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Custom Tool Development

Standardwerkzeuge lösen keine Spezialprobleme

Jede Domäne hat eigene Modellierungssprachen, Constraints und Anforderungen an die Toolchain. Wir entwickeln Custom Tools, die dorthin kommen, wo Ihre Experten arbeiten: als webbasierte Umgebung, VS Code-Extension oder Desktop-Workbench, auch auf Basis von Xtext und JetBrains MPS. Das Werkzeug folgt Ihrem Prozess und Ihrer Methodik, nicht umgekehrt.

Grundlagen

Was ist Custom Tool Development?

Custom Tool Development bedeutet: wir passen das Werkzeug Ihren Prozessen an, nicht umgekehrt.

Individuelle Lösung statt Kompromiss

Standardwerkzeuge und Low-Code-Plattformen sind auf breite Anwendbarkeit ausgelegt. Das ist ihre Stärke, aber auch ihr Limit. Wo Prozesse hochspezialisiert sind, Expertenwissen strukturell abgebildet werden muss oder generische Abstraktionen nicht passen, entstehen Reibung, Workarounds und letztendlich Wissensverlust. Custom Tools beseitigen diese, indem sie Domänenwissen direkt ins Werkzeug gießen: als validierte Modelle, erzwungene Regeln, und konsistente Generierung.

Prozess und Methodik zuerst, dann das Werkzeug

Standard-Tools erzwingen Prozessanpassung: Wer ein generisches Tool einführt, übernimmt implizit auch dessen Abstraktionsmodell und passt Abläufe, Rollen und Artefakte so lange an, bis sie ins Tool passen. Das ist die eigentliche Ursache von Workarounds, Shadow-Dokumentation und oft Frust über fehlende Fähigkeiten der Tools.

Der richtige Ausgangspunkt ist die Frage: Wie arbeiten Ihre Experten? Welche Konzepte, Schritte und Entscheidungsregeln beschreiben ihre Methodik? Erst wenn diese Fragen beantwortet sind, lässt sich beurteilen, ob ein Standardwerkzeug ausreicht oder ob ein Custom Tool die Methodik präziser abbilden kann.

Domänensprachen

Domänensprachen: Wissen als First-Class-Konzept

Das Herzstück vieler Custom Tools ist eine domänenspezifische Sprache (DSL): eine Notation, in der Experten in ihrem eigenen Vokabular arbeiten. Regeln und Best Practices werden nicht dokumentiert sondern strukturell durchgesetzt. Wissen, das heute in den Köpfen Ihrer Experten sitzt, wird im Metamodell kodiert und damit implizit verfügbar.

DSLs definieren das Vokabular und kodieren dabei sogar die Methodik selbst. Welche Konzepte in der Sprache existieren, welche Beziehungen erlaubt sind, welche Constraints gelten: Das ist die Methode, in ausführbare Sprachkonstrukte überführt. Eine gut gestaltete DSL macht es strukturell einfach, methodisch korrekt zu arbeiten, und strukturell schwierig, es falsch zu machen.

Domänensprachen können textuell, tabellarisch oder grafisch sein — entwickelt mit spezialisierten Language Workbenches wie Xtext oder JetBrains MPS, oder über das Language Server Protocol in moderne Integrationsplattformen wie VS Code eingebettet.

Auch Standard-Tool-Erweiterungen sind Custom Tools

Nicht jedes Custom Tool beginnt auf der grünen Wiese. Viele Standardwerkzeuge (z.B. Enterprise Architect, Rhapsody, Capella) bieten Erweiterungsmechanismen, über die zusätzliche Funktionalität integriert werden kann, ohne das Tool zu ersetzen. Auch solche Erweiterungen sind Custom Tools: maßgeschneidert, domänenspezifisch und den Prozessen angepasst.

Dasselbe Prinzip gilt für die Modellierungssprache selbst: Generische Sprachen wie die UML müssen nicht durch eine neue DSL ersetzt werden, wenn sie sich über Profile präzise genug an eine Methodik anpassen lassen. Stereotypen definieren domänenspezifische Konzepte, Tagged Values strukturieren Metadaten, Constraints erzwingen methodische Regeln, ohne das Basiswerkzeug zu ersetzen. In einem Automotive-Tier-1- und einem Medtech-Projekt haben wir nach der Domain-Analyse bewusst von einer eigenen DSL abgeraten und stattdessen UML mit projekteigenem Profil eingesetzt. Das Ergebnis war eine methodisch präzise Umgebung mit minimalem Werkzeugwechsel.

