Systems Modeling Language

Die Systems Modeling Language (OMG SysML) ist eine grafische, auf UML-2 basierende, standardisierte Modellierungssprache. Ihre Anwendung findet sie im Bereich Systems Engineering für die Modellierung verschiedener komplexer Systeme. Die Menge der in SysML definierten Diagramme besteht aus einer Untermenge von Diagrammen, die sich aus in UML-2 definierten Diagrammen ableiten lassen, ergänzt durch SysML-spezifische Diagramme. Es werden Struktur- und Verhaltensdiagramme unterschieden (siehe Grafik). Dem Anforderungsdiagramm als SysML-spezifischem Diagrammtyp kommt eine Einzelrolle zu.

SysML-Diagramme
SysML-Diagramm-Taxonomie
Diagrammnameenglische BezeichnungUML-2 - SysML spezifisch
AnforderungsdiagrammRequirement Diagramneues Diagramm
AktivitätsdiagrammActivity Diagrammodifiziert
SequenzdiagrammSequence DiagramOriginaldiagramm
ZustandsdiagrammState (Machine) DiagramOriginaldiagramm
AnwendungsfalldiagrammUse Case DiagramOriginaldiagramm
BlockdefinitionsdiagrammBlock Definition Diagrammodifiziert
Internes BlockdiagrammInternal Block Diagrammodifiziert
ZusicherungsdiagrammParametric Diagramneues Diagramm
PaketdiagrammPackage (Diagram)Originaldiagramm

Diagramme sind Sichten auf das dahinter liegende Modell. Insbesondere für UML-/-SysML-Einsteiger ist es wichtig zu verstehen, dass

  • ein Modellelement in keinem, einem oder mehreren Diagrammen gezeigt werden kann
  • ein Diagramm (quasi immer) nur einen Ausschnitt aus dem Modell darstellt
  • alle Verknüpfungen zwischen zwei (oder mehr) Modellelementen angezeigt werden können aber nicht müssen
  • die Positionierung auf einem Diagramm für den Menschen durchaus eine Bedeutung haben kann, für eine rechnergestützte Interpretation jedoch keinerlei Semantik enthält. Theoretisch kann ein valides SysML-Modell ohne ein einziges Diagramm auskommen. Für einen Menschen sinkt die Nachvollziehbarkeit hierdurch jedoch rapide.

Entstehungsgeschichte

Im September 2001 wurde von der Object Management Group (OMG) in Zusammenarbeit mit dem International Council on Systems Engineering (INCOSE) die „Systems Engineering Domain Special Interest Group“ ins Leben gerufen, um eine standardisierte Erweiterung von UML-2 als Modellierungssprache für den Systementwurf zu entwickeln. Im Mai 2003 bildete sich eine Arbeitsgruppe. Neben Toolherstellern wie PTC, IBM und NoMagic sind z. B. auch Motorola, Lockheed Martin oder oose Innovative Informatik GmbH aktiv. Auf Seiten der Wissenschaft nimmt der Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung der TU Kaiserslautern regelmäßig an den Technical Meetings teil.

SysML ist am 6. Juli 2006 von der OMG als „Final Adopted Specification“ anerkannt worden. Am 1. September 2007 ist OMG SysML Version 1.0 offiziell veröffentlicht worden[1]. Für die aktuelle Version 1.6 sind die Vorsitzenden (chairs) der SysML Arbeitsgruppe:

  • Yves Bernard (Airbus)
  • Robert Karban (NASA JPL)
  • Tim Weilkiens (oose Innovative Informatik eG).

Versionshistorie
VersionVeröffentlichungGrößere Änderungen
1.01. September 2007[2]Initiale Veröffentlichung
1.12. November 2008[3]
1.21. Juni 2010[4]
1.31. Juni 2012[5]Flow Ports und Flow Specification deprecated
Proxy Port
Nested Ports
1.43. Juni 2015[6]Element Groups
Units -- ISO-80000 ist Teil des Anhangs der Spec und in einer Model Library verfügbar.
1.51. Mai 2017[7]Zusätzliche Compartments für den Anforderung-Stereotyp
1.601. November 2019[8]Einarbeitung von Aktivitäten rund um "precise semantics" - ein Schritt in Richtung parallel laufender Entwicklung einer SysML 2.0
1.7Beta 1 im Dezember 2022[9]Weitere Präzisierung der Sprache für die Kompatibilität in Richtung der parallel laufenden Entwicklung der SysML 2.0.
2.0in Vorbereitung[10]verfügbar frühestens 2023 - Pilotimplementierung[11][12]

Ziele

SysML unterstützt die Analyse, das Design und den Test von komplexen Systemen.

