Methodik für den modellbasierten Vorentwurf von Flugzeugsystemen
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| Veröffentlicht: |
München
Verl. Dr. Hut
2012
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INHALT
VORWORT I
KURZFASSUNG III
ABSTRACT IV
TERMINOLOGIE V
INHALT VII
1 EINLEITUNG 1
1.1 SYSTEMENTWURF IM WANDEL 2
1.2 MOTIVATION UND ZIELSETZUNG 3
1.3 STRUKTUR DER ARBEIT 5
2 ENTWICKLUNG V O N F L U G Z E U G S Y S T E M E N 7
2.1 FLUGZEUGBAU IM SPANNUNGSFELD GEAENDERTER UMWELTFAKTOREN 7
2.2 MERKMALE DES FLUGZEUGENTWURFS 11
2.3 MERKMALE DES ENTWURFS VON FLUGZEUGSYSTEMEN 14
2.3.1 ARBEITSABLAEUFE 14
2.3.2 ENTWICKLUNGSDOMAENEN 18
2.3.3 SYSTEMSICHTEN 20
2.4 DEFIZITE DER AKTUELLEN SYSTEMENTWICKLUNGSPROZESSE 22
2.4.1 UNTERNEHMENSSTRUKTUR UND - K U L T U R 22
2.4.2 DATEN- UND WISSENSBASIS 23
2.4.3 WERKZEUGVIELFALT UND -INTEGRATION 24
2.5 IDENTIFIKATION DES HANDLUNGSBEDARFES 26
VII
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3 METHODEN D E R SYSTEMENTWICKLUNG 2 9
3.1 DESKRIPTIVE PRODUKTENTWICKLUNGSANSAETZE 30
3.1.1 REQUIREMENTS ENGINEERING 3 0
3.1.2 FUNKTIONALE PRODUKTENTWICKLUNG 31
3.1.3 MODULARE PRODUKTENTWICKLUNG 33
3.2 PRAESKRIPTIVE PRODUKTENTWICKLUNGSANSAETZE 34
3.2.1 ENTWICKLUNGSMETHODIK FUER TECHNISCHE SYSTEME 3 4
3.2.2 ENTWICKLUNGSMETHODIK FUER MECHATRONISCHE SYSTEME 35
3.2.3 AEROSPACE RECOMMENDED PRACTICES 37
3.3 DESKRIPTIVE PROZESSENTWICKLUNGSANSAETZE 3 8
3.3.1 CONCURRENT ENGINEERING 3 8
3.3.2 SYSTEMS ENGINEERING 39
3.4 PRAESKRIPTIVE PROZESSENTWICKLUNGSANSAETZE 4 1
3.4.1 MODELLBASIERTE SYSTEMENTWICKLUNG IN DER AUTOMOBILINDUSTRIE 41
3.4.2 DEPARTMENT O F DEFENSE ARCHITECTURE FRAMEWORK 4 2
3.4.3 THE OPEN GROUP ARCHITECTURE FRAMEWORK 4 3
3.5 ERFOLGSFAKTOREN ZUKUENFTIGER SYSTEMENTWICKLUNGSMETHODEN 4 3
4 SITUATIVE UNTERSTUETZUNG D E R ENTWICKLUNG V O N F L U G Z E U G S Y S
T E M E N 47
4.1 BEGRIFFLICHE ABGRENZUNG 4 7
4.2 MODELLIERUNGSANSAETZE 4 8
4.2.1 ENTWICKLUNGSPLATTFORMEN 51
4.2.2 INTERPRETATION VON DATENFORMATEN 52
4.2.3 SYSTEMBESCHREIBUNG A U F METAEBENE 52
4.3 ANFORDERUNGEN AN MODELLE 53
4.4 METAMODELL FLUGZEUGSYSTEM 55
4.4.1 SEGMENTIERUNG 55
4.4.2 STRUKTURIERUNG 58
VIII
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
4.4.3 TYPISIERUNG 58
4.4.4 ATTRIBUTIERUNG 60
4.5 POTENZIELLE ERWEITERUNGEN 61
4.6 ZUSAMMENFASSUNG 62
5 IMPLEMENTIERUNG D E S METAMODELLS 6 5
5.1 BESCHREIBUNG DER INFRASTRUKTUR 65
5.2 METAMODELLIERUNG 66
5.3 DATENBANKSTRUKTUR 71
5.4 DOMAENENSPEZIFISCHER ENTWURF 76
5.5 SCHNITTSTELLENGESTALTUNG 79
5.5.1 EXTRAKTION DER DATEN 79
5.5.2 TRANSFORMATION DER DATEN 80
5.5.3 LADEN DER DATEN 81
6 EXEMPLARISCHE A N W E N D U N G F L U G Z E U G S Y S T E M E 8 3
6.1 SYSTEMANFORDERUNGEN UND -FUNKTIONEN 84
6.2 DOMAENEN U N D ARBEITSABLAEUFE 86
6.2.1 SYSTEM DESIGN 87
6.2.2 SYSTEM INSTALLATION 90
6.2.3 SYSTEM SIMULATION 91
6.2.4 VALIDIERUNG UND VERIFIKATION 95
6.3 DEFINITION DER ANWENDUNGSFAELLE 95
6.3.1 ANWENDUNGSFALL I - DRUCKREGELUNG IM STANDARDFLUGBETRIEB 96
6.3.2 ANWENDUNGSFALL II - TEMPERATURREGELUNG STANDFALL 97
6.4 PARALLELISIERUNG UND AUTOMATISIERUNG 99
6.5 ERGEBNIS DES MODELLBASIERTEN ANWENDUNGSBEISPIELS 102
IX
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
7 Z U S A M M E N F A S S U N G U N D AUSBLICK 105
7.1 ERGEBNISSE DER ARBEIT 105
7.2 AUSBLICK 107
LITERATURVERZEICHNIS 109
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 118
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 122
TABELLENVERZEICHNIS 124
ANNEX I - LUFTFAHRTSPEZIFISCHE SOFTWARE 125
A N N E X II - DIGITAL MOCKUP 126
A N N E X III - MODELLBASIERTE INFRASTRUKTUR 127
ANNEX IV - INTEGRIERTE SCHNITTSTELLEN 128
ANNEX V - BENUTZERDEFINIERTE SCHNITTSTELLEN 130
X
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