Motivation:
Im Laufe der Jahre gewann die Verwendung von digitalen Methoden für die unterschiedlichsten Industrieanwendungen an Bedeutung. Zeitglich erhöhte sich auch die Wichtigkeit des zu investierenden Aufwands für die Modellvorbereitung. Ausgehend davon stehen im Fokus dieser Aufgabenstellung die benötigten Modelle von Komponenten. Diese Komponenten, wie z. B. pneumatische Zylinder, elektrische Antriebe, Bedienpanelle, etc. werden von Komponentenherstellern als eine funktionierende Einheit zur Verfügung gestellt. Solche Komponenten werden in ein 3D-Geometriemodell und ein Verhaltensmodell unterteilt. Von diesen beiden Modellen soll speziell auf das Verhaltensmodell tiefer eingegangen werden.
Der Hauptgedanke dabei ist es den Komponentenherstellern aufzuzeigen welche Möglichkeiten sie mit FMUs haben um Verhaltensmodelle, welche sie aktuell in bestimmten IT-Werkzeuge verwenden, an Ihren Kunden mittels eines standardisierten Austauschformast zur Verfügung zu stellen ohne dabei das Risiko einzugehen, eigenes „know how“ preiszugeben. Die ersten Versuche Verhaltensmodelle mittels FMUs zu realisieren verliefen erfolgreich. Leider konnte von unserer Seite noch keine Erfahrung bzgl. der Modellierung von Bedienungselemente der Komponenten, wie z. B. Knöpfe, Schalter, LED’s, Displayers, Tastaturen, etc., gesammelt werden.
Um diese fehlende Erfahrung zu sammeln würden wir uns über motivierte und kreative Unterstützung freuen und stehen mit unserem gesamten Wissen zur Verfügung. Außerdem werden wir uns um eine zeitgerechte Durchführung der Abschlussarbeit bemühen.
Ausgangslage:
Stand Heute können komplexere Produktionsanlagen aus mehreren FMUs im Rahmen einer Co-Simulation aufgebaut werden. Zudem können diese FMUs auch Grafik User Interfaces (GUIs) beinhalten. Es fehlt jedoch die Erfahrung wie diese FMUs für die Virtuelle Inbetriebnahme einzusetzen sind. Dabei stellen sich folgende zwei Fragen:
- Wie können GUI-Elemente in den FMUs sinnvoll implementiert werden und wie sind diese Elemente später zu organisieren?
- Wie müssen die FMUs aufgebaut sein, um komplexere Anlagenmodelle daraus abzuleiten?
Aus diesem Grund ist das Ziel dieser Aufgabe einen Workflow aufzuzeigen mit dessen Hilfe komplexe Verhaltensmodelle von gesamten Anlagen aus mehreren unterschiedlichen FMUs aufgebaut werden können. Dabei liegt der Hauptfokus ausschließlich auf der Vorbereitung der Co-Simulation aus mehreren FMUs für die Virtuelle Inbetriebnahme. In diesem Rahmen sollte auch der Umgang mit den GUI-Elementen der FMUs mitbetrachtet werden.
Konkrete Aufgaben:
- Analysieren mehrere Möglichkeiten GUI-Elemente in den FMUs zu hinterlegen und wie diese GUI-Elemente nachträglich in der Co-Simulation zu organisieren sind. Dafür sind bestimmte Möglichkeiten zu analysieren und die davon am bestens geeigneten prototypisch umzusetzen.
- Beschreibung des Workflows für den Aufbau von Verhaltensmodellen einzelner Komponenten als FMUs mit GUI-Elementen.
- Analysieren der Möglichkeiten die aus mehreren FMUs bestehenden Verhaltensmodelle von gesamten Anlagen aufzubauen.
- Ausarbeitung eines Gesamtworkflow für das Erstellen von Verhaltensmodellen von gesamten Anlagen für die Co-Simulation für die Zwecke der Virtuellen Inbetriebnahme.
- Prototypische Entwicklung von dafür notwendigen Anwenderunterstützenden IT-Tools.
- Prototypische Durchführung des Workflows anhand eines bestimmten Beispiels.
Diese Aufgabe kann auch in zwei separate Aufgaben eingeteilt und dementsprechend als zwei Abschlussarbeiten beschrieben werden. Eine Aufgabe wäre somit zu analysieren wie FMUs mit GUI-Elemente zu erstellen sind und auch wie diese FMUs später organisiert werden können (Aufgaben 1./2./5./6.). Die andere Abschlussarbeit sollte sich infolge dessen auf das Aufbauen des gesamten Anlagenmodells aus mehreren FMUs fokussieren (Aufgaben 3./4./5./6.)
Ansprechpartner:
Dr. Anton Strahilov, EKS InTec GmbH, Weingarten, +49 (0) 751 362 16-85
Sebastian Süß, DAIMLER AG, Ulm, + 49 (0) 731 505-2459
Referenzen:
Offizielle Onlineseite des FMI-Standard: https://www.fmi-standard.org/
