94 research outputs found

    Herausforderungen an ein durchgÀngiges Variantenmanagement in Software-Produktlinien und die daraus resultierende Entwicklungsprozessadaption

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    In der Automobilindustrie werden KundenwĂŒnsche zunehmend mittels Elektrik/Elektronik-Komponenten und zugehöriger Software realisiert. Dies fĂŒhrt in der fortlaufenden Entwicklung zu einer steigenden KomplexitĂ€t und VariabilitĂ€t der Software. Software-Produktlinien (SPL) beschreiben eine Methodik, um solch variantenreiche Softwaresysteme zu beherrschen. Ein durchgĂ€ngiges Variantenmanagement betrifft sĂ€mtliche Entwicklungsphasen und deren Abstraktionsebenen. So ermöglicht es ein verbessertes Tracing, zielgenaue Change-Impact-Analysen und durchgĂ€ngige Fehlerbeseitigungen. Um die Anforderungen an ein durchgĂ€ngiges Variantenmanagement besser zu verstehen, untersuchten wir eine existierende SPL und fanden voneinander isoliert erstellte Merkmalmodelle vor. Als Ursachen hierfĂŒr lassen sich u. a. differenzierte Sichtweisen auf Softwareproduktvarianten in der Entwicklung sowie die fehlende Prozessverankerung der Merkmalmodellierung ausmachen. Eine Harmonisierung der isoliert erstellten Merkmalmodelle gestaltet sich aufwĂ€ndig und erschwert ein durchgĂ€ngiges Variantenmanagement.In diesem Beitrag werden industrielle Herausforderungen zum Erreichen eines durchgĂ€ngigen Variantenmanagement in der Praxis erlĂ€utert. Ziel ist es, bestehende Merkmalmodelle zu harmonisieren und Assoziationen zwischen Merkmalen ĂŒber die gesamten Entwicklungsphasen und den vorhandenen Abstraktionsebenen herzustellen. FĂŒr eine standardisierte Merkmalmodellierung wird zudem eine Adaption des Entwicklungsprozesses beschrieben

    Evolution und Komposition von Softwaresystemen: Software-Produktlinien als Beitrag zu FlexibilitÀt und Langlebigkeit

