Verbundprojekt MIKADO Mechatronik-Kooperationsplattform für anforderungsgesteuerte Prüfung und Diagnose - ein Überblick. Dr.

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1 Verbundprojekt MIKADO Mechatronik-Kooperationsplattform für anforderungsgesteuerte Prüfung und Diagnose - ein Überblick Dr. Haygazun Hayka Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) Abschlussveranstaltung VDMA, Frankfurt am Main 27. März 2009

2 Agenda Anwendungsszenarien Lösungsansatz Methoden und Werkzeuge Ergebnisse

3 Anwendungsszenarien in MIKADO Multidisziplinäres Anforderungsmanagement Intelligenter Controller Kleinserienfertigung Datenerfassung und Steuerung für Photovoltaik Steuerung für Schiebedach Softwareunterstützte Projektierung Verstelleinrichtung für Automobilinterieurteile Sitzentwicklung

4 Vorgehensweise in MIKADO Definition der Anwendungsszenarien Ableitung der Anforderungen - Anforderungsnetz - Entwicklung von Methoden Werkzeugen Integration Umsetzung ausgewählter Szenarien Evaluation Ergebnisse Branchenübergreifend KMU orientiert Praxiserprobt

5 Lösungsansatz MIKADO Anforderungsnetz Maschinenbau Elektrik/Elektronik Informationstechnik Regelungstechnik Entwicklungsstände Testmanagement Prozesssteuerung Anforderungsnetz Integration externer Software Legende Synchronisation der Entwicklung und Anforderungen Änderungsbedarf Mechatronik - Kooperationsplattform

6 Mechatronik-Kooperationsplattform - Konzept Zusammenarbeit zwischen den Disziplinen verbessern Schaffung einer disziplinübergreifenden Informationsbasis Integration von Informationen aus heterogenen Systemlandschaften Koordination und Abstimmung Dienste für die mechatronische Produktentwicklung verteilte Workflows Mechatronik- Kooperationsplattform Kooperations- und Informationsmodell Kollaboratives multidisziplinäres Datenmanagement PDM/PLM Vernetzung der an der mechtronischen Produktentwicklung beteiligten Systeme Plattform für Hersteller-Zulieferer-Netzwerke Einheitliche Schnittstellen Integrierte IT-Infrastruktur M-CAD E-CAD

7 Mechatronik-Kooperationsplattform - Umsetzung Maschinenbau Ingenieur Produktorientierte Prüf- und Diagnosewerkzeuge MIKADO Client OEM Prozessorientierte Prüf- und Diagnosewerkzeuge MIKADO Client Zulieferer Zulieferer Elektronik Ingenieur Kooperationsmanagement Kooperationsmodell Software- Entwickler Kooperationsmanagement Kooperationsmodell Mechantronik-Kooperationsplattform Struktur/Kontext Mapping Schema Mapping Datenmanagement Mechantronik-Kooperationsplattform Datenmanagement Informationsmodell Informationsmodell Basisdienste Basisdienste Prozessmodell Prozessmodell Struktur/Kontext Mapping Schema Mapping Workflow Workflow Engine Engine Dienstleister

8 Integriertes mechatronisches Informationsmodell Integrierte vernetzte Teilmodelle Systemstruktur Mechanische Mech. Struktur Struktur Software Struktur Struktur Legende: System Elektrische. Structure Struktur Mechanisches Element Elektrisches Element Software Element Systemstruktur Mechanische Mech. Struktur Struktur Systemstruktur Mechanische Mech. Struktur Struktur Software Struktur Elektrische. Structure Struktur Elektrische. Structur Struktur MCAD Sicht für Maschinenbau-Ingenieur Sicht für Elektronik-Ingenieur ECAD

9 Produktorientierte Prüf- und Diagnosewerkzeuge - Prinzip Anforderungen und Funktionen definieren Zuordnung zu Domänen Querverweise Setzen der Verifikationseigenschaften A61 A41 Reifegradmessung Diagnose A01 A02 A03 A04 F01 F02 F03 F04 Informationsund Prozessmodelle Anforderungs- netz A21 A43 A23 A47 A89 A38 Kollaborative Produktentwicklung

