Prozesskette Funktionsdaten und Funktionsmodelle

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2 Prozesskette Funktionsdaten und Funktionsmodelle Stuttgart, 11. Februar 2015 D. Ruschmeier 2/15

3 Wesentliche Eingangsparameter für die funktional-basierten Berechnungsverfahren sind: Anforderungs-, Modellbeschreibungen sowie Messdaten. Bauteil Anforderungen Für Datenaustausch notwendig: Hardware Standard für Datenmodell und Standard für Datenaustauschformat Software Messung Modellbeschreibung D. Ruschmeier 3/15

4 Zur Sicherstellung der Nachvollziehbarkeit von Bauteilen von der Produktion bis zur Verwendung sowie der Zuordenbarkeit von Daten zu diesen Bauteilen wurde zur Bauteilverfolgung die VDA 5509 etabliert. Identifier + Nutzdaten Lieferant OEM PT-/Teildokumentation Identifier D. Ruschmeier 4/15

5 Bei der VDA 5509 wurde die Philosophie Data-on-Network verwendet, dies bedeutet auf dem RFID-Tag ist nur ein Identifier gespeichert, die Nutzdaten liegen separat in einer xml-datei. Arbeitskreis Gläserner Prototyp Quelle: VDA5509 D. Ruschmeier 5/15

6 Zur Bedatung von Funktionsmodellen werden unter anderem verschiedene Mess-/ Simulationsdaten von Fahrzeugkomponenten benötigt. Simulation anhand Anforderungen Simulation Daten/ Modelle zusammengeführte Daten Lieferant automatisierte Messung anhand Messvorgaben Prüfstand Daten Prüfung von Formaten und Vorgaben OEM Datentransport/ Lieferung Bestellung - Anforderungen - Inhaltliche Vorgaben - Formale Vorgaben - Prüfvorgaben Datenpaket mit Prüfsiegel D. Ruschmeier 6/15

7 Im Rahmen eines Arbeitskreises der fünf deutschen OEMs wurde ein Datenmodell auf Basis des ASAM ODS Datenmodells erarbeitet. Anspruch Etablierung standardisierte Schnittstelle OEM Lieferant für Funktionsdaten unter Berücksichtigung unterschiedlicher Arbeitsweisen je OEM. Erhöhung bzw. Erhalt bereits etablierter Automatisierungsgrade. Lösungsansätze Pro Bauteil inhaltlich abgestimmte, über alle Bauteile in einheitlicher Form abgebildete, modulare Spezifikation der Anforderungen an Funktionsdaten für die virtuelle Entwicklung Sicherstellung Operabilität abgestimmter Datenanforderungen und des gewählten Datenaustauschformates durch Bereitstellung von Dokumentationen und Software-Tools (Prozessunterstützung Datenhandling). Überführung bisheriger und zukünftiger Ausarbeitungen in VDA-Empfehlung Vereinbarung einheitliches Datenformates für Datenaustausch zwischen OEM und Lieferant, nutzbar zum Austausch von Daten/Informationen in beide Richtungen Als Austauschformt dient das ASAM ATFX Format. Basis-Datenmodell Ableitung eines spezifischen Datenmodells für Funktionsdaten für die Berechnung Quelle: ASAM.net D. Ruschmeier 7/15

8 Arbeitskreis OEM-übergreifend abgestimmter Basisumfang an auszutauschenden Funktionsdaten Kommunikation Generierung Formatspezifikation Überführung Automatisierung Generische Spezifikation für Funktionsdatenanforderungen Generische Vorlagen für Funktionsdatenanforderungen Verwendung Ausgewählte Umfänge (Empfehlungen) Verwendung OEM OEM-spezifische Differenzierung und individuelle Ausgestaltung konkreter Anforderungen an Funktionsdatenumfängen OEM-spezifische Spezifikation der bereitzustellenden Funktionsdaten (Anforderungsdokumente) Übermittlung OEM-spezifische Auftragsvorlagen Verwendung Funktionsdatenaustauschdatei (konkreter Auftrag) Übermittlung Lieferant Klares Verständnis von den Anforderungen und effizientes Datenhandling durch standardisiertes Austauschformat Messung Funktionsdatenaustauschdatei (konkrete Lieferung) D. Ruschmeier 8/15