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    Software systems are today bigger, more complex and of higher importance for products and services than a decade before. At the same time changes are required many more frequently and of a larger size. Furthermore, they have to be implemented faster. Additionally, the software must achieve a higher life span, particularly because of the cost of its development. In the past, Object-Oriented Programming and Reuse techniques did not provide the expected success. The introduction of software product lines respectively system families makes possible it to reach a degree of prefabrication similar to the one of serial production. At the same time they facilitate the delivery of product variants with a short time to market. In this work methods of the methods of domain analysis are integrated with Reuse approaches and techniques of Generative Programming, and a methodology for product line development is presented. Feature models are used as means expressing variability and product configurations, so that the prefabrication be planned and the production of customer-specific products can be controlled. By enforcing the formalization in terms of syntax and semantics, feature models are made accessible to tools and automation. Object-oriented design models and architecture are separated into fine-granular components in such a way that new products can easily be developed as combinations of those components. The implementation of such products is automated by the composition of source code components. The composition of object models separated similarly enables a uninterrupted automation for the product development, which is controlled by a customer by means of a feature selection. To facilitate such a composition, the Hyperspace approach is applied to UML to Hyper/UML, which makes possible a feature-driven separation and composition of object models. In this way slim products can be developed, containing only the actually needed functionality. For the evolution of product lines and for the integration of existing solutions and components into the evolution, Reverse Engineering and Refactoring techniques are integrated. Requirements, models and implementation are connected by Traceability links to perform changes consistently. As a consequence, the loss of architectural quality - so-called Architectural Decay - can be avoided during the iterative development process. Measures for the improvement of the project and quality management are regarded briefly, as far as they are of importance for the effectiveness of the developed methods. The applicability and suitability of the results of the work were examined in several industrial projects.Softwaresysteme sind heute umfangreicher, komplexer und von entscheidenderer Bedeutung fĂŒr Produkte und Dienstleistungen als eine Dekade zuvor. Gleichzeitig sind Änderungen viel hĂ€ufiger und in grĂ¶ĂŸerem Umfang erforderlich. Sie mĂŒssen auch schneller realisierbar sein. Zudem muss die Software eine höhere Lebensdauer erreichen, vor allem wegen des Aufwandes zu ihrer Entwicklung. Objektorientierte Programmierung und Wiederverwendungstechniken haben dabei nicht den erwarteten Erfolg gebracht. Die EinfĂŒhrung von Software-Produktlinien beziehungsweise Systemfamilien ermöglichen es, einen der Serienfertigung Ă€hnlichen Vorfertigungsgrad zu erreichen und erlauben es gleichzeitig, kurzfristig Produktvarianten zu erstellen. In dieser Arbeit werden Methoden der DomĂ€nenanalyse mit WiederverwendungsansĂ€tzen und Generativen Programmiertechniken verknĂŒpft und eine Methodik zur Produktlinien-Entwicklung vorgestellt. Featuremodelle werden als Ausdrucksmittel fĂŒr VariabilitĂ€t und Produktkonfigurationen eingesetzt, damit die Vorfertigung geplant und die Erstellung von kundenspezifischen Produkten gesteuert werden kann. Durch PrĂ€zisierung ihrer Syntax und Erweiterung ihrer Semantik werden Featuremodelle einer Nutzung in Werkzeugen zugĂ€nglich gemacht. Objektorientierte Entwurfsmodelle und Architektur werden so in feingranulare Komponenten zerlegt, dass Varianten als neue Produkte mit geringem Aufwand erstellbar sind. Die Erstellung der Implementierung solcher Produkte wird durch die Komposition von Quelltext-Komponenten automatisiert. Die Komposition von ebenfalls zerlegten Objektmodellen ermöglicht eine durchgehende Automatisierung der Produkterstellung, die durch einen Kunden mittels der Feature-Auswahl gesteuert wird. DafĂŒr wird mit Hyper/UML eine Umsetzung des Hyperspace-Ansatzes auf die Modellierungssprache UML entwickelt, die eine Feature-gesteuerte Zerlegung und Komposition von Objektmodellen ermöglicht. Damit lassen sich schlanke Produkte entwickeln, die nur die tatsĂ€chlich benötigte FunktionalitĂ€t enthalten. Zur Evolution von Produktlinien und zur Einbindung existierender Lösungen und Komponenten in die Evolution werden Reverse-Engineering- und Refactoring-Techniken integriert. Anforderungen, Modelle und Implementierung werden durch Traceability-Links verbunden, damit Änderungen konsistent durchgefĂŒhrt werden können. Diese Mittel tragen dazu bei, dass wĂ€hrend einer iterativen Entwicklung der Verlust an Architektur-QualitĂ€t, das sogenannte Architectural Decay, vermieden werden kann. Maßnahmen zur Verbesserung des Projekt- und QualitĂ€tsmanagements werden kurz betrachtet, soweit sie wichtige Randbedingungen fĂŒr die Wirksamkeit der Methoden schaffen mĂŒssen. Die Anwendbarkeit und Eignung der Ergebnisse der Arbeiten wurde in mehreren industriellen Projekten ĂŒberprĂŒft.Ilmenau, Techn. Univ., Habil.-Schr., 200

    VariabilitÀtsextraktion aus makrobasierten Software-Generatoren

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    Die vorliegende Arbeit beschĂ€ftigt sich mit der Frage, wie VariabilitĂ€tsinformationen aus den Quelltext von Generatoren extrahiert werden können. Zu diesem Zweck wurde eine Klassifizierung von Variablen entwickelt, die im Vergleich zu bestehenden AnsĂ€tzen eine genauere Identifikation von Merkmalen ermöglicht. Zudem bildet die Unterteilung die Basis der Erkennung von Merkmalinteraktionen und Cross-tree-Constraints. Weiterhin wird gezeigt, wie die gewonnenen Informationen durch Merkmalmodelle dargestellt werden können. Da diese auf dem Generator-Quelltext basieren, liefern sie Erkenntnisse ĂŒber den Lösungsraum der DomĂ€ne. Es wird sichtbar, aus welchen Implementierungskomponenten ein Merkmal besteht und welche Beziehungen es zwischen Merkmalen gibt. Allerdings liefert ein automatisch generiertes Merkmalmodell nur wenig Erkenntnisse ĂŒber den Lösungsraum. Außerdem wurde ein Prototyp entwickelt, der eine Automatisierung des beschriebenen Extraktionsprozesses ermöglicht

