GUSMA

Gekoppelte Unternehmensübergreifende Simulation Mobiler Arbeitsmaschinen zur Virtualisierung der Produktentstehung

Die Komplexität mechatronischer Produkte wie auch der zunehmende Wettbewerbsdruck am globalisierten Markt setzen hohe Ansprüche an die Effizienz der Produktentstehungsprozesse deutscher Unternehmen. Die Anwendung von Simulationstools hat sich daher in den vergangenen Jahren mehr und mehr als ein Schlüsselfaktor zur Kosten- und Zeitersparnis in den Entwicklungsabteilungen erwiesen. Insbesondere im Bereich von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) haben sich oft auf ihr Fachgebiet spezialisierte Simulationsprogramme durchgesetzt. Für eine durchgängige Gesamtsystembetrachtung ist es in der Mechatronik jedoch erforderlich, die Funktionsweise der domänen-spezifischen Teilmodelle kombiniert zu betrachten. Hierfür haben sich generell zwei Möglichkeiten am Markt etabliert. Während sogenannte Multidomain-Simulationsprogramme eine Modellierung der mechatronischen Komponenten mit physikalischen Elementen zulassen, besteht weiterhin die Möglichkeit, die für die jeweilige Fachdisziplin spezialisierten Softwaretools über eine Co-Simulation miteinander zu koppeln.

Das Projekt GUSMA hat sich zum Ziel gesetzt, die Co-Simulation zur unternehmensübergreifenden Vernetzung in frühen Phasen der Produktentwicklung nutzbar zu machen. Um dies zu realisieren, liegt der Schwerpunkt des Projekts auf der Standardisierung der gekoppelten Simulation. Für diese ergeben sich vier wesentliche Bestandteile:

Aufbau einer Software-Plattform, welche die Handhabung von Teilmodellen, wie auch den Benutzer in der Gesamtsystemsimulation unterstützt,
Definition einer Standardschnittstelle für den Datenaustausch von Teilmodellen,
Definition einer standardisierten Vorgehensweise zum Aufbau einer gekoppelten Simulation,
Offenlegung des Standards und Festlegung in einer VDMA-Richtlinie.

Aufgrund der Übergabe von Simulationsmodellen über Unternehmensgrenzen hinweg, stellt der Schutz von Unternehmens-Know-How ein weiteres wichtiges Element im Projekt dar. Aus diesem Grund wird im Forschungsvorhaben die Möglichkeit des geschützten (Teil-)Modellexports geschaffen.

Die standardisierte gekoppelte Simulation ermöglicht es, Teilmodelle auszutauschen und unabhängig von der Modellierungsumgebung weiterzuverwenden. Diese können dabei vom Benutzer per „Drag & Drop“ bearbeitet und parametriert werden. Dieser Umgang bei der Modellierung ist der der physikalischen Modellierung von Multidomain-Softwaresystemen ähnlich. Der Aspekt, dass dies jedoch abteilungs- oder unternehmensübergreifend durch Bündelung der Expertise von Hersteller und Zulieferer möglich ist, ermöglicht einen wertvollen Zeit- und Kostenvorsprung im Entwicklungsprozess. Durch diesen integrativen Ansatz können bereits in frühen Phasen des Produktentstehungsprozesses wertvolle Aussagen über das zu entwickelnde Produkt getroffen werden. Hierbei wurden die Herausforderungen der stark mittelständisch geprägten Branche der mobilen Arbeitsmaschinen aufgenommen. Die Kooperation der Projektteilnehmer und der ständige Austausch stellen die praktische Nutzbarkeit sicher.

www.gusma.com.pl