  • Systemanforderungen modellieren und zur Verfügung stellen
  • Systeme analysieren und evaluieren, um Anforderungs- und Designbelange zu lösen sowie Alternativen zu prüfen.
  • Systeminformationen zwischen unterschiedlichen Stakeholdern unmissverständlich kommunizieren

Die Eignung von SysML zur Steuerung cyber-physischer Systeme wie Digitaler Zwillinge wird diskutiert.[13]

SysML Modellierungswerkzeuge
Open Source
Proprietär

Literatur
  • Lenny Delligatti: SysML Distilled: A Brief Guide to the Systems Modeling Language. Addison-Wesley Professional, 2013, ISBN 978-0-321-92786-6 (informit.com).
  • Tim Weilkiens: Systems Engineering mit SysML/UML. dpunkt.verlag, 2008, ISBN 978-3-89864-577-5 (model-based-systems-engineering.com).
  • Andreas Korff: Modellierung von eingebetteten Systemen mit UML und SysML. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2008, ISBN 978-3-8274-1690-2.
  • Oliver Alt: Modellbasierte Systementwicklung mit SysML. Hanser-Verlag, München 2012, ISBN 978-3-446-43066-2.
  • Jon Holt, Simon Perry: SysML for Systems Engineering. Institution of Engineering and Technology, 2008, ISBN 978-0-86341-825-9 (englisch).
  • Martin Eigner, Walter Koch, Christian Muggeo: Modellbasierter Entwicklungsprozess cybertronischer Systeme. Springer, 2017, ISBN 978-3-662-55123-3.

Offizielle Seiten der Spezifikation

Weitere

Einzelnachweise
  1. OMG: OMG Systems Modeling Language (OMG SysML™, Version 1.0). Abgerufen am 4. Oktober 2012.
  2. OMG: OMG Systems Modeling Language (OMG SysML™, Version 1.0). Abgerufen am 4. Oktober 2012.
  3. OMG: OMG Systems Modeling Language (OMG SysML™, Version 1.1). Abgerufen am 4. Oktober 2012.
  4. OMG: OMG Systems Modeling Language (OMG SysML™, Version 1.2). Abgerufen am 4. Oktober 2012.
  5. OMG: OMG Systems Modeling Language (OMG SysML™, Version 1.3). Abgerufen am 4. Oktober 2012.
  6. OMG: OMG Systems Modeling Language (OMG SysML™, Version 1.4). Abgerufen am 26. Oktober 2015.
  7. OMG: OMG Systems Modeling Language (OMG SysML™, Version 1.5). Abgerufen am 25. Januar 2018.
  8. OMG: OMG Systems Modeling Language (OMG SysML™, Version 1.6). Abgerufen am 8. Februar 2022.
  9. About the OMG Systems Modeling Language Specification Version 1.7 beta. Object Management Group, Dezember 2022, abgerufen am 30. April 2023 (englisch).
  10. OMG: SysML v2 RFP Working Group. Abgerufen am 29. Januar 2018.
  11. SST: SysML v2 Pilotimplementierung auf Github. Abgerufen am 8. Februar 2022.
  12. sysmlv2lab: SysML v2 Pilotimplementierung (Jupyter Lab). Abgerufen am 8. Februar 2022.
  13. F. Wilking, C. Sauer, B. Schleich, S. Wartzack: Sysml 4 Digital Twins – Utilization of System Models for the Design and Operation of Digital Twins. In: Proceedings of the Design Society. Band 2, Mai 2022, ISSN 2732-527X, S. 1815–1824, doi:10.1017/pds.2022.184 (cambridge.org [abgerufen am 21. Juli 2022]).
  14. Eclipse Papyrus. Abgerufen am 8. Februar 2022.
  15. Eclipse Capella. Abgerufen am 15. Mai 2023.
Normdaten (Sachbegriff): GND: 7537632-5
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