive Lösung. (Bild: Intervista)

Auch weil Digitalisierung, autonomes Fahren und mobile Online-Dienste die elektronischen Assistenzfunktionen und deren Vernetzung steigen lassen, gewinnt FMC an Bedeutung. Statt der bisherigen bauteilorientierten Entwicklung setzen Autobauer jetzt bekanntlich auf die funktionsorientierte Entwicklung. Individuelle Kundenwünsche stehen dabei im Fokus, und die Anforderungen an Bauteile und Softwaremodule steigen. Dazu werden die Entwicklungskosten der Autohersteller durch die Plattform- und Baukastenstrategien minimiert. Variantenvielzahl sowie der Mix aus Mechanik, Elektronik und Software erhöhen den Koordinierungsbedarf zwischen Fachdisziplinen, Teilprojekten und Zulieferern erheblich.

Komplexitätsbeherrschung

FMC: Bild 1: Speicher dienen der Informationsablage. Sie sind entweder physisch realisiert (z.B. Festplatte, Aktenordner), per Software oder rein konzeptionell.

Bild 1: Speicher dienen der Informationsablage. Sie sind entweder physisch realisiert (zum Beispiel Festplatte, Aktenordner), per Software oder rein konzeptionell. Intervista

Das Aufeinanderprallen von Fahrzeugtechnik und Softwareentwicklung erfordert eine übergreifende Beschreibungsmethodik, die den Projektgegenstand für alle Beteiligten, Disziplinen und Fachsprachen verständlich und präzise darstellt. Die Systemmodellierung mit FMC bietet hierfür eine effektive Lösung. Bei der FMC-Methodik (Fundamental Modeling Concepts) handelt es sich um einen Modellierungsansatz, der die Beherrschung komplexer, softwareintensiver Systeme ermöglicht. Vor allem große Softwaresysteme (unter anderem bei SAP) wurden damit analysiert, entworfen und dokumentiert. Die Intervista AG in Potsdam verwendet diese Methodik erfolgreich in ihren Projekten, seit einigen Jahren auch in der Automobilindustrie.

FMC: Bild 2: Das Systemmodell beschreibt die physische Umsetzung einer Funktion im Fahrzeug, zeigt die konkrete Vernetzung (zum Beispiel CAN, Flexray) und welche Bauteile welche Funktionsanteile umsetzen. Bild 3 zeigt das am Beispiel des Spurhalteassistenten.

Bild 2: Das Systemmodell beschreibt die physische Umsetzung einer Funktion im Fahrzeug, zeigt die konkrete Vernetzung (zum Beispiel CAN, Flexray) und welche Bauteile welche Funktionsanteile umsetzen. Bild 3 zeigt das am Beispiel des Spurhalteassistenten. Intervista

Konzentration auf das Wesentliche

FMC nutzt bewusst nur wenige Diagrammtypen und einfache grafische Elemente, die auch Nichtfachleute leicht verstehen. Die Diagramme sind so grundlegend, dass sich damit praktisch beliebige Systeme darstellen lassen: programmierte Systeme, Hardware-Systeme oder ganze Unternehmensanwendungen mit digitalisierten und manuellen Prozessen. Neben der ganzheitlichen Betrachtung sind Einfachheit und schnelle Erlernbarkeit ein klarer praktischer Vorteil von FMC gegenüber Modellierungssprachen wie UML.

FMC-Diagrammtypen und Modellebenen

Eckdaten

Das Aufeinanderprallen von Fahrzeugtechnik und Softwareentwicklung erfordert eine übergreifende Beschreibungsmethodik, die den Projektgegenstand für alle Beteiligten, Disziplinen und Fachsprachen verständlich und präzise darstellt. Die Systemmodellierung mit FMC bietet hierfür eine effektive Lösung. Bei der FMC-Methodik (Fundamental Modeling Concepts) handelt es sich um einen Modellierungsansatz, der die Beherrschung komplexer, softwareintensiver Systeme ermöglicht. Als zentralen Anlaufpunkt für die Entwicklungsprojekte hat Intervista das Info-Portal geschaffen. Diese Intranet-Anwendung stellt FMC-Modelle und zugehörige Beschreibungen dauerhaft bereit: rechtegesteuert, projektbezogen und versioniert.