10 Produktorientierte Prüf- und Diagnosewerkzeuge - Konzept Die Entwicklung jederzeit nach Vorgaben und Anforderungen prüfbar machen, um Abweichungen rechtzeitig zu erkennen Anforderungen Eigenschaftsabsicherung Produkt Anforderungen erfassen Funktionen spezifizieren grobe Produktstruktur festlegen Testfall definieren/ zuordnen Funktionsträger, Bauteil/Disziplinen zuordnen Parameter definieren Prüfwerkzeug 1 Prüfwerkzeug n FMU Prozess Maschinenbau Elektrik/Elektronik Informationstechnik Regelungstechnik Anforderungsmodel Funktionsmodel Produktstruktur V-Modell als Makrozyklus nach VDI 2206 Prüfvorgang Prüfparameter Prüfprotokoll Domänenspezifischer Entwurf Maschinenbau Elektrotechnik Informationstechnik Modelbildung und -analyse

11 Produktorientierte Prüf- und Diagnosewerkzeuge - Umsetzung Anforderungsmanagement (FOD-Modeller) Auswahl Test und Übergabe Parameter Durchführung des Tests durch FMU Rückmeldung Ergebnis und Dokumentation

12 Prozessorientierte Prüf- und Diagnosewerkzeuge - Konzept Mechatronische Prozesse effizienter gestalten Best Practices Referenzvorgehensbausteine Feldstudien bei Projektpartnern Erfahrungswissen von Projektpartnern Studien Prozessmodellierung Prozessbewertung

13 Prozessorientierte Prüf- und Diagnosewerkzeuge - Umsetzung RVB Modellierung mit DimSiMP Simulation mit DimSiMP Checkliste Ist-Prozess Modellierter Ist-Prozess Optimierter Prozess Prozessdiagramm Verbesserungs zyklus Export Statistiken aus der Praxis oder Simulation Ausführung des Prozesses und Erfassung der Verlaufsdaten Prozessdefinitionsdatei Prozessbeschreibung Workflow- Engine

14 Integrierte Werkzeuglandschaft von MIKADO Anwender 1 Anwender 2 Prozessmodellierung und Simulation Functional Mock-Up Functional Mock-Up MIKADO Clients Workflow- Engine MIKADO Kooperations -plattform MIKADO Clients Function Oriented Design MIKADO Kooperations -plattform Function Oriented Design

15 Integrierte Werkzeuglandschaft von MIKADO Anwender 1 Anwender 2 MIKADO Clients MIKADO Clients Internet Functional Mock-Up MIKADO Kooperationsplattform Workflow- Engine Prozessmodellierung und Simulation Function Oriented Design Systemhaus 1 Systemhaus 2 Systemhaus 3 Systemhaus 4

16 Ergebnisse Ergebnisse Anwendungsbeispiele Maschinen- und Anlagenbau Fahrzeugtechnik Energietechnik Gebäudeautomatisierung Dienstleistungen IT-Consulting Einführen und Optimieren von entwickelten Werkzeugen Individuelle Softwareentwicklung Prozesslösungen Einführungsstrategien Referenzmodelle Prozessleitfäden Produkte Mechatronik-Kooperationsplattform Mechatronik PDM Interdisziplinäres Anforderungsmanagement-System Funktionsorientierte Prüf- und Diagnosesysteme Werkzeug für Prozessmodellierung, -analyse und -bewertung

17 Integrative Entwicklung mechatronischer Systeme Anzahl der Nennungen ,5 % 47 % 30 % 5,5 % These: bis nach 4 nie Quelle: F.-L.Krause; H-J. Franke; J. Gausemeier: Innovationspotenziale in der Produktentwicklung: Hanser 2007 Es gibt keine Barrieren mehr zwischen den beteiligten Fachdisziplinen. Ein mechatronisches Produkt wird praktisch integrativ entwickelt. IME + MKS IME: Integration Mechanik/ Elektronik MKS: Mehrkörpersysteme 16

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit