Anwendungsorientierte Erhebung von Informationsanforderungen an einen Digitalen Zwilling industrieller Produkte
Translated title
Application oriented elicitation of information requirements for Digital Twins of industrial products
Publication date
2025-06-24
Document type
Dissertation
Author
Gundlach, Claas Steffen
Advisor
Referee
Weyrich, Michael
Granting institution
Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg
Exam date
2025-06-16
Organisational unit
Publisher
Universitätsbibliothek der HSU/UniBw H
Part of the university bibliography
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File(s)
Language
German
Keyword
Digitaler Zwilling
Anwendungsfall
Modellbasierte Systementwicklung (MBSE)
Anforderungserhebung
Digital twin
Use case
Model-based systems engineering (MBSE)
Requirements engineering
Abstract
Die Modernisierung der industriellen Wertschöpfung hin zur Industrie 4.0 erfordert eine Digitalisierung der Produktionssysteme und ihrer Produktionskomponenten. Digitale Zwillinge nehmen als digitale Abbildung der Komponenten eine besondere Rolle ein und bieten eine hohe Anwendungsbreite für unterschiedliche industrielle Produkte. Ihre Dienstleistungen und ihre Anwendungen sind auf die Produkte, die sie abbilden, zugeschnitten, so dass im Zuge des Entwicklungsvorgehens der Anwendungskontextes des Digitalen Zwillings in der Form von Use Cases festzulegen und aus diesem Kontext die Anforderungen zu erheben sind.
Diese Arbeit zielt darauf ab, eine Methode für eine zielorientierte Erhebung der Informationsanforderungen an den Digitalen Zwilling eines industriellen Produktes zu entwickeln. Eine erste Teilmethode zur zielgerichteten Auswahl ermöglicht es, Use Cases für die eigene Zielumgebung zu spezifizieren. Zugleich wird auch eine Sammlung produktunabhängiger Beschreibungen hergeleitet, um bestehende Entwicklungsergebnisse als Informationsquelle erneut zu verwenden. Mit der zweiten Teilmethode zur modellbasierten Identifikation der Informationsanforderungen werden die ausgewählten Use Cases als UML/SysML-Modelle abgebildet und schlussendlich die Informationsanforderungen an den Digitalen Zwilling erhoben.
Diese Arbeit zielt darauf ab, eine Methode für eine zielorientierte Erhebung der Informationsanforderungen an den Digitalen Zwilling eines industriellen Produktes zu entwickeln. Eine erste Teilmethode zur zielgerichteten Auswahl ermöglicht es, Use Cases für die eigene Zielumgebung zu spezifizieren. Zugleich wird auch eine Sammlung produktunabhängiger Beschreibungen hergeleitet, um bestehende Entwicklungsergebnisse als Informationsquelle erneut zu verwenden. Mit der zweiten Teilmethode zur modellbasierten Identifikation der Informationsanforderungen werden die ausgewählten Use Cases als UML/SysML-Modelle abgebildet und schlussendlich die Informationsanforderungen an den Digitalen Zwilling erhoben.
The modernization of industrial value creation towards Industry 4.0 requires the digitalization of production systems and their production components. Digital Twins play a special role as a digital representation of the components and offer a wide range of applications for different industrial products. Their services and applications are tailored to the products they represent, meaning that the application context of the Digital Twin must be defined in the form of use cases as part of the development process and the requirements must be determined from this context.
This work develops a method for a application oriented elicitation of the information requirements for the Digital Twin of an industrial product. An initial sub-method for targeted selection makes it possible to specify applications for the targeted environment. A collection of product-independent descriptions is derived in order to reuse existing development results as a source of information. With the second sub-method for model-based identification of information requirements, the selected use cases are mapped as UML/SysML models and finally the information requirements for the Digital Twin are determined.
This work develops a method for a application oriented elicitation of the information requirements for the Digital Twin of an industrial product. An initial sub-method for targeted selection makes it possible to specify applications for the targeted environment. A collection of product-independent descriptions is derived in order to reuse existing development results as a source of information. With the second sub-method for model-based identification of information requirements, the selected use cases are mapped as UML/SysML models and finally the information requirements for the Digital Twin are determined.
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