Rezension: Model-Based System Architecture

Zusammenfassung: Das englischsprachige Buch „Model-Based System Architecture“ ist nicht leicht zu lesen. Es stellt einen hohen Anspruch an den Leser, und einen noch höheren an sich selbst. Kaum eine Aussage wird ohne eine relevante Quelle gemacht. Dementsprechend wird auch zunächst eine saubere Basis gelegt (in SysML formalisiert), die beschreibt, was System Architecture eigentlich ist. Darauf aufbauend werden die Leitprinzipien vorgestellt. Mit dieser Grundlage werden dann unterschiedliche Themen kapitelweise behandelt, wobei die Kapitel recht eigenständig sind und nicht in der gedruckten Reihenfolge konsumiert werden müssen. Im Gegenteil, die Themen vermitteln den Eindruck eines bunten Blumenstraußes und befassen sich mit Anforderungsanalyse, Viewpoints, Stakeholdern, Prozessen, Analysen und Varianten. Das Buch greift entwickelt viele schon bekannte Ideen der Autoren konsequent weiter, wie FAS und SYSMOD. Durch das Buch zieht sich als Beispiel ein System für virtuelle Museumstouren.

Zielgruppe: Erfahrene Systems Engineers und Praktiker, die in bestimmten Bereichen der modellbasierten Architektur in die Tiefe gehen wollen.

Bewertung: ★★★★★  Sich durch dieses Buch durchzuarbeiten ist harte Arbeit, die aber dadurch belohnt wird, dass wirklich jeder Satz zählt.

Autoren: Tim Weilkiens, Jesko G. Lamm, Stephan Roth, Markus Walker

Erwerben: Das Buch gibt es sowohl auf Papier (€135 Amazon Afiliate Link) als auch als PDF (€110), wobei hier DRM von Adobe eingesetzt wird, welches den Nutzen extrem einschränkt (Nicht nutzbar mit Kindle oder Linux, kein Drucken möglich). Der hohe Preis ist insbesondere für Studenten höchst unerfreulich, aber bei Büchern von diesem Kaliber leider nicht ungewöhnlich.

Details: Nichts wird in diesem Buch als selbstverständlich angenommen: das gilt auch für die Definition von System Architecture selbst. Um eine Gute zu bekommen, werden zunächst verschiedene Definitionen analysiert. Das Ergebnis selbst wird dann als SysML Blockdiagramm festgehalten. Der Ansatz, für die Definitionen SysML heranzuziehen wird an vielen Stellen im Buch praktiziert. Im ersten Moment war das etwas überraschend, hat aber definitiv seinen Charme und ist sehr effektiv. Natürlich setzt dies voraus, dass der Leser SysML versteht. Im Anhang gibt es eine kurze Einführung auf gut 25 Seiten.

Viele Definitionen werden in der Form von SysML-Blockdiagrammen dokumentiert.

Auch nicht unwichtig ist die Motivation, MBSA überhaupt zu betreiben. Auch hier werden dem Leser solide belegte Argumente in die Hand gegeben (Kapitel 3, 5 und 6).

Ans Eingemachte geht es dann ab Kapitel 7, in dem Muster (Patterns) und Prinzipien vorgestellt werden. Hier werden Themen wie Basisarchitektur, Sichten auf das Modell, Heuristiken und ähnliche Themen angesprochen.

Anforderungen spielen eine wichtige Rolle bei der Identifizierung der richtigen Architektur. Daher ist nachvollziehbar, dass dem Thema ein eigenes Kapitel gewidmet wird, „Requirements and Use Case Analysis“ (Kapitel 8). Später wird die FAS-Methode vorgestellt (Functional Architectures for Systems, Kapitel 14), die dort ansetzt, wo Kapitel 8 aufhört. Dort wird auf Basis der Use Cases eine funktionale Architektur aufgebaut. Dies ist eines der spannendsten Kapitel des Buchs: Funktionale Architekturen beschreiben zunächst (Überraschung!) die Funktionen des Systems. Diese sind aber zunächst Technologie-Unabhängig. Das ist gerade heute, in der Welt des schnellen Technologiewandels, extrem relevant. Als Beispiel hierfür wird schon in Kapitel 7 das Beispiel genannt, Zugang zu einem Fahrzeug zu bekommen. Früher wurde das mit einem mechanischen Schlüssel bewerkstelligt, heute mit einer in den Schlüssel eingebauten Fernsteuerung, und morgen vielleicht über ein RFID-Tag. Die Funktion bleibt die selbe.