    Integration von bestehendem Sicherheitswissen in einen Software-Entwicklungsprozess

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    Die KomplexitĂ€t der SicherheitsdomĂ€ne schrĂ€nkt die Wiederverwendung von existierenden Sicherheitswissen bei der Entwicklung von Software ein. In dieser Arbeit wird ein Modell fĂŒr Sicherheitswissen und ein Prozess aufgezeigt, um das bereits vorhandene Sicherheitswissen effektiv in einen Software-Entwicklungsprozess einzubetten, um zielgerichtet Sicherheitsmaßnahmen fĂŒr ein Software-System zu implementieren

    Wertbasierte Portfolio-Optimierung bei Software-Produktlinien: Value-based Portfolio-Optimization of Software Product Lines: Modell, Vorgehen, Umsetzung

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    Das Software Product Line Engineering (SPLE) ist ein ganzheitlicher Ansatz zur Entwicklung und Vermarktung von Software-Produktlinien auf Basis von Software-Systemfamilien. Eine in frĂŒhen Phasen des SPLE durchzufĂŒhrende AktivitĂ€t ist das Scoping, bei dem die zu realisierenden Produkte mit den zwischen ihnen bestehenden Wiederverwendungspotentialen identifiziert werden. Bei der DurchfĂŒhrung des Scopings steht der Produkt-Manager vor dem Problem einen Ausgleich zwischen den BedĂŒrfnissen der Kunden und dem Aufwand der Entwicklung zu finden. Durch die bestehenden Wiederverwendungspotentiale bei Software-Systemfamilien wird die Entscheidung zusĂ€tzlich erschwert. Aufgrund der bestehenden KomplexitĂ€t der Entscheidung, wird in Literatur und Praxis eine UnterstĂŒtzung in Form einer statistisch-mathematischen Optimierung gefordert. Dieser Forderung nimmt sich die vorliegende Arbeit an. In ihr werden mit der Konstruktion eines Modells gewinnbeeinflussender Faktoren, einer Methode zur wertbasierten Portfolio-Optimierung und eines Prototyps zur UnterstĂŒtzung der wertbasierten Portfolio-Optimierung und der anschließenden Evaluation dieser Artefakte zwei Fragen adressiert. Erstens wird geprĂŒft, ob die Optimierung von Produkt-Portfolios bei Software-Produktlinien mit statistisch-mathematischen Verfahren unterstĂŒtzt werden kann. Zweitens wird geprĂŒft, ob die statistisch-mathematische Optimierung von Produkt-Portfolios eine akzeptierte UnterstĂŒtzung von Software-Anbietern sein kann. Die Arbeit ordnet sich mit ihren Fragen in die Forschung zum Produkt-Management bei Software-Produktlinien ein und trĂ€gt die vorgenannten Artefakte bei.:Abbildungsverzeichnis ix Tabellenverzeichnis xi AbkĂŒrzungsverzeichnis xii Symbolverzeichnis xiv 1 Einleitung 1 1.1 Stand der Forschung 3 1.2 Forschungsbedarf 5 1.3 Forschungskonzept 7 1.4 Verwendete Methoden und Notationen 9 1.4.1 Method Engineering 10 1.4.2 Software & Systems Process Engineering Meta-Model 12 1.4.3 Merkmaldiagramme 14 1.5 Aufbau der Arbeit 16 I Modell 17 2 Software-Ökonomie 18 2.1 Unternehmen und ihre Produkte 20 2.1.1 Eigenschaften von Software-Produkten 23 2.1.2 Vom Software-System zum GeschĂ€ftsmodell 24 2.1.3 Kosten 28 2.1.4 Erlös 31 2.2 Kunden 35 2.2.1 Nutzen und Wertvorstellung 35 2.2.2 Zahlungsbereitschaft 35 2.2.3 Kundenmodell 37 2.3 Konkurrenz und Markt 38 2.3.1 Konkurrenzmodell 38 2.3.2 Ökonomische Besonderheiten von Software-Produkten 39 2.3.3 