Modeling Forum 2013

システムズエンジニアリングとそのためのモデリング2013/11/20
株式会社 豆蔵
井上 樹
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誰？
• 2000年、豆蔵設立時に入社• 現在は、組込系ソフトウエア開発における、オブジェ
クト指向/UML導入、MBSE/SysML導入、プロセス構築、プロセス改善の教育やコンサルティングを担当• これまでに参加したドメイン：– 事務機器、車載機器、精密機器、半導体製造装置、携帯電話、Web系情報システム等々• 著書– 「いちばんやさしいオブジェクト指向の本 第二版」、「ダイアグラム別UML徹底活用 第二版」、他

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本日のテーマ• これから始める方のために、MBSE/SysMLを実務に導入する際に課題になる部分とその解決案のご紹介
アジェンダ• MBSE/SysMLの現況• MBSE/SysMLの導入で感じた課題– プロセスの課題– モデリングスキルの課題– ダイアグラム別の課題• まとめCopyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved

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MBSE/SysMLの現況（1）• 弊社SysML無料セミナーの参加者内訳
計測機
2012年
器, 1人,コンサルティング, 1人,セキュリティ機器, 1人,1%
1%
1%
建設機器, 1人, 1%
研究, 2人, 3%
ツールベンダー, 1人,
航空宇宙, 1人, 1%
1%
医薬品・医療機器, 1人, 1%
その他, 2人, 3%

船舶, 1人, 1%

重工業, 2人, 3%重工業, 2人, 3%

電機, 18人, 23%自動車, 2人, 3%
精密機器, 3人, 4%

事務機器, 17人,22%

SI, 4人,5%
車載部品, 16人,21%

2012/09/12
スパークスシステムズジャパン様、オージス総研様共催「SysML 事例・課題・活用方法セミナー」

ツールベン
ダー, 7人,10%

SI, 13人, 18%

セキュリティ機器, 3人, 4%
FA・製造装置, 3人,4%計78人

教育, 1人, 1%

研究, 1人, 1%

計測機器, 1人, 1%

通信, 2人, 3%

FA・製造装置, 3人,4%

2013年

計74人 電機, 12人, 16%

航空宇宙, 4人, 5%

医薬品・医療機器, 5人, 7%

その他, 8人,車載部11%品, 6人,事務機器,
78%
人, 10%

2013/07/10
スパークスシステムズジャパン様、システムビューロ様共催「モデルベースシステムズエンジニアリングセミナー」

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4MBSE/SysMLの現況（2）• SysML導入支援（2007年～）– システムズエンジニアリング（MBSE）のためのプロセス構築– SysML利用者のためのコンサルティング• SysML利用時に出てきた問題の解決– SysMLトレーニング• SysMLの表記法に関する講座• SysMLモデリングに関する講座Copyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved

5MBSE/SysMLの導入で感じた課題• プロセスの課題• モデリングスキルの課題• ダイアグラム別の課題

Copyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved6プロセスの課題（1）• MBSEのために１からプロセスを考えるのは大変– リファレンスとなるMBSEプロセスをスタート地点とする• 比較的入手しやすいMBSEプロセス– OOSEM（Object-Oriented Systems Engineering Method）• INCOSEの提供するMBSEプロセス• 「システムズモデリング言語SysML」で紹介– SYSMOD（SYStems MODeling process）• 「 SysML/UMLによるシステムエンジニアリング入門」で紹介– Harmony for Systems Engineering• IBM社の提供するMBSEプロセス• 弊社ではOOSEMをリファレンスモデルとしてプロセスを構築（OOSEMは資料が多いため）
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プロセスの課題（2）• 構築されたプロセスを見たお客様からの声– 「抽象的すぎて分からない」• 原因

ソフトウエアはドメインによる作り方の違いがそれほどないのも要因– 汎用的なMBSEプロセスはUMLベースのソフトウエア開発プロセスと比較して、実際の活動との乖離が大きい
アーキテクチャ設計といわれてもイメージがわかないなぁ

アーキテク
チャ設計
テーラリング

アーキテク
チャ設計

ソフトウェアエンジニアリング
プロセス

アーキテク
チャ設計
システムズ
エンジニアリングプロセス
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そのドメインでのアーキテクチャ設計「自動車でいうアーキテクチャとは」を定義した状態
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プロセスの課題（3）• 解決策
汎用MBSEプロセス(OOSEM等)
ドメインに合わせて活動の組合せをテーラリング
ドメイン対応した
MBSEプロセス(自動車、複写機、デジカメ、等)

