Functional-DMU – ein disziplin-übergreifender Ansatz zur funktionalen Entwicklung mechatronischer Systeme
Eine hohe Anzahl von Erzeugnissen des Maschinenbaus beruht heutzutage auf dem engen Zusammenwirken von Mechanik, Elektronik und Software. Die synergetische Kombination der Einzeltechnologien schafft leistungsfähige mechatronische Systeme mit funktionalen Möglichkeiten, die in den einzelnen Disziplinen kaum realisierbar sind.
Bei der Entwicklung mechatronischer Produkte werden in den einzelnen Teilgebieten derzeit eine Vielzahl von computergestützten Entwicklungs- und Simulationswerkzeugen eingesetzt, wobei einzelne Werkzeuge jeweils nur einen Teil der in der für übergreifende Entwicklungsprozesse notwendigen Art und Weise abdecken. Zur geometrischen Integration von Produktmodellen hat sich in der industriellen Praxis das Konzept des „Digital Mock-Up (DMU)“ etabliert. So können Daten aus unterschiedlichen CAD-Systemen zu Gesamtmodellen kombiniert und beispielsweise Kollisionserkennungen ausgeführt werden. Allerdings ist DMU heute weitgehend beschränkt auf die geometrische Integration und Analyse verschiedener Teilmodelle; es mangelt an Möglichkeiten der funktionalen Integration.
Im Rahmen aktueller Forschungsarbeiten werden ein Framework und eine Methodik zur schnellen, komfortablen Erstellung, zur einfachen Integration und zum Test funktionaler Prototypen komplexer mechatronischer Produkte entwickelt. Der prinzipielle Lösungsansatz liegt in einer Erweiterung von 3D-Konstruktionsprototypen (DMU) um Verhaltensmodelle, die in verschiedenen Modellierungssprachen für unterschiedliche Simulatoren existieren können. Zur Kopplung der Verhaltensmodelle und ihrer Simulatoren wird eine offene und erweiterbare Kommunikationsplattform geschaffen, die die Verhaltensmodelle in ihren jeweiligen domänenspezifischen Simulatoren, beispielsweise SIMPACK®, Dymola®, MATLAB®/ Simulink®, ADvanceMS® und Rhapsody®, ausführt und den Datenaustausch zwischen diesen Simulatoren koordiniert, synchronisiert und darstellt. Zum Nachweis der Framework-Funktionalität werden verschiedene Demonstrationsszenarien aus den Bereichen Automobil- und Maschinenbau ausgearbeitet und erprobt.
Bei der Entwicklung mechatronischer Produkte werden in den einzelnen Teilgebieten derzeit eine Vielzahl von computergestützten Entwicklungs- und Simulationswerkzeugen eingesetzt, wobei einzelne Werkzeuge jeweils nur einen Teil der in der für übergreifende Entwicklungsprozesse notwendigen Art und Weise abdecken. Zur geometrischen Integration von Produktmodellen hat sich in der industriellen Praxis das Konzept des „Digital Mock-Up (DMU)“ etabliert. So können Daten aus unterschiedlichen CAD-Systemen zu Gesamtmodellen kombiniert und beispielsweise Kollisionserkennungen ausgeführt werden. Allerdings ist DMU heute weitgehend beschränkt auf die geometrische Integration und Analyse verschiedener Teilmodelle; es mangelt an Möglichkeiten der funktionalen Integration.
Im Rahmen aktueller Forschungsarbeiten werden ein Framework und eine Methodik zur schnellen, komfortablen Erstellung, zur einfachen Integration und zum Test funktionaler Prototypen komplexer mechatronischer Produkte entwickelt. Der prinzipielle Lösungsansatz liegt in einer Erweiterung von 3D-Konstruktionsprototypen (DMU) um Verhaltensmodelle, die in verschiedenen Modellierungssprachen für unterschiedliche Simulatoren existieren können. Zur Kopplung der Verhaltensmodelle und ihrer Simulatoren wird eine offene und erweiterbare Kommunikationsplattform geschaffen, die die Verhaltensmodelle in ihren jeweiligen domänenspezifischen Simulatoren, beispielsweise SIMPACK®, Dymola®, MATLAB®/ Simulink®, ADvanceMS® und Rhapsody®, ausführt und den Datenaustausch zwischen diesen Simulatoren koordiniert, synchronisiert und darstellt. Zum Nachweis der Framework-Funktionalität werden verschiedene Demonstrationsszenarien aus den Bereichen Automobil- und Maschinenbau ausgearbeitet und erprobt.
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