V字プロセスの拡張"XMBD"
An eXtended Model Based Development(XMBD) methodology


モデルベース開発

XMBD-擦り合わせ型V字プロセス
MBD中部コンファレンス 2014/12/18
Engineered Mechatronics Inc.


日本語抄訳について
本ページはMBD中部コンファレンスの MBDプロセスXMBD(eXtreme Model Based Development)にて行われたプレゼンの資料を抄訳したものです。

プレゼンは英語で行われましたが日本語部分は日本人来場者向けに翻訳されました。
いわゆる“Vプロセス”のそれぞれの段階の日本語表記につきましては 考え方により多少 異なった表現が用いられています(“Requirements”を“要求”“要求定義”“要求仕様”等)。

この資料では出来る限り講演者の意図のまま伝える様、特に“Vプロセス”の各段階については“”付きのカタカナとしました。
どうしても日本語としておかしい場合には(“Specifications”を“仕様”等)適当な日本語に置き換えてありますが、特に意味はありません。
出来る限りオリジナルの単語(英文)をイメージして閲覧ください。



生産プロセス 従来型モデル いわゆるウォーターフォール

構造化された開発プロセス
  • ソフト開発プロセスからの流れ
  • “リクワイメント”から“インプリメント”に至る具体性レベルの着実な進捗
  • 単体テストから最終“キャリブレーション”と”リリース”間でテストの数は減少



より合理的なモデル Waterfallを折り返すVプロセス

キーアイディア:“実装”は“仕様”をきちんと満足させなければなりません。

Specificationsをできる限り実現可能にする
  • 仕様”を出来る限り具体的に作成
  • “仕様”に対する“単体テスト”
  • “仕様”と“実装”間の“単体テスト”


最終的には、メカトロニクスシステムは製品目標を達成する“リクワイヤメント”としてとらえられます。

“リクワイメント”に対する“バリデーション”必要な“キャリブレーション”(調整)


設計工程の迅速化:プラントや制御へのモデルの活用
  • “デザイン”の課題はより明確に
    しかし 非合理的
  • “デザイン”と実行可能な“仕様”の境界は不明確
  • “自動実装” (自動コード生成)

MIL SIL HILシミュレーションによる事前[仮想)テスト
“プロトタイプ”実テストの回数削減
テスト対象と種類の増加
(仮想)シミュレーションを用いた事前“キャリブレーション”



より合理的なモデル Waterfallを折り返すMBSEVプロセス

“システム中のシステム”と呼ばれるような複雑なシステムでは “”を正確に掴むリクワイメントことは容易ではありません。

  • “リクワイメント”の一層の具体化
  • 構造化要求の分析
  • “リクワイメント”に対する事前設計検証

このプロセスは、今日 “State of Art(最先端)”と言われています。
ツールやプロセスはこの“パラダイム”より構築されています。



製品開発プロセス
“デザイン”ー“リクワイメント”間で繰り返されるプロセスの経験的モデル

現状は“State of the Practice” 状態
  • “リクワイメント”は必ずしもスタート地点では無い どこからでもスタートする Code, Models, Design のどこでもスタート地点になる
  • 開発は繰り返しの連続(“リクワイメント”が影響をしたり “デザイン”や“インプリメント”から影響を受けたり)
  • “リクワイメント”は“デザイン”“インプリメント”“テスト”からも生成される

“State of the Practice”にあったツールとプロセスの選択が必要

注:“State of Practice”は“State of Art(最先端)”に対する造語で現状を踏まえた上でのプロセス手法 あえて訳すと「実用状態」
  • 様々な方向からの要求をカバーする必要がある。プラントや制御だけでなく他の要素も含めた“eXtended / eXtreme”モデリングフレームワークが要求される
  • より具体的な“リクワイメント”
  • より“構造化”が必要なテスト (“ユニット”, “ベリフィケーション”, “アナリシス”, “バリデーション”)
  • “リクワイメント”, “コンセプトデザイン”, “実行可能スペック”, “ソフトウエア”,“アナリシス”の為のモデル



eXtended Model Based Development

相互に関係する資産がモデル化された「拡張モデリングフレームワーク」
  • リクワイメント
  • デザイン (デザイン決定、 デザイン仮説、 機能分割, アルゴリズム)
  • インプリメント (ソフトウエア, ソフトウエアスペック, 実行可能なソフトウエア仕様)
  • ベリフィケーションとバリデーション

相互に関係する資産を生かしながらトレーサビリティと繰り返し環境をサポート

注:eXtended Model Based Development は造語で相互に関係する“アセット”(資産)がモデルである場合の“拡張 モデリング フレームワーク”



まとめ

“State of Art”は“リクワイメント”を基本としています
“State of Practice”は”デザイン“”レクワイヤメント””インプリメント”Testing等の繰り返しを明確化
“State of Practice”に沿ったeXtended Model Based Development (XMBD)手法の提案

XMBDに必要なもの
  • “リクワイメント””デザイン”等相互関連のある“資産”を抽象化したり モデル化する為の共通フレームワーク
  • 実際に作業をするエンジニアに取って直感的で負担になりません
  • 理解を深めやすくフレキシブル
  • 実際に作業するエンジニアにとって最先端のサポートを供給
  • “Design-Requirement Iterative Process(“デザイン”- ”リクワイメント”間で繰り返されるプロセス)”を理解し促進する為の新しい”ツール”と”環境”の提供


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28175 Haggerty Road, Novi, MI 48377, USA
TEL:Ph: +1 248 513 8059

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