Wann Custom Tools sich lohnen und wann nicht

Custom Tools sind kein Allheilmittel. Sie lohnen sich dort, wo eine kleine Gruppe hochspezialisierter Experten mit Konzepten arbeitet, die kein Standardwerkzeug adäquat abbildet. Für große, heterogene Nutzergruppen mit generischen Anforderungen sind Standardprodukte meist die bessere Wahl.

Die Kernfrage: Passen die Abstraktionen und Funktionen eines bestehenden Werkzeugs gut genug zu Ihrer Domäne? Wenn ja, nutzen Sie es. Wir empfehlen unseren Kunden auch eigene Produkte wie itemis CREATE oder itemis ANALYZE, wo diese besser passen als ein Custom Tool.

In über 20 Jahren haben wir gelernt: Nicht jede Domäne braucht eine eigene Sprache. Bei einem Automotive-Tier-1-Zulieferer und einem Medtech-Unternehmen haben wir nach der Domain-Analyse bewusst von einer eigenen DSL abgeraten, da UML ausreichend war. Stattdessen haben wir das UML Tool erfolgreich in die jeweilige Toollandschaft integriert.

Strukturelle Vorteile auf einen Blick: Domänenwissen im Tool · Validierung beim Tippen · Konsistente Generierung · Integrierte Simulation · Keine Vendor-Roadmap-Abhängigkeit · Wissen bleibt im Unternehmen

KI

KI verändert die Ökonomie des Tool-Baus

Jahrzehntelang galt: Individualsoftware ist teuer, also passt man Prozesse an Standardtools an. Dieses Kalkül kippt. KI senkt die Grenzkosten für Custom Development dramatisch und verschiebt die Make-or-Buy-Entscheidung neu.

KI beschleunigt die Entwicklung von Custom Tools

Grammatik-Iteration, Generator-Templates, Testgenerierung, automatisierte Dokumentation: KI greift in jede Phase der Custom-Tool-Entwicklung ein und verkürzt Durchlaufzeiten erheblich. Eines unserer eigenen Produkte, das wir ursprünglich über mehrere Jahre entwickelt hatten, haben wir mit KI-Unterstützung in vier Wochen für VS Code neu aufgebaut, inklusive eines domänenspezifischen KI-Skills, der die zugrundeliegenden Modelle versteht.

KI ist dabei lediglich ein Werkzeug, denn bei uns bleiben Architektur und Domänenmodellierung in menschlicher Verantwortung. Erfahrene Architekten und Domänenexperten treffen die wesentlichen Entscheidungen. Wir haben in Kundenprojekten wiederholt KI-generierte Architekturentscheidungen revidiert, weil sie aufgrund fehlendem Domänenwissen der KI in die falsche Richtung führte.

KI im Custom Tool: Domänenwissen als Kontext

Custom Tools mit integrierten KI-Funktionen sind mehr als ein LLM-Plugin obendrauf. Die Domänensemantik ist strukturell im Tool verankert, als präziser Kontext für jeden KI-Baustein. Ein Assistent in einem generischen Tool gibt lediglich generische Vorschläge, während ein Assistent in einem Custom Tool die Sprache, Regeln und Modelle Ihrer Domäne kennt und so zielgerichtet seine Aufgaben erledigen kann.

Der strukturelle Vorteil gegenüber „Generic Tool + KI-Plugin"

Je präziser die Domänensprache, desto präziser die KI-Unterstützung. Generic Tools mit KI-Plugins skalieren in der Breite. Custom Tools mit integrierter KI skalieren in der Tiefe, genau dort, wo Expertenwissen sitzt und generische Vorschläge nicht reichen.

Branchen

Anwendung in Ihrer Branche

Die Domäne gibt die Sprache vor. Wir bauen das Werkzeug.

Automotive: OEM & Tier-1

AUTOSAR-Architekturen, Steuergeräte-Konfiguration, Signalmanagement: die Komplexität wächst, generische Tools kommen an ihre Grenzen. Wir entwickeln Custom Tools, die tief in bestehende Automotive-Toolchains integrieren.