Struktur von Software-MĂ€rkten 40 2.4 Preis 41 2.4.1 PreisbeeinïŹ‚ussende Faktoren 42 2.4.2 Verfahren der Preisbildung 42 2.4.3 Preismodell 44 2.5 Produkt- und PreisdiïŹ€erenzierung 44 2.5.1 Typen der PreisdiïŹ€erenzierung 46 2.5.2 PreisdiïŹ€erenzierung mit Selbstselektion 47 2.5.3 GewinnoptimalitĂ€t 48 2.6 Zusammenfassung 49 3 Software-Produktlinien 50 3.1 Prozesse des Software Product Line Engineerings 53 3.1.1 Domain Engineering 54 3.1.2 Anwendungsentwicklung 56 3.1.3 Management 57 3.1.4 Scoping 58 3.2 Methoden des Software Product Line Engineerings 60 3.3 Szenarios des Einsatzes von Software-Systemfamilien 62 3.4 Angereicherte Software-Produktlinien 64 3.5 Kostenmodell bei Software-Systemfamilien 65 3.6 Modell gewinnbeeinïŹ‚ussender Faktoren 68 3.6.1 Interne EinïŹ‚ĂŒsse 68 3.6.2 Externe EinïŹ‚ĂŒsse 70 3.7 Zusammenfassung 71 I I Vorgehen 72 4 Methode zur wertbasierten Portfolio-Optimierung 73 4.1 Die Methode im Überblick 74 4.2 Kundenanalyse 76 4.2.1 Techniken 77 4.2.2 Einsatz 83 4.2.3 Zusammenfassung 88 4.3 Kostenanalyse 89 4.3.1 Techniken 91 4.3.2 Einsatz 94 4.3.3 Zusammenfassung 97 4.4 Konkurrenzanalyse 98 4.5 Optimierung und weitere Schritte 100 4.6 Zusammenfassung 101 5 Merkmalbasierte Generierung adaptiver Conjoint-Studien 102 5.1 Meta-Modelle 103 5.1.1 Merkmalmodelle 103 5.1.2 ACA-PE-KonïŹgurationen 105 5.2 Abbildung von Merkmalmodellen auf ACA-PE 106 5.2.1 Erste Überlegungen 106 5.2.2 Stufen 107 5.3 Illustrierendes Beispiel 111 5.4 Zusammenfassung 113 6 Wertbasierte Portfolio-Optimierung 114 6.1 Technische Vorbemerkungen 115 6.2 Verwandte Arbeiten 117 6.2.1 Analytische Arbeiten 117 6.2.2 Praktische Arbeiten 118 6.2.3 Besondere AnsĂ€tze 121 6.2.4 Schlussfolgerung 122 6.3 Entwurfsproblem bei Software-Produkt-Portfolios 123 6.3.1 Notationsmittel 123 6.3.2 Mathematisches Programm 125 6.4 Lösungsprozedur 126 6.4.1 Finden des optimalen Software-Produkt-Portfolios 127 6.4.2 IdentiïŹkation wichtiger Systeme 129 6.5 Illustrierendes Beispiel 129 6.6 Erweiterung 132 6.7 Zusammenfassung 133 I I I Umsetzung 134 7 Software-Prototyp zur wertbasierten Portfolio-Optimierung 135 7.1 Anforderungen 136 7.1.1 Funktional 136 7.1.2 Nicht-funktional 140 7.2 Technologiestudie 140 7.3 Entwurf 143 7.4 Implementierung 146 7.4.1 SpeziïŹkationseditor 146 7.4.2 ACA-PE-Editor 151 7.4.3 Anwendungskern 152 7.5 Test 157 7.6 Zusammenfassung 157 8 Evaluation 158 8.1 Demonstration 158 8.2 ErgebnisgĂŒte und Skalierbarkeit 162 8.2.1 Theoretisches Testdaten-Modell 163 8.2.2 Testtreiber und Testdatengenerator 166 8.2.3 Auswertung 167 8.3 Akzeptanz 174 8.3.1 Untersuchungsdesign 174 8.3.2 Auswertung 175 8.4 Zusammenfassung 176 9 Zusammenfassung und Ausblick 177 IV Anhang 181 Glossar 182 Literaturverzeichnis 184 A Befragungen 206 A.1 Befragung zur praktischen Relevanz der Portfolio-Optimierung 206 A.2 Experteninterview zur Akzeptanz 208 B Herleitungen 214 B.1 Struktur von Software-MĂ€rkten 214 B.2 GewinnoptimalitĂ€t der PreisdiïŹ€erenzierung mit Selbstselektion 219 B.3 Preis-Subproblem fĂŒr den Simplex-Algorithmus 227 B.4 Beispiel analytisch bestimmter Testdaten 228 C Modelle und Ausgaben des Prototyps 229 Wissenschaftlicher und persönlicher Werdegang 232 SelbststĂ€ndigkeitserklĂ€rung 23