FMC verwendet drei Diagrammtypen: Aufbaudiagramme, Ablaufdiagramme und Wertebereichsdiagramme. Aufbaudiagramme  beschreiben die Systemkomponenten, den Aufbau aus aktiven Komponenten (Akteuren) und passiven Komponenten (Speicher und Kanäle). Sie sind der meist genutzte Diagrammtyp. Akteure regeln die Informationsverarbeitung. Das sind zum Beispiel Hardwarekomponenten, programmierte Komponenten, Personen, Organisationseinheiten und ähnliches. Akteure sind immer indirekt über Speicher oder Kanäle verbunden (Bild 1). Kanäle dienen der Informationsübertragung. Ein Pfeil mit „R“ zeigt gegebenenfalls die Richtung eines Auftragsflusses an („R“ = Request).

Die Ablaufdiagramme dokumentieren die Vorgänge im System. Sie beruhen auf Petrinetzen, einem leistungsfähigen Ansatz zur Beschreibung komplexer Prozesse. Das  Wertebereichsdiagramm wiederum beschreibt die Informationsstruktur. Die Wertebereichsmodellierung basiert auf der universellen Entity-Relationship-Modellierung.

Das Fundamental Modeling Concept unterstützt unterschiedliche Abstraktionsebenen – von fachlich (Management) bis technisch (Entwicklung), nach Bedarf auch Zwischenebenen. Dabei wird bewusst kein Bruch der Notation vollzogen, sondern durchgängig die gleiche grafische Sprache genutzt.

Nutzen der FMC-Modellierung

FMC: Bild 3: Die Diagrammtypen für die Fahrzeugentwicklung haben zweckbedingte Restriktionen, beispielsweise die Beschränkung auf spezifische Modellelemente.

Bild 3: Die Diagrammtypen für die Fahrzeugentwicklung haben zweckbedingte Restriktionen, beispielsweise die Beschränkung auf spezifische Modellelemente. Intervista

Für die funktionsorientierte Entwicklung gibt es besondere FMC-Modelltypen: Das Funktionsmodell und das Systemmodell. Das Funktionsmodell beschreibt den logischen Aufbau einer Funktion, nicht deren Umsetzung durch Bauteile und Busse. Bild 2 zeigt einen Spurhalteassistenten.

Jeder methodische Aufwand rechtfertigt sich erst über den Nutzen, und dies gilt besonders für FMC. Es sind effizientere Kommunikation, gesichertes Know-how, nachvollziehbare Prozesse, bessere Wiederverwendbarkeit und Qualitätssteigerung durch Fehlerminimierung. Im Sinne einer effizienteren Kommunikation haben durch das Fundamental Modeling Concept alle Projektbeteiligten das gleiche Bild vor Augen – im wörtlichen und übertragenen Sinn: Es gibt weniger Missverständnisse, und der Zeitaufwand beim Wissenserwerb verringert sich. Auch die Know-how-Sicherheit ist ein fester Bestandteil, denn unternehmensrelevantes Wissen ist oft in den Köpfen der Entwickler vergraben. FMC ermöglicht die Erfassung, Bewahrung und Weitergabe dieses Wissens.

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Die Systemmodellierung mit FMC bietet für vernetzte Systeme eine effektive Lösung. Intervista

Zudem stehen auch nachvollziehbare Prozesse im Fokus: Mit FMC-Modellen leitet die Projektleitung Arbeitspakete und Organisationsstruktur ab. Das Management von Anforderungen, Tests, Änderungen und Konfigurationen lässt sich so besser strukturieren. Außerdem verbessern FMC-Funktionsmodelle die Wiederverwendbarkeit von Funktionsarchitektur, Funktionsanforderungen und den zugehörigen Testfällen. Gleichzeitig wirkt sich die Methode auf die Qualität aus: Die FMC-Umsetzung von Funktionen erleichtert nämlich die Eingrenzung von Änderungen. Bei Funktionsanpassungen sind die betroffenen Bauteile leichter zu ermitteln. Das senkt Fehlerquoten und verbessert die Qualität.

Info-Portal: Austauschplattform für Modelle – und mehr

Als zentralen Anlaufpunkt für die Entwicklungsprojekte hat Intervista das Info-Portal geschaffen. Diese Intranet-Anwendung stellt FMC-Modelle und zugehörige Beschreibungen dauerhaft bereit: rechtegesteuert, projektbezogen und versioniert. Sie ist die zentrale Informations- und Kommunikationsdrehscheibe für alle Projektbeteiligten und schon heute unverzichtbar.

Dr. Peter Tabeling

CTO bei Intervista

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