Interdisziplinäre Spezifikation produktionstechnischer Systeme

Die modellbasierte Spezifikationssprache Interdisciplinary Modeling Language (IML) ermöglicht MBSE-Architekturmodelle dediziert für die Entwicklung von Produktionsmaschinen. Aufbauend auf einer schlanken 3-Diagramm-Struktur, kann so ein zentrales Wissensmodell etabliert und datenkonsistent im Entwicklungsprozess weiterverwendet werden. Der zugrundeliegende Funktionale Ansatz definiert dabei einen funktionsorientierten Implementierungskontext, der das domänenübergreifende Verständnis fördert.

Die Zunahme an Architekturvarianten und die komplexen disziplinübergreifenden Wirk- und Komponentenstrukturen erfordern eine effiziente Kooperation der Fachdisziplinen im Entwicklungsprozess produktionstechnischer Systeme. Die starken funktionalen Abhängigkeiten bedingen hierbei den stetigen Austausch der Funktionsimplementierung, Komponentenschnittstellen und parametrisierten Abläufen zwischen den Disziplinen, um ein konsistentes Verständnis der Systemarchitektur zu bewahren. In diesem Kontext wird die Spezifikationssprache Interdisciplinary Modeling Language (IML) eingeführt, um die Systementwicklung produktionstechnischer Systeme durch ein übergreifendes Architekturmodell zu stärken. Basierend auf einem funktionalen Ansatz und einer schlanken 3-Diagramm-Struktur unterstützt die modellbasierte Methodik ausgehend von Stakeholderanforderungen die interdisziplinäre Herleitung einer funktionalen Maschinenarchitektur. Bewusst werden hierbei interdisziplinär relevante Schnittstelleninformationen wie die funktionale Architektur, Interaktionsstrukturen sowie konditionale Ablaufsequenzen fokussiert. Die intuitive, domänenneutrale Notationsform ermöglicht es Designentscheidungen standardisiert im IML-Modell zu spezifizieren.Die Weiterverwendung des Modells als zentrales Wissensmanagement im Entwicklungsprozess in Form eines semantischen Wissensgraphen wird hierbei aufgezeigt. Zusätzlich wird die modellkonsistente Generierung domänenspezifischer Modelle am Beispiel der Automatisierungstechnik behandelt, wobei Ablaufprogramme mittels Code-Pattern-Generation aus dem IML-Modell generiert werden. An zwei realen, produktionstechnischen Beispielen wird die Sprachanwendung demonstriert. Hierbei zeigt sich, dass der bewusst reduzierte Notationsumfang den kreativen Entwicklungsprozess komplexer Systeme in der erforderlichen Detailtiefe intuitiv unterstützt und so die notwendige Akzeptanz zur Etablierung modellbasierter Systemmodelle ermöglicht. IML bietet somit einen geeigneten Ansatz für heterogene Entwicklungsteams zur interdisziplinären Architekturmodellierung produktionstechnischer Systeme.