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„functions“ in SysML 2.0

La Jolla, 22.05.2014

Technische Universität Kaiserslautern

Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung

Dipl. Wirtsch.-Ing. Christian Muggeo

Dipl. Wirtsch.-Ing. Michael Pfenning

Prof. Dr.-Ing. Martin Eigner

12/10/2015

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A little excurse in German Engineering History

Gerhard Pahl / Wolfgang Beitz

First published in 1976

hier

arch

y

energy

matter

signal

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VDI 2221

VDI 2221:

„Methodology for developing and

constructing technical systems and

products“

(1st edition: 1993)

„determination of functions and their

structures“

„functional structure“

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VDI 2206

VDI 2206:

„Development-methodology for mechatronic systems“

(1st edition: 2004)

“… . The functional

integration of mechanical

and electrical/electronic

components takes place by

connecting them by means

of material, energy and

information flows. The

components may in this

case be spatially separate

from one another. ..:”

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V-Modell as the beginning of our thoughts

CASE models

System model

Definition ofrequirements

Conceptphase

Design/development

Processplanning

Production

E/E

Software

Modeling and model analysis

Service

Physicaltests

Virtualtests

Validation

Hybridtests

(e.g. HIL)Mechanical systems

E/E

Software

E-CAD models M-CAD models

Systemmodel PLM BackboneSimulation

modelsCASE M-CAD E-CAD

Interdisciplinarymodeling

and specification

Discipline-specificmodelingand simulation

Simulation models

R

Discipline-specificdesign

L

P

Requirements engineering and specification(Requirements, functions, behavior)

Logical system design andmultiphysical simulations

F

Legend: R, F, L, P: Requirements, functions, logical and physical system elements

Interdisciplinarymodeling and

first simulation

Cf.

Ch

air

for

virt

ual

pro

du

ctd

evel

op

men

t(V

PE)

, K

aise

rsla

ute

rn T

ech

nic

al U

niv

ersi

ty

Discipline-specificdevelopment

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What is a function?

Mathematical function

Software function

System function

𝑓 𝑥 =𝑎 + 𝑏

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Possible definition of a function

A system function in the Sense of hardware development …

… has inputs and outputs

… can be named by a noun-verb combination

e.g. transfer power, calculate delay

… is a technology independent description of a system

… can be part of a hierarchy and a net

… can describes expected behavior

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Function as a necessary abstraction layer for

interdisciplinary collaboration

The functional abstraction layer combines the three main engineering

disciplines.

Source: Michael Pfenning, XPLM

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Scientific work in this area

Tim Weilkiens and Jesko Lamm: Functional architecture for systems

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Scientific work in this area

PhD-Thesis of Dr.-Ing. Torsten Gilz:

PLM-Integrated Interdisciplinary System Models in the Conceptual Design Phase Based on

Model-Based Systems Engineering

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Scientific work in this area

Kruse, Shea et al.

A MODEL-BASED FUNCTIONAL MODELING AND LIBRARY APPROACH FOR MECHATRONIC SYSTEMS IN SYSML

Proceedings of the ASME 2012 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference

IDETC/CIE 2012, August 12-15, 2012, Chicago, IL, USA

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Scientific work in this area

SPES / SPES XT / SPES 2020

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Modeling a function in SysML

Function as a stereotype of „block“

Function as a stereotype of „action“

Function as a stereotype of „activity“

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Summary

We would like to have the function in the language to …

… get more acceptance in engineering domains far from software

engineering

… support different domains to collaborate with a SysML-based MBSE system

model

We don´t want …

… the integration of elements of a methodology, like R-F-L-P

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Thank youProf. Dr. Martin Eigner

Dipl. Wirtsch.-Ing. Christian MuggeoInstitute for Virtual Product Engineering

Telefon: (0631) 205-36 73 Gottlieb –Daimler-Straße

Telefax: (0631) 205-38 72 Geb. 44-314

E-Mail: [email protected] 67663 Kaiserslautern

Internet: vpe.mv.uni-kl.de https://www.facebook.com/LehrstuhlVPE

Technische Universität Kaiserslautern

Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung