CONSENS Umfeldmodell

Ziel

Das Umfeldmodell dient dazu, die äußeren Einflüsse auf das System und von dem System mit der Umgebung zu identifizieren.

Allgemein

• Mithilfe des Umfeldmodells können die Beziehungen des zu entwickelnden Systems beschrieben werden. Unter Beziehungen versteht man u. a. Benutzereingaben.
• Das Umfeldmodell kann z. B. dabei helfen, Anforderungen abzuleiten.

Vorgehen

1. Das System wird zunächst als Black Box betrachtet und mit den Elementen seines Umfelds, mit denen es interagiert bzw. von denen es beeinflusst wird, in Beziehung gesetzt.
2. Systemelemente des Umfeldes werden hierzu zunächst ermittelt (z. B. Benutzer, Energie, Untergrund etc.).
3. Anschließend werden die Beziehungen zur Umgebung mittels Energiefluss, Informationsfluss und Stofffluss abgebildet.
4. Zusätzlich werden Störflüsse modelliert. Störflüsse wirken sich negativ auf die Funktion des Systems aus (z. B. Schmutz oder Feuchtigkeit). Für die Modellierung von Einflüssen, insbesondere Störgrößen, können Einflusskataloge wie [VDI4005-2], [VDI4005-3], [VDI4005-4], [VDI4005-5] oder [VDI3822-5] herangezogen werden.

Beispiel

Anhand einer Werkzeugmaschine kann die Darstellung eines Consens Umfeldmodells gezeigt werden. Die Werkzeugmaschine ist im Modell Blau hinterlegt und ist das sogenannte System of Interest, um welches es geht. Die gelben Bestandteile sind Umfeldelemente, welche von außen durch verschiedene Flüsse auf das System einwirken. Die Flüsse sind ebenfalls unterschiedlich definiert. Die gestrichelten Linien sind Informationsbeziehungen. Die einfachen schwarzen Linien sind Energiebeziehungen. Die doppelten schwarzen Linien stellen Stoffbeziehungen dar. Ist eine dieser Linienarten in rot gezeichnet, handelt es sich um eine störende Beziehung. Im Beispiel befinden sich Bedienpersonal, Energieversorgung, Vorprozesssystem, Nachprozesssystem, Abfall, Umwelt und Service im Umfeld der Werkzeugmaschine. Von der Energieversorgung geht bspw. eine Energiebeziehung in Form von Spannung und Druckluft zur Werkzeugmaschine. Beim Betrieb der Werkzeugmaschine entsteht die Stoffbeziehung Späne, welche zum Abfall führt. Das Bedienpersonal gibt durch die Quittierung Informationen an die Werkzeugmaschine weiter. Von der Werkzeugmaschine gehen allerdings auch störende Beziehungen wie z. B. Lärm oder Wärme auf die Umwelt über.

Input / Output

Beteiligung

• Requirements Engineers
• Projekt-/ Produktmanager
• Gesamtsystemverantwortlicher
• Strategische Planung
• Systemarchitekt
• Kundenvertreter

Verantwortliche

• Systementwickler

Variable Hinweise

• Stolpersteine/Nachteile: Kann bei komplexen Systemen schnell unübersichtlich werden.
• Vorteile: Einfaches Vorgehen, kann toolunabhängig genutzt werden.
• Verwandte Methoden: Blackboxbetrachtung, wird häufig in Zusammenhang mit CONSENS Funktionshierarchie etc. verwendet.
• Unterstützende Tools: iQUAVIS, Workshop Kartenset, Microsoft Visio.

Filter

• Ziele: Systemumfeld identifizieren, Systemgrenzen definieren, Schnittstellen spezifizieren, Elemente strukturieren.
• Schwierigkeitsgrad: einfach.
• Rollencluster: Systementwickler.

Weiterführende Literatur

• [GLL12] Gausemeier, J.; Lanza, G.; Lindemann, U. (Hrsg.): Produkte und Produktionssysteme integrativ konzipieren – Modellbildung und Analyse in der frühen Phase der Produktentstehung. Hanser, München, 2012. ISBN: 978-3-446-42825-6
• [GFD+08] Gausemeier, J.; Frank, U.; Donoth, J.; Kahl, S.: Mechatronik Spezifikationstechnik zur Beschreibung der Prinziplösung selbstoptimierender Systeme des Maschinenbaus (Teil 2). VDI Verlag, Berlin, 2008