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Ingénierie Système avec SysML et MBSE (3 jours)

Objectif : Aider les participants du domaine de l'ingénierie système avec des exercices pratiques sur une étude de cas de bout en bout à comprendre comment effectuer un recueil des exigences et passer en conception du système sur la base des exigences exprimées en utilisant le langage SysML (System Modeling Language).

Cette formation de trois jours a pour but d'assister les participants de la MOA à exprimer leurs besoins et ceux de la MOE à spécifier et concevoir le système à partir de ces besoins exprimés. Les participants y apprennent à utiliser les diagrammes proposés par le langage SysML afin de mieux spécifier leurs besoins et exigences système et concevoir l'architecture de composants appropriée.

L'architecture résultante, de par sa conception orientée objet et par les objectifs, possède les capacités nécessaires à la capitalisation métier et réutilisation qui lui permettent d'être facilement adaptée aux changements des exigences et rend possible l'analyse d'impact de bout en bout du fait de la traçabilité verticale et horizontale des exigences.

Cette traçabilité de bout en bout permet également d'assister les équipes d'ingénierie système dans la définition des solutions d'architecture physique et préparer le cahier des charges fournisseur à partir des exigences dérivées en gérant également les compromis techniques au niveau des architectures candidates.

 

Description détaillée :

 

Introduction

 Objectifs de la formation,

 Problématique de l'Ingénierie Système et Typologies des Modèles (AFIS, Incose),

 Les Méthodologies MBSE: DoDAF/MODAF, UPDM, UAF, NATO NAF v4,

 Panorama des diagrammes SysML utilisés en recueil des exigences, analyse et conception de l'Ingénierie Système,

 Aperçu sur les diagrammes de base : Diagrammes de Use Cases, de Séquence, d'Activité et de Machine à état avec illustration de leur contexte d'utilisation sur des exemples,

 Cadre méthodologique pour le recueil des exigences, l'analyse et la conception d'un système

 

Recueil des Exigences (Product Requirement Document)

 Typologie d'exigences : exigences métier, fonctionnelle, non fonctionnelle, d'utilisation, de conception, d'exploitation avec exemples et en faisant référence aux diagrammes du cadre méthodologique

 Le diagramme d'Exigences du SysML et la traçabilité entre les exigences métier et fonctionnelles (système)

 Exigences Initiales de Cahier des Charges (MOA): Expression des besoins et contraintes des parties prenantes utilisatrices et exploitantes,

 Description du contexte dynamique et statique du système : entités, flux échangés, contraintes externes,

 Déterminer le périmètre fonctionnel du système en partant des processus, exigences et des cas d'utilisations (UC) qui requièrent les fonctions système (cas par cas),

 Notion de vue et de point de vue (cf. DoDAF, MoDAF, Grids UAF et NATO NAF)

 

Etude de cas fil conducteur "Recueil" : Modéliser le Périmètre du Système et l'utilisation de ses fonctions

•  Définir le périmètre système en partant des processus, flux et exigences,

•  Modéliser les cas d'utilisations et les fonctions liées aux exigences correspondantes,

•  Modéliser les scénarios d'utilisation de ces fonctions par les cas d'utilisation du système,

 

 

Passage aux Spécifications d'Analyse (Product Specification Document)

 Spécification des exigences système (MOe) : Fonctions, performances, contraintes,

 Déduire le Cycle de Vie du Système en partant des UC et des fonctions : Diagrammes d'état, notation détaillée

 Spécifier les états et transitions du système au sein desquels les fonctions précédentes doivent être déclenchées avec leur aspect comportemental sous-jacent,

 Ebaucher l'Architecture Logique du Système en Analyse : Formalisation des interfaces externes et internes (boîte noire) du système par les diagrammes de définition de blocs et des blocs internes,

 Organisation en blocs logiques : Principes de capitalisation et de réutilisation,

 Préparer les Cas de Tests en partant des Scénarios qui réalisent les UC et les Fonctions Systèmes : Diagrammes de séquence et d'activité, notation détaillée

 

Etude de cas fil conducteur "Analyse"  : Modéliser l'invocation des fonctions systèmes selon ses états de fonctionnement et les scénarios d'usage de ces fonctions

•  Modéliser les états de fonctionnement du système et les compléter par les fonctions invoquées par les UC,

•  Ebaucher l'architecture logique à composants du système : orchestrateur système, interfaces et contrôleurs de fonction,

•  Organisation en blocs logiques : Principes de capitalisation et de réutilisation,

•  Etablir la traçabilité entre exigences ainsi qu'avec le modèle SysML

 

Conception  de l'Architecture à partir des Spécifications d'Analyse

 

 Considération les choix techniques de conception sur la structure du système et de ses constituants ainsi que les exigences de produits / processus contribuant au cycle de vie du système et de ses constituants,

 Raffinement du Diagramme de Bloc du système par les structures internes de blocs,  

 Elaboration de l'Architecture Logique de communication entre les sous-systèmes avec les Parts, Ports Standards, Flow Ports, Spécifications de Flux et Interfaces,  

 Allocation des fonctions aux composants,

 Modélisation de la dynamique des Interactions au niveau de la conception en partant des scénarios d'utilisations :

•  Diagrammes d'Activités pour modéliser les flux discrets et continus,

•  Diagrammes de Séquences en vue boîte blanche,

 Mapping des Opérations sur les Composants (Parts) et les Blocs,  
 Elaboration du Diagramme Paramétrique des Fonctions Système

 

Etude de cas fil conducteur "Conception" :

•  Concevoir l'architecture logique du système : Elaborer les diagrammes de définition de blocs et de blocs internes à partir des spécifications d'analyse et en considérant les choix de conception,

•  Allouer les fonctions aux composants,

•  Sur la base des scénarios d'utilisation et des choix de conception, modéliser les interactions « boîte blanche » entre blocs et parts du système,

•  Mettre à jour les diagrammes de définition de blocs et de blocs internes à partir des scénarios de conception système  

 

 

Conclusion

 Le Model Based System Engineering et SysML

 Etapes de recueil des exigences et spécifications système
 Traçabilité entre exigences et composants système

 Diagrammes SysML utilisés dans l'élaboration du Product Requirements Document (PRD)

 Diagrammes SysML utilisés dans l'élaboration du Product Specification Document (PSD)

 Tests d'intégration Système et Tests d'Acception

 Evolution des Cadres d'Architecture : DODAF, MODAF, NAF et UPDM / UAF

 TOGAF/ ArchiMate et UAF/NAF Mapping : Pourquoi et Comment

 Capability Based Planning (CBP) dans l'Ingénierie Système

 Resources

 

 

Note   : Afin de servir de support à la traçabilité entre les exigences et les solutions techniques, les exemples de l'étude de cas fil conducteur sont illustrés à l'aide de l'outil Enterprise Architect (EA) ou avec l'outil d'ingénierie de votre choix.

Les concepts et livrables sont d'abord expliqués sur des cas simples et ensuite appliqués au contexte de votre projet.

Des sessions de prise en main et de revues peuvent être également planifiées selon besoin suite à votre formation.

Les logos UML, SysML, MDA referencés sur ce site sont des marques déposées du consortium Object Management Group (OMG).