    Vorgehensmodell zur Modellierung, Strukturierung und objektiven Bewertung von Software-Architekturen in der Fahrerassistenz

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    Die KomplexitĂ€t von E/E-Systemen und damit auch deren Anteil an der Wertschöpfung im Automobil nimmt bestĂ€ndig zu. Dies gilt in besonderem Maße fĂŒr Fahrerassistenzsysteme mit ihrer hohen Vernetzung und langen, zum Teil sicherheitskritischen Wirkketten. Die vorliegende Arbeit fokussiert auf die Entwicklung der Software-Anteile von Fahrerassistenzsystemen und berĂŒcksichtigt dabei ausdrĂŒcklich auch nicht-funktionale EinflussgrĂ¶ĂŸen und Anforderungen. Als wichtigster Stellhebel wird dabei die explizite Modellierung von Software-Architektur identifiziert. Auf Basis eines vorhandenen in der Serienentwicklung etablierten Vorgehensmodells werden signifikante Änderungen und Erweiterungen vorgeschlagen, die eine formale und durchgĂ€ngige Modellierung von Software-Architektur ermöglichen. Das HerzstĂŒck bildet die Abstrakte Automotive Software-Architektur (ABSOFA), welche eine eigenstĂ€ndige Modellierungssprache definiert, um Software-Architekturen in der Automobil-DomĂ€ne frĂŒhzeitig im Entwicklungsprozess und vollstĂ€ndig realisierungsunabhĂ€ngig zu beschreiben. Über ein zentrales Datenmodell können automatisierte (Modell-)Transformationen in unterschiedliche Werkzeuge und zwischen unterschiedlichen Abstraktionsebenen beziehungsweise Prozessschritten durchgefĂŒhrt werden. ErgĂ€nzt wird dieses zielgerichtete und effiziente Vorgehen um ein Verfahren zur objektiven Software-Architekturbewertung mit Hilfe von quantifizierten Metriken. DarĂŒber hinaus wird ausfĂŒhrlich diskutiert wie Software-Architekturen in der Fahrerassistenz konkret zu strukturieren sind, um den besonderen Anforderungen dieses Fachbereichs gerecht zu werden. Dies erfolgt am realen Beispiel von heutigen Fahrerassistenzsystemen der LĂ€ngsfĂŒhrung. Die bestehende Software-Architektur wird analysiert und neu strukturiert. Das dient gleichzeitig als Evaluierung der zuvor genannten AnsĂ€tze unter Bedingungen der Serienentwicklung. An einem konkreten Fallbeispiel der Implementierung eines Fahrerassistenzsystems werden zum Abschluss die Vorteile der neuen Struktur eindeutig aufgezeigt

