Design einer interdisziplinären DSL für Product Line Engineering in der Medizintechnik

Student:Maximilian Draf
Title:Design einer interdisziplinären DSL für Product Line Engineering in der Medizintechnik
Type:diploma thesis
Advisors:Philippsen, M.; Kips, D.; Jung, M.
State:submitted on April 16, 2018
Prerequisits:
Topic:

Hintergrund:
Im Kontext von Produktlinienentwicklung werden unterschiedliche Funktionen einer Produktfamilie, deren Beziehungen und Abhängigkeiten untereinander, sowie Regeln für die Bestimmung valider Produktkonfigurationen festgelegt. Aufgabe der Systemarchitektur ist es, bestehende Komponenten und Schnittstellen für Erweiterungen so zu definieren, dass alle möglichen Produktkonfigurationen mit minimaler Neuentwicklung realisiert werden können. Die Variabilität der Produktlinie erfordert somit auch Variabilität in Hard- und Software.
Bei der Entwicklung zertifizierungspflichtiger Produkte (wie z.B. in der Medizintechnik) wählt man häufig eine Architektur, die unterschiedliche Hardwarekonfigurationen mit derselben Software betreibt. Für das Design einer derartigen Software ist entscheidend, die unterschiedlichen validen Hardwarekonfigurationen zu kennen, um die Software an sich anpassbar zu gestalten.
Aufgabenstellung:
Für die Modellierung von Produktlinien im Allgemeinen ist ein geeignetes Metamodell aus der Literatur zu suchen bzw. zu definieren. Dazu ist zunächst ein Katalog an Anforderungen an die DSL aufzustellen, und diese Anforderungen sind strukturiert für die Alternativen der DSLs auszuwerten. Zur Anwendung in einem industriellen Umfeld (in der Medizintechnik) ist dieses allgemeine Metamodell spezifisch für die dortige Fachdomäne, und spezifisch für die Variabilität der Hardware zu erweitern. Diese Erweiterung soll in Form einer DSL in Jetbrains MPS implementiert werden. Die Implementierung der DSL soll es erlauben, Produktkonfigurationen zu definieren und zu validieren. Die so entstandene DSL ist auf die parallele Nutzung durch unterschiedliche Entwicklungs- und Projektdisziplinen (z.B. Physiker, Produkt-(Portfolio-) Manager, Software und Test Engineers) hin zu optimieren. Dazu soll ein Verfahren gefunden werden, wie man eine geeignete Modularisierung der Sprache herleitet.
Meilensteine:

  • Finden bzw. festlegen einer generischen DSL für PLE
  • Erweiterung der generischen DSL um die im Anwendungskontext vorliegenden Domänenkonstrukte
  • Erweiterung der DSL um Validierungsregeln
  • Analyse der Nutzergruppen und Erstellen eines Konzepts zur Modularisierung von DSLs
  • Durchführen der Modularisierung für die Benutzergruppen des Anwendungskontexts
  • Validierung der Ergebnisse
  • Endvortrag im Kolloquium
  • Abgabe der Arbeit

Literatur und Quellen:

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