ETAS nutzt itemis CREATE für die Integration grafischer Statecharts in ASCET-DEVELOPER. KOSTAL hat mit der Unterstützung von itemis seinen Entwicklungsprozess inkl. AUTOSAR-Toolchain auch mit der itemis EA-Bridge signifikant verbessert.

Finance: Versicherungen, Banken, Finanzdienstleister

Fachexperten modellieren Geschäftslogik, die direkt in lauffähige Software übersetzt werden muss. DSLs schaffen die Brücke zwischen Domänenwissen und Code, für Versicherungsmathematik, Kreditmodelle und Microservice-Konfigurationen.

Die Zurich Gruppe generiert versicherungsmathematische Funktionen direkt aus einer DSL. Atruvia nutzt eine itemis-DSL als Framework-Erweiterung für Modellierung und Code-Generierung. Für ein führendes Finanzunternehmen (1,5 Mrd. € Umsatz, 9.000 MA) entwickelten wir eine MPS-basierte Modellierungsumgebung zur automatisierten Generierung von Microservices.

Medizintechnik: Qualität unter regulatorischem Druck

IEC 62304, ISO 13485, MDR: Jede Änderung muss nachvollziehbar, jede Anforderung tracebar sein. Custom Tools integrieren Modellierung, Code-Generierung und regulatorische Dokumentation in einen konsistenten Prozess.

Für ein international führendes Medizintechnikunternehmen mit über 60.000 Mitarbeitern und 9 Mrd. € Jahresumsatz haben wir einen Toolchain-Baustein zur Modellierung und C++-Code-Generierung entwickelt und in die bestehende Entwicklungsumgebung integriert.

Embedded & Industrial: Firmware, Sensoren, Automatisierung

Konfiguration und Verhalten formal beschreiben, konsistent generieren, sicher in die Zielhardware bringen, ohne manuelle Fehlerquellen. Custom Tools schaffen hier Verlässlichkeit bei wachsender Softwarekomplexität.

Seit 2023 modernisieren wir für einen global führenden Halbleiterhersteller (55.000 MA, 15 Mrd. € Umsatz) die Tool-Landschaft für die frühe Halbleiterentwicklung durch eine zentrale, MPS-basierte Modellierungsumgebung. Als Single Source of Truth ersetzt das System fragmentierte Dokumenten- und Tool-Strukturen und integriert einen KI-Agenten, der Endanwendern den intuitiven Zugriff auf das komplexe Domänenwissen ermöglicht.

Vorgehen

Wie itemis Custom Tools entwickelt

Wir nutzen bewährte Muster aus über 20 Jahren Erfahrung und Dutzenden von Projekten. Von der ersten Domain-Analyse bis zur laufenden Wartung arbeiten wir eng mit Ihren Experten zusammen. Mit einem klaren Ziel: ein Tool, das ohne uns weiterläuft.

Domain-Analyse

Wir verstehen Ihre Domäne, bevor wir ein Tool bauen: in Workshops, Interviews und Rapid-Prototyping-Sessions mit Ihren Fachexperten. Frühes Feedback verhindert späte Korrekturen.

Sprachdesign

Aus der Prozess- und Methodikanalyse entsteht ein Sprachdesign: eine Notation, die sich für Ihre Experten natürlich anfühlt und gleichzeitig die Methodik strukturell durchsetzt: textuell, tabellarisch oder grafisch, iterativ entwickelt mit Ihren Fachexperten. Validierungsregeln im Tool ersetzen Handbuchseiten.

Implementierung

Wir entwickeln agil und in kurzen Zyklen. Eines unserer Finance-Projekte läuft seit acht Jahren in produktivem Einsatz, möglich durch konsequente Agilität und eine Architektur, die mit den Anforderungen gewachsen ist.

Qualitätssicherung

DSLs und Generatoren werden systematisch getestet: Unit-Tests für Sprachregeln, Integrationstests für Generatoren, Spezifikation durch Beispiele. Zuverlässigkeit auch bei wachsender Komplexität.