    Modellbasierte Generierung und Reduktion von Testsuiten fĂŒr Software-Produktlinien

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    Software-Produktlinienentwicklung ist ein Paradigma zur kostengĂŒnstigen Entwicklung vieler individueller aber sich Ă€hnelnder Softwareprodukte aus einer gemeinsamen Softwareplattform heraus. Beispielsweise umfasst im Automotive-Bereich eine Software-Produktlinie (SPL) fĂŒr ein Auto der Oberklasse typischerweise mehrere hunderttausend Softwaresystemvarianten. Um sicherzustellen, dass jede einzelne Produktvariante einer SPL in ihrer FunktionalitĂ€t der Spezifikation entspricht, kann Testen verwendet werden. Da separates Testen jeder einzelnen Produktvariante meistens zu aufwĂ€ndig ist, versuchen SPL-TestansĂ€tze die Gemeinsamkeiten der Produktvarianten beim Testen auszunutzen. So versuchen diese AnsĂ€tze geeignete Testartefakte wiederzuverwenden oder nur eine kleine reprĂ€sentative Menge von Produktvarianten stellvertretend fĂŒr die ganze SPL zu testen. Da Software-Produktlinienentwicklung erst seit einigen Jahren verstĂ€rkt eingesetzt wird, sind im SPL-Test noch einige praxisnahe Probleme ungelöst. Beispielsweise existiert bisher kein Testansatz, mit dem sich eine gewisse Abdeckung bezĂŒglich eines gewĂ€hlten Überdeckungskriteriums auf allen Produktvarianten einer SPL effizient erreichen lĂ€sst. In dieser Arbeit wird ein Black-Box-Testfallgenerierungsansatz fĂŒr Software-Produktlinien vorgestellt. Mit diesem Ansatz lassen sich fĂŒr alle Produktvarianten einer SPL eine Menge von TestfĂ€llen aus einer formalen Spezifikation (Testmodell), die mit VariabilitĂ€t angereichert wurde, effizient generieren. Diese Testfallmenge, im Folgenden als vollstĂ€ndige SPL-Testsuite bezeichnet, erreicht auf jeder Produktvariante der SPL eine vollstĂ€ndige Abdeckung bzgl. eines strukturellen Modell-Überdeckungskriteriums. Die Effizienz des Ansatzes beruht auf der Generierung von TestfĂ€llen, die variantenĂŒbergreifend wiederverwendbar sind. Dadurch mĂŒssen mit dem neuen Ansatz weniger TestfĂ€lle generiert werden als wenn dies fĂŒr jede Produktvariante separat geschieht. Um bei Bedarf die Anzahl der generierten TestfĂ€lle reduzieren zu können, werden außerdem drei Algorithmen zur Testsuite-Reduktion vorgestellt. Die Neuerung der vorgestellten Algorithmen liegt im Vergleich zu existierenden Reduktionsalgorithmen fĂŒr Testsuiten von Einzel-Softwaresystemen darin, dass die Existenz von variantenĂŒbergreifend verwendbaren TestfĂ€llen in einer SPL-Testsuite berĂŒcksichtig wird. Dadurch wird sichergestellt, dass trotz Testsuite-Reduktion die vollstĂ€ndige Testmodellabdeckung einer jeden Produktvariante durch die SPL-Testsuite erhalten bleibt. Sollte es aufgrund limitierter Ressourcen nicht möglich sein jede Produktvariante mit den in der vollstĂ€ndigen SPL-Testsuite enthaltenen TestfĂ€llen zu testen, kann mittels einer SPL-Testsuite eine kleine reprĂ€sentative Produktmenge aus der SPL bestimmt werden, deren Testergebnis (im begrenzten Rahmen) RĂŒckschlĂŒsse auf die QualitĂ€t der restlichen Produktvarianten zulĂ€sst. Zur Evaluation des Ansatzes wurde dieser prototypisch implementiert und auf zwei Fallbeispiele angewendet

