Systemarchitektur & Systemintegration
Elektronische Gesamtsysteme strukturiert entwickeln
Silver Atena entwickelt Architekturen für komplexe elektronische Systeme. Wir beschreiben Funktionen und Schnittstellen, gliedern das System in Subsysteme und Komponenten und stimmen Hardware, Software und Mechanik mit funktionaler Sicherheit und Test ab.
Je nach Auftrag begleiten wir die Entwicklung von der Architektur über die Integration bis zur Verifikation und Validierung des Gesamtsystems. Die Architektur macht Funktionen, Schnittstellen und Abhängigkeiten nachvollziehbar und bildet die Grundlage für die Integrationsplanung.
Herausforderungen in der Systemarchitektur komplexer Elektronik
Mit zunehmender Systemkomplexität wirken Architekturentscheidungen auf mehrere Entwicklungsdisziplinen gleichzeitig. Unklare Schnittstellen können Integrationsfehler und späte Änderungen verursachen. Bei sicherheitsrelevanten Systemen müssen auch Abhängigkeiten, Fehlerfortpflanzung und mögliche gemeinsame Fehlerursachen betrachtet werden.
Systemarchitektur schafft dafür die technische Grundlage: Sie definiert die Struktur des Systems, die Aufteilung in Subsysteme und Komponenten sowie deren Zusammenspiel. Wenn die Anforderungen es verlangen, werden sichere Zustände, Redundanz und Diagnose gemeinsam mit der funktionalen Sicherheit bereits auf Architekturebene betrachtet.
- Klare Systemstruktur
Komplexe elektronische Gesamtsysteme werden in Subsysteme, Komponenten und definierte Schnittstellen strukturiert. Dadurch entsteht eine nachvollziehbare Grundlage für die weiteren Entwicklungsdisziplinen. - Beherrschte Schnittstellen
Eindeutige Schnittstellen sind entscheidend für eine erfolgreiche Integration. Sie helfen, Integrationsprobleme und daraus entstehende späte Änderungen zu reduzieren. - Abhängigkeiten früh berücksichtigen
Wechselwirkungen, Fehlerfortpflanzung und gemeinsame Fehlerursachen können mehrere Systemelemente betreffen. Sie werden, soweit relevant, auf Systemebene analysiert. - Safety in der Architektur berücksichtigen
Bei sicherheitsrelevanten Systemen fließen Anforderungen an sichere Zustände, Redundanz und Diagnose in die Architektur ein. Die Festlegung erfolgt in Abstimmung mit der funktionalen Sicherheit und den Entwicklungsdisziplinen.
Unsere Leistungen in Systemarchitektur und Systemintegration
Silver Atena verbindet Systemanalyse, Architekturdefinition und Integrationsplanung mit der Entwicklung elektronischer Systeme und Steuergeräte für Automotive, Aerospace und Defence. Dabei betrachten wir die Funktionen, Schnittstellen und Wechselwirkungen der Komponenten im Gesamtsystem.
Systemanalyse und Architekturdefinition
Ausgangspunkt ist die Analyse des elektronischen Gesamtsystems. Darauf aufbauend entwickeln wir ein Systemkonzept und beschreiben je nach Projekt funktionale, logische und physische Sichten auf die Architektur.
Ziel ist eine Systemstruktur, die das Zusammenspiel der einzelnen Bestandteile nachvollziehbar abbildet und eine belastbare Grundlage für die weitere Entwicklung und Integration schafft.Subsysteme, Komponenten und Schnittstellen
Wir gliedern komplexe Systeme in Subsysteme und Komponenten, definieren ihre Schnittstellen und ordnen Anforderungen den zuständigen Systemelementen zu.
Damit wird festgelegt, wie die einzelnen Bestandteile innerhalb des Gesamtsystems zusammenwirken und welche technischen Beziehungen zwischen ihnen bestehen.Funktionsverteilung und Architekturentscheidungen
Wir ordnen Funktionen den Systemelementen sowie Hardware und Software zu und dokumentieren ihre Beziehungen in der Gesamtarchitektur. Unterschiedliche Lösungsansätze können dabei durch Trade-off-Analysen gegenübergestellt werden.
Auch Redundanz- und Diagnosekonzepte werden auf Systemebene berücksichtigt und, soweit für die Anwendung erforderlich, in die Architektur integriert.Schnittstellen- und Integrationskonzepte
Silver Atena entwickelt Schnittstellen- und Integrationskonzepte für das Zusammenspiel von Komponenten und Steuergeräten.
