Einführung in das Systems Engineering

  • Ziele, Definitionen und Disziplinen des Systems Engineering
  • Generelle Prinzipien des Systems Engineering
  • Prinzipien der Strukturierung
  • Ausgewählte Themen aus dem Systems Engineering
    • Systemlebenszyklus
    • Vorgehensmodelle
    • Tailoring
    • Bedarfs- und Anforderungsanalyse
    • Schnittstellen
    • Architektur und RFLP Logik
    • Integration, Verifikation und Validierung
    • Konfigurationsmanagement
    • Änderungsmanagement
    • Entscheidungsmanagement
    • Betrieb, Wartung, Entsorgung
  • Systemmodellierung im Safety Kontext

Die Anwendung der erlernten Methoden erfolgt durch Ausarbeitungen von Übungen in Teams.

Funktionale Sicherheit

  • Einführung in die Funktionale Sicherheit, Gefahren, Risiko, Standards und Zielbestimmung
  • Sicherheitsziel, sicherer Zustand, Fehlertoleranzzeit
  • Zuverlässigkeit, Ausfallrate, Verfügbarkeit
  • Fehlermodelle, Fehleranalyse, Minderung der Auswirkung, Metriken
  • Hierarchie Ebenen im System und Aufteilung der Fehlerwahrscheinlichkeit
  • Funktionales Sicherheitskonzept, Sicherheitsanalysen, Methoden
  • Technisches Sicherheitskonzept, Selbstüberwachung, Integrität, Notlauf
  • Dekomposition durch Diversität und unabhängige Redundanz
  • Ableitung von HW und SW design
  • Testmethoden und -verfahren
  • Sicherere Bus- Kommunikation
  • Entwicklungsprozesse, Qualität, Audit, Assessment
  • Anwendungsbeispiele aus der Praxis

Motivation und Definition der Begriffe Softwaretechnik, Software Engineering, Softwarequalität usw., Planung (Projektplanung, Aufwandsschätzung, Machbarkeitsstudie, Lastenheft), Anforderungsanalyse (Modellierung, Pflichtenheft), Entwurf (Datenmodellierung, Zustandsmodellierung, Testmetriken, Testautomatisierung, Entity-Relationship Diagramme), Entscheidungstabellen, Softwarearchitektur, Programmierrichtlinien, elementare Grundlagen der analytischen Qualitätssicherung.

  • Definition und Ziele des Systems Engineering
  • Grundlegende Prinzipien des Systems Engineering sowie der Systemtheorie
  • System of Systems Engineering
  • Vorgehensmodelle und Frameworks (traditionell und agil)
  • Systemlebenszyklus vs. Produktlebenszyklus
  • Der Problemlösungs- und Fehlerbeseitigungsprozess
    • Problemdefinition / Fehlercharakterisierung
    • Zielfeldanalyse / Fehlerbewertung
    • Zielformulierung
    • Problembeschreibung mit Requirements Engineering
    • Lösungsfeldanalyse – Lösungssuche bzw. -synthese
    • Bewertungsverfahren (qualitativ und quantitativ)
    • Bewertung alternativer Systeme
    • Bewertung von Eingriffen in Systeme
    • Entscheidungsfindung
    • Entscheidung unter Sicherheit
    • Entscheidung unter Unsicherheit
  • Datenaufbereitung und Visualisierung

Die Anwendung der erlernten Methoden erfolgt durch die Ausarbeitung von Übungsaufgaben in Teams. Begleitend werden in einem Praktikum Software-Werkzeuge eingesetzt, die den strukturierten Problemlösungsprozess unterstützen.

Die Studierenden erhalten einen Überblick über verschiedene Methoden und Anwendungsfelder des Systems Engineering.

  • Ermittlung von Stakeholder-Bedarfen,
  • Anforderungserhebung und Anforderungsmanagement,
  • Architekturgestaltung und -entscheidung,
  • Systemdesign und Auswahl von Systemelementen,
  • Systemanalyse,
  • Implementierungsplanung und Implementierung von Systemelementen,
  • Integrations-, Verifikations- und Validierungsplanung,
  • Einbeziehung von Übergabe-, Betrieb-, Wartung- und Entsorgungsbedarfen in die Systemgestaltung, -planung und Konzeptauswahl.

Sämtliche Inhalte werden anhand eines durchgängigen Übungsbeispiels angewendet. Die Studierenden bekommen die Gelegenheit, Inhalte aus den Modulen "Konzepte des Systems Engineering“ und ”Modellbasiertes Systems Engineering“ weiterführender anzuwenden und zu verknüpfen.