Integration der UML 2.0 in das

Integration der UML 2.0 in das Anforderungsmanagement
Autor: M. Mutz*
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05361 935315 / 0163 6409431
Co-Autoren: Dr. T. Scharnhorst*, Dr. M. Daginnus
*Carmeq GmbH, Carnotstr. 4, 10557 Berlin
Volkswagen AG, Brieffach 1681, 38346 Wolfsburg
Fokus d. Symposiumd: Embedded Systems, SW-Entwicklung, realisierte Projekte
Schlagwörter: Automotive, Modellierung, Requirements Engineering, UML 2.0
Abstract: In diesem Beitrag werden aktuelle Ergebnisse eines Kooperationsprojekts zwischen der Volkswagen AG und der Carmeq GmbH vorgestellt. Das Ziel des Projekts ist
es, textbasierte Lastenhefte bei Volkswagen mit Hilfe der standardisierten Beschreibungssprache UML 2.0 zu präzisieren. Dadurch sollen unter anderem Folgefehler in der
SW-Entwicklung vermieden, ein frühzeitiges Testen ermöglicht, der Modellierungsprozess optimiert sowie die Zusammenarbeit mit verschiedenen Abteilungen und Zulieferern
verbessert werden.
Zusammenfassung
Die Entwicklung umfangreicher SW-Systeme beginnt in der Regel mit der Anforderungserhebung, die zur Erstellung von Lastenheften führt. Diese dienen in der Automobilindustrie vorwiegend als Kommunikationsgrundlage zwischen Herstellern und Zulieferern. Für eine erfolgreiche Projektdurchführung sind daher qualitativ hochwertige
Lastenhefte notwendig. Fehlerhafte und missverständliche Anforderungen, die eine
häufige Ursache für kostspielige Fehler in späteren Phasen des Entwicklungsprozesses sind, werden so von vornherein weitestgehend vermieden.
Ziel von Volkswagen ist es, das Anforderungsmanagement in der SW-Entwicklung zu
verbessern, um zukünftig Vollständigkeit, Korrektheit, Verständlichkeit und Konsistenz
bei der Anforderungserfassung zu gewährleisten. Zur Erstellung qualitativ hochwertiger Lastenhefte reicht eine syntaktische und semantische Überarbeitung der Anforderungsdokumente bei der heutigen Funktionskomplexität im Fahrzeug nicht mehr aus.
Zusätzlich müssen werkzeuggestützte Lösungen, Verlinkungskonzepte aber auch grafische Beschreibungssprachen in das Anforderungsmanagement integriert werden.
Letzteres wird durch einen modellbasierten Ansatz zur grafischen Präzisierung von
Anforderungen in einem aktuellen Projekt realisiert.
Die Ziele im Projekt sind, vorhandene Fahrzeugfunktionen in den Lastenheften so zu
beschreiben, dass diese zunächst aus Kundensicht (Marketing, Management, Anwender usw.) verständlich sind und beispielsweise als Grundlage für die Erstellung zukünftiger Handbücher dienen können. Dazu werden die funktionalen Anforderungen in
Szenarien verdeutlicht und von technischen sowie fahrzeugspezifischen Details abstrahiert. Des Weiteren sollen die abstrakten und dadurch wieder verwendbaren Funktionsbeschreibungen zum einen als Vorlage für die Funktionsauswahl für ein zukünftiges Fahrzeugprojekt (Management, Marketing) und zum anderen als Grundlage für
abschließende Akzeptanztests dienen.
Um auf der einen Seite die Verständlichkeit der Lastenhefte zu erhöhen, und auf der
anderen Seite eine Vorgage für den Akzeptanztest zu gewährleisten, werden die natürlichsprachlichen Anforderungen durch grafische Notationen ergänzt. Die Verwendung der standardisierten UML-Beschreibungssprache ist ein viel versprechender Ansatz in der modellbasierten Entwicklung [MHHH+03, MHGK03]. Zur Präzisierung der
Anforderungen wird die neue UML 2.0 eingesetzt. Durch die erweiterte Diagramme
werden einerseits weitere Aspekte, wie das Timing und die Kontextabgrenzung betrachtet, andererseits wird die Integration des Anforderungsmanagements in bestehende Projekte, wie GraForSys [SB05] und AUTOSAR [Scha05] verstärkt.
Als Beschreibungsmittel werden Kompositionsstrukturdiagramme zur Definition des
Systemkontexts verwendet. Aktivitätsdiagramme beschreiben den Ablauf der Funktion,
wobei parallele Prozesse und Verzweigungen gesondert durch Sequenzdiagramme
beschrieben werden.
Durch „intelligente“ Verlinkungsstrukturen werden Beziehungen zwischen den textuellen Anforderungen und Modellen aufgezeigt.
Der hier kurz beschriebene UML-basierte Ansatz sowie die evaluierten Projektergebnisse werden in diesem Beitrag detailliert vorgestellt.
[MHGK03]
M. Mutz, M. Huhn, U. Goltz, C. Krömke. Model Based System Development in Automotive. SAE 2003, Detroit, USA, 2003.
[MHHH+03] M. Mutz, M. Harms, M. Horstmann, M. Huhn, G. Bikker, C. Krömke,
K. Lange, U. Goltz, E. Schnieder, J.-U. Varchmin. Ein durchgehender
modellbasierter Entwicklungsprozess für elektronische Systeme im Automobil. Elektronik im Kraftfahrzeug, VDI-Berichte 1789, Baden-Baden,
2003.
[SB05]
T. Saul, G. Bikker. GraForSys - Graphische Formalisierung von Systemarchitekturen mit der UML 2.0. 4. ARTiSAN Forum, Lindau, 2005.
[Scha05]
T. Scharnhorst. Management of the E/E Complexity by Introducing a
Software Development Process and the Open System Architecture. In:
6. Braunschweig Conference Automation, Assistance and Embedded
Real Time Platforms for Transportation, Braunschweig, 2005.