Dabei definieren wir das technische Zusammenspiel von Hardware, Software und Mechanik und stimmen Anforderungen aus den Bereichen Safety und Test darauf ab.Integrationsplanung und technische Reviews
Die technische Integration wird systematisch geplant und durch technische Reviews begleitet. Wechselwirkungen im Gesamtsystem werden analysiert und in die Integrations- und Absicherungsstrategie einbezogen.
So lassen sich technische Risiken früher untersuchen und Integration sowie Prüfungen gezielter planen.
Entwicklungsprozess: von der Systemanalyse zur Systemintegration
Systemarchitektur und Systemintegration verbinden die einzelnen Entwicklungsdisziplinen. Sie schaffen eine nachvollziehbare Struktur für die Entwicklung und die spätere Prüfung des Gesamtsystems. Die konkreten Schritte richten sich nach dem jeweiligen Projekt.
- Gesamtsystem analysieren
Zu Beginn werden das elektronische Gesamtsystem und seine funktionalen Zusammenhänge betrachtet. Die Systemanalyse bildet die Grundlage für die weitere Systemkonzeption und Architekturdefinition. - Systemarchitektur definieren
Auf Basis des Systemkonzepts beschreiben wir die Funktionen, logischen Beziehungen und die physische Zuordnung von Systemelementen im erforderlichen Detailgrad. - System strukturieren
Das Gesamtsystem wird in Subsysteme und Komponenten zerlegt. Schnittstellen werden definiert und Anforderungen auf die jeweiligen Subsysteme verteilt. - Funktionen verteilen
Funktionen werden Hardware und Software zugeordnet. Trade-off-Analysen unterstützen Architekturentscheidungen; Redundanz- und Diagnosekonzepte werden bei Bedarf in die Systemstruktur integriert. - Integration und Absicherung planen
Wechselwirkungen im Gesamtsystem werden analysiert. Integrationsplanung, technische Reviews sowie die Integrations- und Absicherungsstrategie bereiten die systematische Zusammenführung und Validierung des Systems vor. - Komponenten und Disziplinen integrieren
Wir integrieren Komponenten und Steuergeräte schrittweise in das Gesamtsystem. Definierte Schnittstellen und Funktionen werden auf den vorgesehenen Integrationsstufen geprüft. Die Ergebnisse fließen in die weitere Entwicklung ein.
Methoden und Standards in der Systemarchitektur
Zur Arbeit an der Systemarchitektur gehören die Zuordnung von Anforderungen zu Subsystemen, die Definition von Schnittstellen, Trade-off-Analysen und technische Reviews. Sie unterstützen nachvollziehbare Architekturentscheidungen und die Planung der Integration.
Welche Normen und Standards relevant sind, hängt von Branche, Anwendung und Entwicklungsprojekt ab:
- Automotive: Bei sicherheitsrelevanten elektrischen und elektronischen Fahrzeugsystemen kann ISO 26262 maßgeblich sein. ISO/SAE 21434 behandelt Cybersecurity Engineering. Automotive SPICE dient der Bewertung von Entwicklungsprozessen.
- Aerospace: Für die Entwicklung ziviler Luftfahrzeuge und ihrer Systeme kann SAE ARP4754B als Leitlinie dienen. Für die Entwicklung der zugehörigen Software und elektronischen Hardware können projektabhängig RTCA DO-178C beziehungsweise RTCA DO-254 relevant sein. Die anzuwendenden Standards und Fassungen richten sich nach den jeweiligen Projekt- und Zulassungsanforderungen.
Systemarchitektur für unterschiedliche Branchenanforderungen
Die Anforderungen an Systemarchitektur und Systemintegration unterscheiden sich je nach Einsatzgebiet. Silver Atena entwickelt elektronische Systeme und Steuergeräte für Automotive, Aerospace und Defence und verbindet dabei Architektur und Integration mit den jeweiligen Anforderungen der Branche.
Automotive
Im Automotive-Umfeld kann die Systemarchitektur elektronische Steuergeräte, ihre Schnittstellen und das Zusammenspiel im Fahrzeug umfassen. Der konkrete Umfang richtet sich nach dem Entwicklungsauftrag.
Dabei sind insbesondere funktionale Sicherheit und Cyber Security eng mit der Systemarchitektur verbunden.
Aerospace
Aerospace-Systeme stellen besondere Anforderungen an die Systemarchitektur. Je nach Luftfahrtsystem können Redundanz, Partitionierung und die Zuordnung von Anforderungen aus der Sicherheitsbewertung eine Rolle spielen. Der erforderliche Development Assurance Level wird im jeweiligen Projektkontext festgelegt.