    Produktportfolio-ĂŒbergreifendes Spezifizieren von Produktfunktionen der Sportwagenentwicklung im Modell der PGE – Produktgenerationsentwicklung = Product Portfolio-spanning Specifying of Product Functions within Sports Car Development in the Model of PGE – Product Generation Engineering

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    Das Funktionsspektrum heutiger Generationen hochentwickelter Fahrzeuge hat sich im letzten Jahrzehnt, aufgrund steigender Kunden- und Anwenderanforderungen u.a. an Fahrerassistenz, Digitalisierung und ElektromobilitĂ€t, mehr als vervierfacht. Empirische Untersuchungen dieser Arbeit zeigen, dass der Fokus auf den fĂŒr Kunden oder Anwender wahrnehmbaren Funktionen liegt, die einen direkt greifbaren Wert oder Nutzen des Gesamtproduktes schaffen. In der automobilen Entwicklungspraxis zeigt sich zudem, dass solche, mitunter komplexe, Funktionen nicht mehr nur fĂŒr einzelne, automobile Produktgenerationen, sondern ĂŒbergreifend fĂŒr das gesamte Produktportfolio eines Anbieters entwickelt werden mĂŒssen. Produktentwickelnde stehen daher vor der Herausforderung, teils diametrale Anforderungen sowie Wechselwirkungen vielfĂ€ltiger Produktgenerationen aus verschiedenartigen Produktlinien bereits beim Spezifizieren der Funktionen zu berĂŒcksichtigen. Da es an geeigneter prozessualer und methodischer UnterstĂŒtzung fehlt, stellt sich die Frage, wie eine transparente und durchgĂ€ngige Funktionsentwicklung in diversifizierten Produktportfolios zukĂŒnftig im Rahmen der Produktspezifikation in der FrĂŒhen Phase synergistisch gestaltet werden kann? In der vorliegenden Arbeit wird daher, auf Grundlage des modelltheoretischen und methodischen GefĂŒges der KaSPro – Karlsruher Schule fĂŒr Produktentwicklung, die prozessuale und methodische UnterstĂŒtzung des Produktentwickelnden beim Produktportfolio-ĂŒbergreifenden Spezifizieren aus Funktionssicht empirisch analysiert, in einer dreiteiligen Systematik synthetisiert sowie in der Entwicklungspraxis angewandt und evaluiert. Der erste Bestandteil der prĂ€skriptiven Systematik fokussiert die Definition eines konsistenten VerstĂ€ndnisses sowie die Abbildung und Variation von (Produkt-)Funktionen auf Basis des Referenzsystems im Modell der PGE – Produktgenerationsentwicklung nach Albers. Zu diesem Zweck wird ein Produktfunktions-Modell aus empirischen Erkenntnissen entwickelt, das den Produktentwickelnden beim effektiven Spezifizieren leitet. Den zweiten Kernbestandteil bildet ein generisches Referenz-Produktmodell, das die komplexe Produktspezifikation durch VerknĂŒpfung mit dem erweiterten Systemtripel Ansatz und dem Referenzsystem in der FrĂŒhen Phase strukturiert. VervollstĂ€ndigt wird die Systematik mit einem Referenzprozess zum Produktportfolio-ĂŒbergreifenden Spezifizieren von Produktfunktionen im Modell der PGE. Im Zuge dessen wird zwischen den vier iterativen Phasen der Generierung und Priorisierung von Funktionsideen [1], der Spezifikation einer Produktfunktion [2], der Realisierung einer Produktfunktion [3] und der Beendigung des Funktionslebenszyklus [4] differenziert. Eine Produktfunktions-Roadmap fungiert als durchgĂ€ngiges und konsistentes Planungs- und Steuerungsinstrument. Die Evaluationsergebnisse und -erkenntnisse aus Fallstudien in der Sportwagenentwicklung zu Produktfunktionen der Fahrzeugaerodynamik bestĂ€tigen die effektive Anwendbarkeit der UnterstĂŒtzungswerkzeuge und zeigen im Live-Lab IP – Integrierte Produktentwicklung initial einen Erfolgsbeitrag zur Transparenz und DurchgĂ€ngigkeit der Produktspezifikation aus Funktionssicht
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