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Methode zur frühen virtuellen Inbetriebnahme von Steuerprogrammen durch halbautomatische Maschinenmodellbildung

 
: Schob, Uwe

Zwickau: Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2012, 293 S.
Zugl.: Chemnitz, TU, Diss., 2012
Berichte aus dem IWU, 60
ISBN: 978-3-942267-37-3
Deutsch
Dissertation
Fraunhofer IWU ()
Anlagenentwicklung; Simulation; Modellerstellung; virtuelle Inbetriebnahme; Steuerungsprogrammtest; Datenwiederverwendung

Abstract
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Themenfeld der Entwicklung von Maschinen und Anlagen. Neben dem klassischen Vorgehen einer solchen Entwicklung werden aktuelle Optimierungsansätze, wie zum Beispiel die virtuelle Inbetriebnahme, vorgestellt. Trotz großen Potenzials finden die neueren Methoden nur schwer Einzug in die Praxis.
Diese Arbeit analysiert nun die Gründe für den Nicht-Einsatz und leitet daraus ein Anforderungsbild ab, welches im Wesentlichen aus der konsequenten Wiederverwendung von digitalen Produktdaten besteht. Mit der Hilfe von im klassischen Entwicklungsprozess bereits anfallenden Daten lässt sich der Aufwand für nachgelagerte Arbeiten erheblich reduzieren.
Am Beispiel der Erstellung von Simulationsmodellen für die virtuelle Inbetriebnahme von Steuerungsprogrammen wird eine Methode präsentiert, welche eine allgemeine Datenwiederverwendung ermöglicht. Die dazu notwendigen Voraussetzungen, der Ablauf sowie die erreichbaren Ergebnisse werden dargestellt.
In einer zweistufigen Umsetzungen wird die Methode verifiziert. Im ersten Schritt wird eine Rahmenanwendung realisiert, welche die Definition vielfältiger Transformationsprozesse ermöglicht. Im zweiten Schritt wurde ein konkreter Übersetzungsprozess um- und schließlich für ein Demonstrationsszenario eingesetzt. Das entstandene Werkzeug erlaubt die Übersetzung von Eingangsdaten in ein ablauffähiges Simulationsmodell.
Die Arbeit zeigt, dass eine formalisierbare Übersetzung verfügbarer Produktdaten die Entwicklung und Konstruktion beschleunigen kann. Da sich die Methode nahtlos in vorhandene Entwicklungsabläufe integrieren lässt und der Mehraufwand für eine Produktivitätssteigerung gering bleibt, ist ein ökonomischer Einsatz gegeben.

 

The present work deals with the area of the development of machines and systems.
In addition to the classic approach for developement, current optimization techniques, e.g. virtual commissioning, are presented. Despite their large potential, they are hardly put into practise.
This work analyses the causes of the non-application and derives additional research requirements. They mainly consist of the consequent reuse of digital product data.
By Usage of data created during the classic developement process, the effort for downstream steps can be reduced considerably.
For the example of creating simulation models for the virtual commissioning of control programs, a method is presented, which allows the model generation out of reused / existing data. The therefor required preconditions, its workflow as well as the achievable results are presented.
The generic method is verified with a 2-step implementation. The first one includes the implementation of a framework, which allows the definition of various transformation processes. The second step represents the specialization of the former framework according for a specific use case and an exemplary system. The resulting application tool allows the trasformation of several input documents into executable simulation models.
This work shows, that a formalizable transformation of existing product data can speed up the development process. As the method and its implementations can be integrated seamlessly into different development processes and application-scenes with minimal additional effort, an economical application is given.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-194591.html