Entwicklung von Anlagen disziplinunabhängig unterstützen

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iwb Institut für Werkzeugmasch. und Betriebswissenschaft der TU München

Während eine stärkere Parallelisierung in der Entwicklung angestrebt wird, sind die Prozesse der meisten Unternehmen wegen unzureichender Dokumentationsmittel nach wie vor sequenziell organisiert. Üblicherweise dienen die Konstruktionsmodelle als Kommunikationshilfe, welche durch textuelle oder tabellarische Beschreibungen ergänzt werden.

Verschiedene Lösungsansätze frühzeitig prüfen

Konstruktionsmodelle sind allerdings dadurch charakterisiert, dass sie einerseits viele Informationen enthalten, die für die anderen Fachbereiche nicht von Interesse sind, andererseits aber wesentliche Details nicht oder nur unzureichend abbilden können.

Als Lösung für die disziplinübergreifende Kommunikation und die Dokumentation wurden im Projekt Auto-VIBN geeignete Funktionsmodelle entwickelt. Damit lassen sich frühzeitig verschiedene Lösungsansätze prüfen.

Ein erstes Funktionsmodell wird als Ergebnis der Grobplanungsphase erstellt und dient als Ausgangspunkt für die disziplinspezifische Entwicklung. Hierbei wird es fortlaufend detailliert und ergänzt. Mit verschiedenen Werkzeugen können die Modelle für verschiedene Schritte der Entwicklung bearbeitet und simuliert sowie das erfasste Wissen genutzt werden.

Alle Teilaspekte eines Steuerungsprojektes lassen sich aus dem Vi-Modell generieren

Ein Funktionsmodell kann den Entwicklungsprozess in vielfältiger Weise unterstützen. Als zentrales Element der Entwicklung dient das Modell dem Wissensaustausch und der Projektkoordination. Das im Projektvorhaben entwickelte Funktionsmodell basiert auf Komponenten, denen ein spezifisches Verhalten zugewiesen werden kann.

Des Weiteren lassen sich sowohl die Geometrie als auch der Materialfluss abbilden. Mit Hilfe von Konsistenzprüfungen ist es zudem möglich, die Querbezüge zu den CAD-Modellen zu analysieren.

Als Grundlage für das Vorgehen dient ein V-Modell, das mit einem zentralen Element, dem Informations- und Simulationsmodell, erweitert wird (Bild 2; im Folgenden als Vi-Modell bezeichnet). Letzteres dient zum einen als Testmöglichkeit von Automatisierungslösungen, zum anderen werden aus dem Modell alle Teilaspekte eines Steuerungsprojektes generiert. Der Fokus der Betrachtung liegt auf der Software- und der Elektrikprojektierung, während die mechanische Konstruktion eine untergeordnete Rolle spielt.

Benutzer kann System modellieren und Details darstellen

Ein Modellierungswerkzeug gewährleistet die Umsetzung des theoretischen Vorgehens im Vi-Modell. Der Benutzer kann mithilfe unterschiedlicher Ansichten auf das System dieses modellieren und Details darstellen. Maschinen und Anlagen werden in der Anforderungs- und Entwurfsphase durch Komponenten beschrieben oder strukturiert. Anschließend wird das Verhalten der einzelnen Komponenten definiert und weitere Daten werden hinzugefügt.

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