Toolchain Integration

Custom Tools entfalten ihr Potenzial in der Toolchain, integriert in CI/CD-Pipelines, PLM- und ALM-Systeme und Anforderungsmanagement. Artefakte werden vollständig automatisiert generiert und weiterverarbeitet. → Toolchain Integration & Werkzeugauswahl

Schulung & Knowledge Transfer

Wir liefern nicht nur das Tool. Für Endnutzer entwickeln wir Schulungsmaterial, Klickanleitungen und Videos. Mit Entwicklern auf Kundenseite arbeiten wir täglich zusammen, damit das Know-how zur Weiterentwicklung direkt beim Kunden bleibt.

Wartung & Evolution

Der Quellcode gehört unseren Kunden. Wir bauen auf Open-Source-Basis (EPL, Apache) und vermeiden proprietäre Formate und Vendor-Lock-in. Einige unserer Custom Tools laufen seit Jahren ohne unsere Beteiligung. Das ist das Ziel.
Technologie

Technologie-Stacks im Überblick

Custom Tool Development ist kein Single-Stack-Thema. Die Wahl hängt von zwei Fragen ab: Welches Werkzeug eignet sich für das Design der Domänensprache? Und wo soll das Tool laufen: in der IDE, im Browser, als Erweiterung eines bestehenden Werkzeugs? Wir denken beide Achsen zusammen.

Language Workbenches: das Fundament des Sprachdesigns

Language Workbenches liefern alles, was für den Bau einer Domänensprache benötigt wird: Editor-Support, Validierung, Code-Generierung und Modellverarbeitung. Zwei Paradigmen dominieren:

Xtext steht für textuelle DSLs: die Modelle liegen als Text vor, sind damit diff- und mergebar und lassen sich nahtlos in CI/CD-Pipelines integrieren. itemis zählt zur Entstehungs-Community von Xtext (seit 2006) und stellt aktive Committer.

Langium ist der modernere, TypeScript-native Weg zu textuellen DSLs: ohne Java-Stack, von Grund auf auf das Language Server Protocol ausgelegt und damit direkt in VS Code und dessen Derivaten sowie im Browser lauffähig.

JetBrains MPS ermöglicht projektionale Editierung: Notationen, die kein Textformat abbilden kann: Tabellen, mathematische Ausdrücke, grafische Elemente. Besondere Stärke: mehrere Domänensprachen lassen sich sauber kombinieren. itemis ist Hauptmaintainer zentraler MPS-Extensions (iets3, mbeddr) und JetBrains-Partner mit 10 Jahren Erfahrung mit dieser Technologie.

Deployment-Kontext: wo das Tool läuft

VS Code & Language Server Protocol: leichtgewichtig, modern, niedrige Einstiegshürde. Der Language Server läuft unabhängig vom Editor und lässt sich in jede LSP-fähige Umgebung integrieren. Unser empfohlener Stack für Greenfield-Projekte.

Web & Cloud — für verteilte Teams und browserbasierte Kollaboration: vollwertige Modellierungsumgebungen im Browser, z.B. auf Basis des etablierten Cloud-IDE-Frameworks Eclipse Theia oder mit Modelix (beide Open Source).

Eclipse RCP: bewährt für die Erweiterung bestehender Eclipse-basierter Toolchains und Migrationsprojekte. Für Greenfield allerdings nicht empfohlen.

Erweiterungen von Standardwerkzeugen: EA, Rhapsody, Capella: Viele Standard-Tools bieten Erweiterungsmechanismen (Add-In APIs, Plugin-Frameworks), über die Custom Tools integriert werden, ohne das bestehende Werkzeug zu ersetzen. itemis hat mit der EA-Bridge ein eigenes Produkt für die Verarbeitung von Enterprise-Architect-Modellen entwickelt.

Welcher Stack passt wann?

