Das Internal Block Diagram (IBD) ist eines der praktischsten und leistungsfähigsten Werkzeuge in SysML (Systems Modeling Language).

Während das Block Definition Diagram (BDD) die strukturelle Architektur eines Systems darstellt, geht das IBD einen Schritt weiter und konzentriert sich auf die Interaktionen und dynamischen Beziehungen zwischen den Komponenten.

In diesem Beitrag werden wir uns ansehen, warum das IBD für das Systemdesign so wichtig ist, wie es funktioniert und welche Tipps es für die Erstellung effektiver Diagramme gibt.

Das IBD visualisiert die internen Abläufe eines Systems. Während das BDD die Gesamtarchitektur beschreibt und die grundlegenden Bausteine definiert, zeigt das IBD, wie diese Blöcke miteinander kommunizieren und Informationen austauschen. Dies ist besonders hilfreich, wenn es darum geht, zu verstehen, wie einzelne Systemteile zusammenarbeiten, um bestimmte Funktionen zu erfüllen.

Das IBD stellt die interne Struktur eines Blocks dar und zeigt dessen Teile (Sub-Blöcke), Schnittstellen sowie den Fluss von Daten, Energie oder Materialien zwischen ihnen. In einem autonomen Fahrzeug könnte ein IBD beispielsweise darstellen, wie Sensoren Daten an die Steuereinheit übermitteln und wie diese Befehle an den Antriebsstrang sendet.

Ein IBD baut auf den Definitionen des BDD auf und ergänzt sie durch spezifische Elemente zur Darstellung der Systeminteraktionen:

• Parts (Teile): Die internen Komponenten eines Blocks. Jedes Part ist eine Instanz eines Blocks, der im BDD definiert wurde.

• Ports (Schnittstellen): Ports repräsentieren Interaktionspunkte eines Teils und definieren, wo Kommunikation oder Interaktion stattfindet, z. B. wenn ein Sensor ein Signal an eine andere Komponente sendet.

• Connectors (Verbindungen): Diese verbinden die Ports und zeigen den Pfad für den Austausch von Daten, Energie oder Materialien zwischen den Teilen.

• Flows (Flüsse): Diese bestimmen, welche Art von Information oder Material durch die Verbindungen fließt, z. B. ein Datensignal, elektrische Energie oder ein physisches Medium wie Kühlflüssigkeit in einem Motorkühlsystem.

Das IBD hilft, zentrale "Wie"-Fragen im Systemdesign zu beantworten. Wie interagieren die Komponenten? Wie fließen Informationen durch das System? Durch die Erstellung eines IBD erhältst du tiefere Einblicke in die internen Abläufe deines Systems und stellst sicher, dass alle Komponenten nahtlos zusammenarbeiten.

Ein Beispiel: Bei der Entwicklung eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystems (HVAC) für ein Smart Building zeigt das BDD die Hauptkomponenten wie Thermostat, Heizeinheit und Lüftungssystem. Das IBD hingegen veranschaulicht, wie der Thermostat Temperaturdaten an die Heizeinheit sendet und wie der Luftstrom in verschiedenen Räumen reguliert wird.

Das Internal Block Diagram ist ein wesentliches Werkzeug, um die Interaktionen innerhalb eines Systems zu verstehen und zu visualisieren. Es ergänzt das Block Definition Diagram, indem es die internen Abläufe und Verbindungen innerhalb eines Systems detailliert darstellt. Durch das Beherrschen des IBDs kannst du effizientere und besser strukturierte Systeme entwerfen.

Im nächsten Teil der SysML-Diagrammserie befassen wir uns mit dem Use Case Diagram und seiner Rolle bei der Definition von Systemanforderungen aus Sicht der Benutzer. Bleib dran!