Defence
Im Defence-Umfeld können Robustheit, Modularität und hohe Verfügbarkeit wichtige Architekturziele sein. Hinzu kommen erweiterte Umwelt- und EMV-Anforderungen, die bereits im Zusammenspiel der Systemdisziplinen berücksichtigt werden müssen.
Ihr Nutzen durch eine durchgängige Systemarchitektur
Eine klar definierte Systemarchitektur schafft die Voraussetzung dafür, dass unterschiedliche Entwicklungsdisziplinen zielgerichtet zusammenarbeiten und das Gesamtsystem systematisch integriert werden kann.
- Weniger Integrationsprobleme und Redesigns
Klare Systemstrukturen und definierte Schnittstellen helfen, Integrationsprobleme und daraus entstehende Redesigns zu reduzieren. - Technische Risiken früher klären
Architekturentscheidungen, Schnittstellen, Abhängigkeiten und Wechselwirkungen werden frühzeitig auf Gesamtsystemebene betrachtet. - Durchgängige Nachverfolgbarkeit
Die dokumentierte Zuordnung von Anforderungen, Funktionen und Systemelementen unterstützt die Nachverfolgbarkeit von Architekturentscheidungen. - Entwicklung, Test und Freigabe besser planen
Eine systematische Architektur- und Integrationsplanung schafft eine bessere Grundlage für die Planung von Entwicklung, Test und Freigabe.
Systemarchitektur im Zusammenspiel mit weiteren Kompetenzen
Systemarchitektur und Systemintegration stehen in enger Verbindung mit weiteren Engineering-Kompetenzen. Diese Abhängigkeiten werden projektabhängig früh berücksichtigt.
Anforderungen als Grundlage der technischen Struktur
Das Requirements Engineering beschreibt, was ein System leisten muss und warum. Systemarchitektur und Systemintegration konzentrieren sich darauf, wie das System technisch strukturiert, aufgeteilt und integriert wird.
Im Mittelpunkt stehen Systemstruktur, Schnittstellen, Funktionsverteilung und Integration. Anforderungsklärung und Architekturentwicklung werden dabei fortlaufend aufeinander abgestimmt.
Umsetzung in Hardware, Software, Funktionen und Mechanik
Die Systemarchitektur definiert die übergreifende technische Struktur und die Verteilung von Funktionen. Enge Schnittstellen bestehen deshalb zur Hardwareentwicklung, Embedded Software, Regelungs- und Funktionsentwicklung sowie Mechanik- und Gehäuseentwicklung.
Safety, Security und Absicherung
Auch funktionale Sicherheit, Cyber Security, EMV, Thermomanagement sowie Test und Validierung stehen in enger Beziehung zur Systemarchitektur.
Bei sicherheitsrelevanten Systemen berücksichtigen wir die entsprechenden Anforderungen an sichere Zustände, Redundanz und Diagnose in der Architektur. Die Integrations- und Absicherungsstrategie verbindet diese Aspekte mit der technischen Integration des Gesamtsystems.
Warum Silver Atena für Systemarchitektur und Systemintegration?
Systemarchitektur verbindet Anforderungen, technische Architektur, Produktentwicklung, Safety und Absicherung auf Gesamtsystemebene.
- Interdisziplinäre Entwicklung aus einer Hand
Silver Atena verbindet Hardware, Embedded Software, Regelung, Mechanik, Safety und Test innerhalb der Systementwicklung.
Dadurch können Architekturentscheidungen und Wechselwirkungen über die beteiligten Entwicklungsdisziplinen hinweg betrachtet werden. - Erfahrung mit sicherheitskritischer Elektronik
Silver Atena verfügt über Erfahrung mit sicherheitskritischer Elektronik und entwickelt elektronische Systeme und Steuergeräte für Automotive, Aerospace und Defence.
Safety wird dabei als Bestandteil der Systemarchitektur und Systemintegration berücksichtigt. - Systemverständnis von Entwicklung bis Absicherung
Silver Atena verbindet Systemverständnis, Produktentwicklung, Test und Serie. Je nach Projekt begleiten wir die Arbeit von der Architektur bis zur Validierung.
So werden einzelne Komponenten und ihr Zusammenspiel innerhalb des elektronischen Gesamtsystems betrachtet.
Systemarchitektur und Systemintegration für Ihr Entwicklungsprojekt
Wenn Systemstruktur, Schnittstellen, Funktionsverteilung oder Integration Teil Ihres Entwicklungsprojekts sind, unterstützten wir Sie von der Systemanalyse und Architekturdefinition über Schnittstellen- und Integrationskonzepte bis zur Integrationsplanung und Validierung.