In den dazwischenliegenden Kapiteln geht es um mehrere Themen, die nur lose miteinander verbunden sind. Kapitel 9 setzt sich mit Blickpunkten und Perspektiven auf Modelle auseinander. Das halte ich für extrem wertvoll, denn Modelle sind nur dann nützlich, wenn sie auch gelesen werden. Und um ein Modell lesbar zu machen, muss es für den Leser relevante Informationen ansprechend darstellen.

Stakeholder der Architektur werden in Kapitel 10 abgehandelt. Das ist letzten Endes eine Aufzählung, die erfahrenen Stakeholdern sicher bekannt vorkommt. Nützlich ist hier die tabellarische Darstellung, die zeigt, wie die Beziehungen optimiert werden können („Win-Win“). Kapitel 11 beschreibt dann die Rollen, was logisch auf dem vorhergehenden Kapitel aufbaut. Hier geht es dann eher um Themen wie Verantwortungen und Aufgaben. Dies Kapitel gibt wertvolle Anregungen für Ingenieure, die sich in Richtung SE weiterentwickeln wollen.

Kapitel 12, Prozesse, ist eher dünn. Interessant hier ist die Rolle, die Modellierung bei den Prozessen spielt, da diese automatisiert unterstützt werden können. Auch Kapitel 13, „Agile Approaches“, hat nicht viel zu bieten. Ich würde es als das schwächste Kapitel im Buch bezeichnen. Hier ist wenig mehr als eine kurze Einführung, ein historischer Abriss und weiterführende Literatur zu finden.

Kapitel 14 wiederum spricht ein ganz wichtiges Thema an: Varianten. Hier werden verschiedene Ansätze wie FODA, CVL oder OVM angerissen. Aber ganz wichtig, es wird gezeigt, wie mit SysML Variantenmanagement praktiziert werden kann. Das beginnt mit einer vernünftigen Package-Struktur und zeigt am konkreten Beispiel, wie mit Feature Trees gearbeitet wird. Was hier gezeigt wird ist extrem nützlich, und ich hätte mir hier mehr als nur acht Seiten gewünscht.

Kapitel 14 beschreibt praktisches Variantenmanagement mit SysML.

In Kapitel 15 geht es um Architecture Frameworks.Hier wird zunächst klargestellt, dass damit Enterprise-Architekturen gemeint sind, die inbesondere aus dem Defence-Bereich bekannt sind, wie NAF oder DoDAF. Ich bin solchen Frameworks schon ein paar Mal begegnet und hätte mir damals eine 20seitige Einführung wie diese gewünscht.

Bei den nächsten Kapiteln geht es in Richtung Umsetzung. Kapitel 16 geht auf übergreifende (cross-cutting) Themen ein wie Human-System-Interaction und Risiko. Das kurze Kapitel 17 beschäftigt sich mit Architektur-Bewertungen (Assessments) und hilft, statt nur mit Intuition statt dessen etwas strukturierter vorzugehen. In Kapitel 18 geht es dann um die Umsetzung in Unternehmen, und das Thema ist eng verwandt mit Soft Skills, die in Kapitel 19 abgehandelt werden.

Kein Buch ist vollständig ohne einen Blick in die Kristallkugel. In Kapitel 20 fragen die Autoren, ob die Ära der Produktlinien dem Ende entgegengeht und durch vollständig maßgeschneiderte Entwicklungen ersetzt werden wird. Sie maßen sich nicht an, diese Frage zu beantworten, aber stellen viele gute Fragen, die zum Nachdenken anregen.

Offenlegung: Diese Rezension basiert auf einem kostenlosen Exemplar (eBook) vom Wiley-Verlag.