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Schlagwort: Industrie 4.0
Fördermaßnahme: Intelligente Vernetzung in der Produktion - Ein Beitrag zum Zukunftsprojekt Industrie 4.0
Forschungsziel: Komplexe Industrien verlangen nach Softwaretools, die die Beherrschung moderner, integrierter Systeme ermöglichen. Heutige, in technischen Produkten eingebettete Systeme vernetzen sich zunehmend miteinander über die virtuelle Welt des Internets. Diese Systeme, die sich auf diese Weise gegenseitig informieren und beeinflussen, werden als Cyber-Physical Systems (CPS) bezeichnet Im Zentrum des Projektes steht die Thematik der Integration von Informationen aus allen beteiligten Entwicklungsdisziplinen und die Beschreibung des zu entwickelnden Cyber-Physical Systems über Techniken des Model Based Systems Engineering, sowie die Administration und Weitergabe dieser Systembeschreibung unterstützt durch das Product Lifecycle Management.
Dipl.-Wi.-Ing. Christel Schwab
+49 721 608-25288
christel.schwab@kit.edu
Problemstellung
Eine innovative, interdisziplinäre Entwicklung Cyber-Physischer Systeme erfordert ein Überdenken der heutigen Konstruktionsmethoden, Entwicklungsprozesse, IT-Lösungen und Organisationsformen in Unternehmen. Elektronik und Software stellen einen immer stärkeren Anteil im Entwicklungsprozess dar.
Projektziele
Konstruktions- und Entwurfsmethoden aller fachlichen Disziplinen (Mechanik, Elektronik, Informatik, etc.) sollten auf den Prüfstand gestellt und in einen interdisziplinären Methoden-, Prozess- und IT-Lösungsansatz überführt werden. Das Ziel des Verbundprojekts ist eine Effizienzsteigerung in Entwicklungsprojekten von Cyber-Physical Systems durch Einsatz des Model Based Systems Engineering zu erreichen.
Vorgehensweise
Im Forschungsprojekt mecPro2 werden, branchenunabhängig, ein Entwicklungsprozess für hochkomplexe Cyber-Physische Systeme und die damit verbundenen Softwarewerkzeuge erarbeitet. Hierbei werden diese Systeme nicht nur in Form von Produkten, sondern ebenfalls in Form von Produktionssystemen betrachtet.
Analysierte Entwicklungsprozesse und dabei identifizierte Herausforderungen in Industrieunternehmen stellen die Grundlage zur Erarbeitung eines digitalen Prozessmodells, das den Entwicklungsprozess Cyber-Physischer Systeme beschreiben soll. Zusätzlich integriert ein zentrales Produktmodell Informationen für alle an der Entwicklung beteiligten Disziplinen. Hierfür wird eine Beschreibungssystematik für Cyber-Physische Systeme entwickelt, die es erlaubt, anfallende Informationen während der Entwicklungsphase in dem Produktmodell abzubilden. Produkt- und Prozessmodell werden in bestehende IT-Lösungen innerhalb des Aufbauprozesses integriert. Dies schließt Autorenwerkzeuge sowie interdisziplinäre Verwaltungswerkzeuge in Form von Product Lifecycle Management (PLM)-Lösungen ein. Innerhalb des Projekts werden Anwendungsfälle aus der Industrie (z.B. ein Fahrzeug soll ohne den Fahrer einen zugewiesenen Parkplatz in einem Parkhaus einnehmen) zur Verifikation des Produkt- und Prozessmodells herangezogen.
Ergebnisse und Anwendungspotentiale
Das Ergebnis des Projekts ist ein Demonstrator in Form einer beispielhaften Entwicklungsumgebung. In dieser wird gezeigt, wie Autorenwerkzeuge und PLM-Lösungen effizient in einem modellbasierten Entwicklungsprozess für Cyber-Physische Systeme eingesetzt werden können.
Der neue Entwicklungsprozess und die darin verwendeten Werkzeuge verkürzen die Entwicklung von Cyber-Physischen Systemen, ermöglichen die Beherrschung komplexer Änderungen und erhöhen die Transparenz sowie die Qualität der entwickelten Ergebnisse. Entwicklungsingenieuren bieten die zugeschnittenen IT-Lösungen für das Lebenszyklus-Management Cyber-Physischer Systeme einen transparenten Zugriff auf alle benötigten Da-ten. Die Projektergebnisse sind auch für andere Branchen, z.B. Medizintechnik anwendbar. Für Softwarehersteller und Dienstleister in Deutschland wird eine Grundlage zur Erstellung neuer Dienstleistungen und Produkte zur Verfügung gestellt.
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