用語や活動を自組織に合わせてテーラリング

自組織のプロセス

Copyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved9モデリングスキルの課題（1）• MBSEを実務で回していくためには関係者全員がモデル（SysML）を使える状態になる必要がある– 「使える」のレベルは役割に応じて異なる（読める・描ける・レビューできる）• SysMLトレーニングを実施してもどこまでできるようになったら「使える」のか分からない– 一般的な基準もない• 解決策– SysMLの表記法とモデリングに関する講座を開発– SysMLモデリングの検定試験を開発中• 「ここまでできたら使える（のでは？）」を検討
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10モデリングスキルの課題（2）• SysMLトレーニング事例– 週1回1～2時間程度のトレーニングを4ヶ月間実施– 対象者10数名（ソフト系技術者中心）– トレーニング後、検定試験を実施• 「読める」ようになったかを確認：合格率 43%• 考察– UML経験者でも意外に苦戦• SysML固有の部分に苦戦– 特にパラメトリック図の習得が難しい（使い所が分かりづらいせい？）• UMLと似て非なるダイアグラム（ブロック定義図、内部ブロック図）も混乱しがち– 今後ハード系の技術者を対象とした時にも同様の学習効果があるか？
Copyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved11モデリングスキルの課題（3）• その先の課題– 「マネージャのトレーニングはどうする？」– マネージャはSysMLのモデルを見て、モデルの不備に対する指摘や、開発を先に進めて良いかの判断をしなければいけない• 現在対応中：いつかの機会に報告します• ちなみに、UMLの時は、モデルからマネージャは何を読み取らなければいけないかをまとめた、マネージャ向けのトレーニングを別途作成

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12ダイアグラム別の課題• SysMLの各ダイアグラム個別の課題– 数多くあるが、最初に使うことの多い、要求図とブロック定義図・内部ブロック図に関する課題を紹介• ブロック定義図・内部ブロック図• 要求図

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13ブロック定義図・内部ブロック図（1）• 課題– 1つの図で様々な観点の図が描けすぎる
SysML
ブロック定義図UML<<block>>
コン テ ン ツ サー バ<<block>>
PC
0..*

0..*

クラス図<<block>>
スマー トフォン0..*

オブジェクト図0..*コンポーネント図
配置図

0..*
コン テ ン ツ サー バ

内部ブロック図PC

0..*

コンポジット構造図
オブジェクト図

0..*0..*

スマー トフォン– モデリング中に目的を見失いやすい• UMLも1つのダイアグラムを複数の目的で使うことはできるが、論理構造と物理構造のように大きく異るものについては、図を分けることができるので、混乱は起きにくい
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ブロック定義図・内部ブロック図（2）• 解決案– プロセス定義時にモデルの作成目的を必ず決める• 目的が決まれば何をブロックにすれば良いのかも決めやすい– ダイアグラムフレームで作成目的を明示この辺

bdd [Pa ck a g e] システ ム [ノー ドの物理構成を 表し たモデ ル]<<block>>
コン テ ン ツ サー バ<<block>>
PC
0..*

0..*
<<block>>
スマー トフォン

0..*
0..*

Copyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved15要求図（1）• 課題1：大量の要求の入力• 課題2：要求と仕様とユースケースの混同

Copyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved16要求図（2）• 課題1：大量の要求の入力方法• 実開発では要求項目は数百～の規模で発生• これを図として入力していくのには多くの工数がかかる– ツール操作の工数、レイアウト修正の工数• 大量に情報を入力するには専用のツールや使い慣れたツールの方が捗るCopyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved

17要求図（3）• 解決策– 要求図に表モードがあるならそれを使う– 他のツールからインポートする• 社内ではExcel・WordからEnterpriseArchitectの要求図に要求項目を自動入力するプラグインを開発したプロジェクト
もCopyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved18要求図（4）• 課題2：要求と仕様とユースケースの混同• 要求図を作る際、要求と仕様（要件）とユースケースが混同されてしまうことがある• その後の不具合の温床になるため、要求、ユースケース、仕様(要件)は区別して扱うのが良い

Copyright© 2013 Mamezou Co.,Ltd. All rights reserved19要求図（5）• 解決策– 要求の要求図、仕様(要件)の要求図、ユースケース図は別に作成する– 要求とユースケースと仕様(要件)の間のトレーサビリティは別の図で定義する<<requirement>>
要求項目1

ユ ー スケー スA

要求の要求図ユースケース図<<requirement>>
仕様項目1

仕様（要件）の要求図

トレーサビリティを定義する図

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さいごに
• MBSE、SysMLの活用についてはノウハウが徐々に溜まってきているところ• 現在は手探りのところもあるが、ノウハウが公開されていくことで、敷居は低くなっていくはず• 是非、チャレンジしてみて下さい

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ご清聴ありがとうございました
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