Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Modellbasierte Prozess- und Systemgestaltung beschleunigt Innovation
    ( 2012)
    Beier, G.
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    Damerau, T.
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    Figge, A.
    ;
    Stark, R.
  • Publication
    Interdisciplinary function-oriented design and verification for the development of mechatronical products
    ( 2011)
    Stark, R.
    ;
    Hayka, H.
    ;
    Figge, A.
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    Woll, R.
    Mechatronical products integrate components that are developed by different fields of engineering and combine them in order to provide new functionalities. The main challenge is the ever increasing complexity and the required degree of interdisciplinarity. The joint research project MIKADO adressed this demand by integrating domain specific development methods and tools into a more systems-engineering-oriented approach. Special emphasis has been placed on the early phases of product development in order to facilitate an early coordination between mechanical, electronical and software engineers and to provide them with easy means for the functional verification of virtual product models. The MIKADO cooperation platform will improve and accelerate the planning and execution of mechatronical product development projects. Interfaces for connecting commercial engineering tools to the cooperation platform guarantee the industrial applicability of the MIKADO solution in connection with existing system landscapes. This reduces investment costs and makes the MIKADO solution attractive, especially to SMEs. The enhancements of the FOD modeler help to collect and manage all requirements of a mechatronical product as well as to define and depict their connections. Their continuous connection to functions, parts and CAD models allows for cross-checking the fulfillment of several geometric requirements. Specific tests for functional and geometric analysis complete the Functional mock-up. They are started from and their results are managed directly in the FOD modeler as well as on the cooperation platform and thus make a continuous review of the products' degree of maturity possible. The methodology for combining a comprehensive requirements management with a functional mock-up for the verification of requirements will be the basis for further research. In addition, the results of MIKADO are planned to be used for commercial products, which will be sold by the project partners.
  • Publication
    Eco tracing - a systems engineering method for efficient tracelink modelling
    ( 2011)
    Stark, R.
    ;
    Figge, A.
    Using expertise and combining functionalities from different domains has led to a significant increase of information engineers have to deal with. It is hardly possible to identify influenced components in activities like change requests. A model containing tracelinks between the elements of involved partial models as an essential part of PLM based Systems Engineering helps to overcome this deficit. The main obstacle for a broad introduction of traceability is the significant workload involved in creating tracelink models as every element combination has to be examined for dependencies. This calls for an approach to support developers in creating tracelink models more efficiently. The presented approach Eco Tracing allows developers to significantly Economize modelling effort. In order to do so, the method uses the hierarchical structure of many models and a top-down analyzing approach to exclude element combinations prior user examination. Furthermore Eco Tracing allows choosing the desired level of detail flexibly while modelling. Eco Tracing is a promising approach helping to establish traceability in product development by reducing modelling effort significantly.
  • Publication
    Durchgängige Nachverfolgbarkeit in der Systementwicklung
    ( 2011)
    Beier, G.
    ;
    Figge, A.
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    Lehner, T.
    ;
    Metin, A.
    Im Rahmen des BMBF-geförderten Verbundprojekts ISYPROM wurden Ergebnisse entwickelt, die auf eine durchgängige Nachverfolgbarkeit von Entwicklungsdaten zielen. Dazu stellte die ESG GmbH Anforderungen in Form des industriellen Anwendungsszenarios "Fahrzeug-Diagnose" zur Verfügung, an denen die entwickelten Lösungen später validiert wurden. Diese Lösungen fokussieren auf eine effiziente Erstellung von Abhängigkeitsmodellen und deren weiterführende Nutzung.
  • Publication
  • Publication
    Validation of accuracy simulating flexible, one-dimensional objects
    ( 2010)
    Rothenburg, U.
    ;
    Völlinger, U.
    ;
    Beckmann-Dobrev, B.
    ;
    Figge, A.
    ;
    Goebbels, G.
  • Publication
    Domänenübergreifende Verknüpfung systembeschreibender Modelle
    ( 2010)
    Beier, G.
    ;
    Figge, A.
    ;
    Bornath, M.
  • Publication
    Mechatronik-Kooperationsplattform für anforderungsgesteuerte Prüfung und Diagnose
    (Fraunhofer IPK, 2009)
    Hayka, H.
    ;
    Swoboda, F.
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    Hegewald, T.
    ;
    Franz, R.
    ;
    Stetter, R.
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    Thamburaj, V.
    ;
    Staub, G.
    ;
    Figge, A.
    Die in MIKADO entwickelte Mechatronik-Kooperationsplattform trägt dazu bei, die Planung und Durchführung von mechatronischen Produktentwicklungen im Sinne des Systems Engineering zu verbessern und zu beschleunigen. Schnittstellen zur Anbindung kommerzieller Systeme der mechatronischen Produktentwicklung an die Kooperationsplattform und Integrationslösungen garantieren die Anwendbarkeit der Gesamtlösung in bestehenden Systemwelten. Die neu entstandenen Prüf- und Diagnosewerkzeuge sind so ausgerichtet, dass sie alle Aspekte mechatronischer Systeme anforderungsseitig und funktional abdecken und deren Validierung auf Gesamtsystemebene ermöglichen. So gelingt es beispielsweise durch die Erweiterung des FOD-Modellers, die Anforderungen an das Produkt domänenübergreifend zu erfassen, zu verwalten und die Beziehungen untereinander übersichtlich darzustellen. Die fortlaufende Verknüpfung mit der Funktions- und Bauteilstruktur sowie mit CAD-Modellen ermöglicht die garantierte Erfüllung von parametrisch formulierten Anforderungen an einzelne Bauteile. Spezifische Tests für die funktionale und geometrische Prüfung, welche aus dem FOD gestartet und deren Ergebnisse in FOD und der Kooperationsplattform verwaltet werden, vervollständigen den Functional Mock-Up und ermöglichen so die kontinuierliche Überprüfung des Produktreifegrades. Alle für die Entwicklung relevanten Informationen werden somit in einer Applikation zusammengeführt und übersichtlich dargestellt. Die hierdurch vereinfachte Definition von Teststrategien für abgeleitete funktionale Systemmodelle erlaubt die gezielte Prüfung des Erfüllungsgrades funktionaler Eigenschaften bezüglich der mechatronischen Anforderungen. Diese Prozesslösungen, beschrieben durch Referenzmodelle und Prozessleitfäden mit zu erstellenden Prüflisten und Handlungsanweisungen, sind wichtige Ergebnisse, die die Einführung der Werkzeuge und Methoden zur anforderungsgesteuerten Mechatronikentwicklung wesentlich erleichtern. Referenzvorgehensbausteine helfen bei der Bewertung und Gestaltung von mechatronischen Produktentwicklungsprozessen. Basierend auf dem Prozessmodellierungs und -simulationswerkzeug DimSiMP wurde ein durchgängiger Ansatz für einen ständigen Verbesserungsprozess für die Prozesse der mechatronischen Produktentwicklung entwickelt, bei welchem Prozesse formal dokumentiert, automatisiert durchgeführt und simulationsgetrieben optimiert werden. Beide Ansätze wurden zudem in der Praxis im Rahmen unterschiedlicher Szenarien auf Ihre Praxistauglichkeit hin untersucht und evaluiert.