AnforderungEmpfehlung
Textuelle DSL, IDE-IntegrationXtext + VS Code/Langium
Komplexe Sprachkomposition, formale NotationJetBrains MPS
Browserbasierte Modellierung, verteilte TeamsWeb-Plattform + Modelix
Bestehende Eclipse-Toolchain erweiternEclipse RCP
UML-Tool erweitern, nicht ersetzen / z.B. EATool-spezifische Plug-Ins / MDG + EA-Bridge
Migration Eclipse → moderne UmgebungXtext/MPS + VS Code/Langium
Häufige Fragen

Häufige Fragen zu Custom Tool Development

Wann lohnt sich eine domänenspezifische Sprache gegenüber einer Standardnotation?
Eine DSL lohnt sich, wenn eine Domäne klar abgegrenzt ist, viele Personen mit unterschiedlichem technischen Hintergrund an derselben Art von Spezifikation arbeiten oder Fehlerklassen durch die Sprachstruktur ausgeschlossen werden sollen. Generische Notationen wie UML sind besser, wenn Werkzeugkompatibilität und Standardisierung Vorrang haben oder die Domäne noch nicht stabil genug für eine eigene Sprache ist.
Was ist der Unterschied zwischen Xtext, Langium und JetBrains MPS?
Xtext erzeugt textuelle Sprachen mit eigenem Editor, Syntax-Highlighting, Validierung und Code-Completion, auf Basis von Eclipse und dem Eclipse Modeling Framework. Langium bietet den gleichen Feature-Umfang auf Basis von VS Code und dem Language Server Protocol an. MPS dagegen arbeitet projektional: Nutzer bearbeiten direkt den Abstract Syntax Tree, nicht Text, was Hybridnotationen (Text, Tabellen, Grafik) in einer Sprache ermöglicht. Xtext und Langium sind näher am klassischen Editor-Paradigma; MPS bietet mehr Flexibilität für nicht-textuelle Sprachen.
Wie lange dauert die Entwicklung einer DSL?
Ein typisches DSL-Projekt mit Editor, Validierung und Generator umfasst je nach Komplexität der Domäne 3 bis 12 Monate. Ein Sprachprototyp, der die Kernkonzepte abdeckt, ist meist in 2 bis 6 Wochen realisierbar. Der Aufwand steigt mit der Anzahl der Zielpersonen, der Notationskomplexität und dem Reifegrad der Domänenwissensdokumentation.
Können Custom Tools in bestehende Werkzeuge wie Enterprise Architect oder Rhapsody integriert werden?
Ja. itemis entwickelt Add-ins und Erweiterungen für Enterprise Architect, Rhapsody, CATIA Magic und weitere kommerzielle Modellierungswerkzeuge, ohne diese zu ersetzen. Typische Erweiterungen umfassen domänenspezifische Validierung, Reporting, Generierung und Synchronisation mit Anforderungstools wie DOORS oder Polarion.
Für welche Branchen sind Custom Tools besonders relevant?
Custom Tools entfalten ihren größten Nutzen überall dort, wo spezialisiertes Domänenwissen formalisiert werden muss: Automotive (AUTOSAR-Konfiguration, Diagnosebeschreibung), Luft- und Raumfahrt (ARINC, DO-178C-Traceability), Medizintechnik (IEC 62304 Traceability), Finanzdienstleistungen (Tarifmodelle, Regellogik) und Industrieautomation (SPS-nahe Konfigurationssprachen).
Unsere Experten
Dr. Patrick Könemann

Principal Engineer & Consultant · itemis AG

Dr. Patrick Könemann ist Principal Engineer und Consultant bei itemis und seit 2011 auf modellgetriebene Software-Entwicklung, Tool-Entwicklung und -Integration spezialisiert. Er promovierte an der Technischen Universität Dänemark und bringt 15 Jahre Erfahrung in der Automotive- sowie 5 Jahre in der Medical-Domain ein, u. a. als Projektleiter, Softwarearchitekt und Requirements-Engineer. Langjährige Expertise mit UML-Werkzeugen, insbesondere dem Enterprise Architect, sowie Eclipse, VS Code und KI im Entwicklungsprozess ergänzen sein Portfolio.
Dr. Klaus Birken

Principal Expert · itemis AG

Dr. Klaus Birken ist Principal Expert bei itemis mit Fokus auf kundenspezifischen Modellierungswerkzeugen und Variantenmanagement. Nach einem Jahrzehnt als Softwarearchitekt im Infotainment-Bereich gestaltet er seit 2012 Projekte rund um modellbasierte Tools und DSLs (vor allem mit JetBrains MPS) und teilt sein Wissen als Konferenzsprecher. Sein aktueller Schwerpunkt gilt der wertschöpfenden Verbindung von KI-Agenten und modellbasierter Entwicklung.
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