Modellbasierte Technologien modernisieren die europäische Fertigung
In den vergangenen Jahren war die europäische Fertigung der Konkurrenz aus anderen Regionen ausgesetzt. Das gilt insbesondere für die Herstellung von komplexer werdenden elektronischen Bauteilen und Systemen. Um wieder wettbewerbsfähig zu werden, muss die europäische Fertigung modernisiert werden. Das heißt, dass in ihre Prozesse aktualisierte Konstruktionsverfahren eingeführt werden. Dies wird zu einer verbesserten Verwaltung von Produktivität, Qualität und Sicherheit führen.
Neue modellbasierte Technologien für die Hochskalierung
Industrielle Fertigung bedeutet normalerweise komplexe Systeme und Prozesse, an denen mehrere Teams beteiligt sind und die mehrere Produktlinien gleichzeitig bedienen. Die Rückverfolgung und Überwachung für die Qualitätskontrolle muss während der Ausführung der Prozesse gewährleistet sein. Dies wird als Laufzeit bezeichnet. Die sogenannten modellbasierten Technologien integrieren Design- und Laufzeitaspekte nahtlos. Solche Technologien haben in bestimmten Anwendungen bereits für Produktivitätssteigerungen gesorgt. Diese Methoden müssen jedoch verbessert werden, bevor eine Hochskalierung auf echte Industrievorhaben möglich sein kann. Das EU-finanzierte Projekt MegaM@Rt2 führt modellbasierte Technologien in diesen Fertigungskontext ein. Der Zweck von MegaM@Rt2 besteht darin, der europäischen Industrie bei der Senkung von Entwicklungs- und Wartungskosten zu helfen. Im Gegensatz zum herkömmlichen Ansatz, ein System zu erstellen und anschließend seine Funktionalität zu testen, können Entwickelnde mit den neuen Methoden während der Entwurfsphase eine Vorschau der Systeme anzeigen und diese optimieren. MegaM@Rt2 hat eine Reihe von Instrumenten zur Unterstützung der kontinuierlichen Entwicklung und Laufzeit von Herstellungsprozessen entwickelt.
Skalierbares Instrumentarium für die modellgesteuerte Überprüfung
Die Forschenden entwickelten insgesamt 28 modellgetriebene Softwareinstrumente für reale Industrieprojekte. Die meisten werden quelloffen vertrieben. „Die Instrumente sind in drei Gruppen unterteilt“, erklärt Alba Torrado Gracia, Projektassistentin. „Diese sind eine ganzheitliche Systemtechnik, Laufzeit-Validierung, Rückverfolgbarkeit und Mega-Modellierung.“ Instrumente der Systemtechnik integrieren und verifizieren bestehende industrielle Verfahren. Laufzeitanalyse bedeutet Überwachung, Prüfung und Validierung von laufenden Prozessen. Das endgültige Instrumentarium verknüpft Entwurfsmodelle mit Laufzeitmodellen und ermöglicht die Zuordnung zwischen den beiden Gruppen. Gemeinsam ermöglichen die Softwareinstrumente Rückmeldungen von Laufzeitprozessen, um die Entwurfsphase zu beeinflussen. Während der Entwurfsphase gesammelte Informationen verbessern die Rückverfolgbarkeit und Qualität des Endprodukts. Obwohl modellbasierte Technologien in der Entwurfsphase beliebt waren, wurden sie in der Laufzeitanalyse bisher nur begrenzt angewandt. Daher bestand eine der Herausforderungen des Projekts darin, alle Instrumente dieselbe Modellsprache sprechen zu lassen. Eine zweite Herausforderung bestand darin, alle Instrumente interoperabel zu gestalten, um der Entwicklung ein nahtloses Erlebnis zu bieten. Insofern unterstützen viele Instrumente das Common Trace Format (CTF) für Interoperabilitätszwecke. Außerdem werden klare Richtlinien bereitgestellt, wie verschiedene Instrumente zu Instrumentketten kombiniert werden können, die reale Szenarien unterstützen. Mit den Verbesserungen bei der Herstellung elektronischer Systeme werden nicht nur die Hersteller wettbewerbsfähiger, sondern die hergestellten Waren werden im Allgemeinen zuverlässiger. „Dies hat indirekte Auswirkungen auf die Gesellschaft, indem die Entwicklung und Verwendung von cyber-physischen Systemen im Verkehr und Gesundheitswesen beschleunigt wird, wo die Auswirkungen sichtbar sind“, fügt Torrado Gracia hinzu. Eine solche Entwicklung findet auch in anderen Bereichen statt, insbesondere in Energie und Telekommunikation, in denen der Erfolg für Verbraucherinnen und Verbraucher unsichtbar ist, Ausfälle jedoch besonders akut sind. Das heißt, dass die Verbrauchenden von weniger Ausfällen sowie einer zuverlässigeren und günstigeren Energieversorgung profitieren. Die meisten bestehenden Mitglieder des Konsortiums haben sich zusammengeschlossen, um einen neuen Finanzierungsvorschlag einzureichen. Wenn er akzeptiert wird, wird ein neues EU-finanziertes Projekt namens AIDOaRT gestartet.
Schlüsselbegriffe
MegaMaRt2, Fertigung, Laufzeit, modellbasierte Technologien, Industrie, Softwareinstrumente, Validierung, komplexe Systeme