9 Zur Unterstützung der Lieferanten und der OEMs soll ein Tool für die Erstellung des ASAM- ATFX-Datenformates entwickelt werden. Fachadministration Master (FA-Master) verwenden Fachadministration VDA (FA-VDA) Fachadministration Auftraggeber (FA-OEM) In-memory ASAM-DB Auftragserstellung und -änderung (+ Assistent) Datenanzeige und -vergleich Laden und Speichern von FDADs Lieferantenintegrationstool (LI-Tool) in die in-memory ASAM-DB laden Dateneingabe und -änderung (+ Assistent) Qualitätsprüfung und Prüfsiegel (+ Assistent) Verwalten von Attachments Aus in-memory ASAM-DB in eine Datei speichern FDAD Export in Office-Formate (Reporting) Importieren von Kennlinien (CSV) Baustein- und Vorlagennutzung und -erstellung exportieren importieren (wieder-) verwenden ändern anhängen exportieren generieren FDAD Export (Excel) FDAD Export (PDF) Kennlinie (CSV) Bausteine und Vorlagen Datei (PDF, JPG,...) Attachments Funktionsdaten.atfx D. Ruschmeier 9/15

10 Für die Modellierung und den Austausch komplexer Komponentenverhaltensmodelle sind verschiedene Standards verfügbar. Modellerstellung anhand der Anforderungen Lieferant Überprüfung der Anforderungen mit zur Verfügung gestelltem Testumfeld Modell Datentransport/ Lieferung OEM Bestellung - Anforderungen - Inhaltliche Vorgaben - Formale Vorgaben - Prüfvorgaben? Freigabe nach Verifikation und Validierung des Modells anhand der modellierten Anforderungen Modellprüfstand D. Ruschmeier 10/15

11 Mit Hilfe der modellbasierten Beschreibungssprache SysML werden funktionale und nicht funktionale Anforderungen beschrieben. Grafische Modellierungssprache für die Systemmodellierung Unterstützung bei Analyse, Spezifikation, Design, Verifikation und Validation von Systemen Mehrere Perspektiven zur Modellierung: Anforderungen (funktional und nicht funktional) Statische Architektur (Blocks bzw. Systembaustein) Dynamische Architektur (Zustand und Aktivität) Interaktionen (Sequenz) Struktur Verhalten Mögliche Austauschformate Diagramm Blockdefinitionsdiagramm Internes Blockdiagramm Zusicherungsdiagramm Paketdiagramm Aktivitätsdiagramm Anwendungsfalldiagramm Zustandsdiagramm Sequenzdiagramm AP233 Modell Strukturmodell Verhaltensmodell D. Ruschmeier 11/15

12 Beispiel für ein SysML Anforderungsdiagramm (Ausschnitt) Quelle: Hochschule Fulda, SysMLund UML als Werkzeuge zur Systemmodellierung eingebetteter Systeme, Prof. Wolff D. Ruschmeier 12/15

13 Mit Hilfe des Modelica Standards können cyber-physische Systeme objektorientiert modelliert und konsistent durch grafische und textuelle Repräsentationen dargestellt werden. Modelica Fahrzeug System Modell Quelle: itea3.org D. Ruschmeier 13/15

14 Über den FMI (Functional Mockup Interface) Standard können kompilierte, funktionale Modelle als FMUs (Functional MockUp Unit) ausgetauscht werden. FMI for Model Exchange FMI for Co-Simulation Quelle: NDIA SE Modeling & Simulation Committee Meeting, Modelon D. Ruschmeier 14/15

15 Zur Erreichung eines effizienten Datenaustauschprozesses sind weitere Handlungsfelder zu adressieren Umgang mit Know How Schutz und Intellectual Property Verbindliche Verankerung von Vereinbarungen zum Datenaustausch zwischen OEM und Lieferant/Entwicklungspartner Weiterentwicklung der Standards zur Abbildung der notwendigen Anforderungen und neuen Entwicklungen Ertüchtigung und Entwicklung von Tools zur Unterstützung der relevanten Standards und Austauschformate D. Ruschmeier 15/15