ISW
Bild: ISW – Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen. Universität Stuttgart

Von der Theorie in die Praxis

Um zu testen, ob Verwaltungsschalen sinnvoll sind für das Rekonfigurieren von Simulationsmodellen auf Komponentenebene, wird im ersten Schritt ein realer Anwendungsfall beschrieben. Dieser umfasst einen Werkzeugwechsler von der Firma Homag, der mit Bosch Rexroth Antrieben bestückt ist. Dabei existiert im Anwendungsfall ein Simulationsmodell des Werkzeugwechslers, der auch die Simulationsmodelle des Antriebs mit sich bringt. Zudem benötigt es die Verwaltungsschalen des Werkzeugwechsels und des Antriebs, welche in Abbildung 1 dargestellt sind. Dabei haben sich folgende zwei Anwendungsfälle herauskristallisiert.

Im Fall A kann es sein, dass sich ein Antriebsmodell auf Seiten von Bosch Rexroth ändert, beispielsweise durch ein Firmwareupdate. In diesem Fall muss sich aktuell ein Inbetriebnehmer das Modell manuell von Bosch Rexroth herunterladen und aufwändig in das Gesamtmodell hinzufügen. Der andere Fall kann auch ein Parameterupdate sein, das im Antriebsmodell hinterlegt ist. Auch ein solches Updateverhalten soll durch ein automatisches Rekonfigurieren mithilfe von Verwaltungsschalen ermöglicht werden. Zusammengefasst geht es um die Anwendungsfälle Firmwareupdate und Parametersatzänderung.

Wo geht die Reise hin?

Abbildung 2 verdeutlicht die Implementierung. Auf einem Server gehostet vom Maschinenintegrator, soll ein Verwaltungsschalenserver initialisiert werden. Die Verwaltungsschalen selbst werden mit dem Package Explorer nach der Spezifikation der IDTA erstellt. Dabei handelt es sich um folgende Teilmodelle: ‚Nameplate‘, ‚Bills of Material‘ und ‚SimulationModel‘.

Damit ein automatischer Austausch von Simulationsmodellen überhaupt möglich ist, muss sich darauf geeinigt werden, welche Simulationsplattform verwenden werden soll. Für den vorliegenden Anwendungsfall wird Virtuos von der Firma ISG benutzt, da diese beim Maschineintegrator als auch vom Komponentenhersteller in Benutzung sind. Der Vorteil von Virtuos ist die Integrationsmöglichkeit von Verwaltungs-schalen in die Simulationsumgebung. Das Simulationsmodell welches in der Verwaltungsschale abliegt, muss in einer standardisierten Form vorliegen. Dafür kann bspw. auf den Function Mock Up Interface (FMI) Standard gesetzt werden. Aus funktionalen Gründen wird in diesem Anwendungsfall jedoch eine Virtuos-spezifisches Bibliotheksformat verwendet.

Das allgemeine Konzept der Konfigurierung besteht aus verschiedenen Clients, die auf einen Hauptserver (dem Verwaltungsschalenserver) zugreifen. Ein Client (Bosch Rexroth) hat einen Zugriff auf den Server, um neue Antriebsmodelle hinzuzufügen. Wenn dies geschehen ist, soll auf Seiten des Maschinenintegrators (Homag/ISG) ein Event getriggert werden, dass eine Änderung stattgefunden hat. Zu erwähnen ist, dass auch ein zyklisches Abfragen der Informationen möglich ist, um Änderungen zu detektieren. Wenn eine Änderung detektiert ist, wird nun zwischen den beiden Anwendungsfällen unterschieden.

Für den Anwendungsfall der Firmware Änderung eines Antriebs soll das komplette Simulationsmodell des Antriebs ausgetauscht werden. Durch das Bereitstellen der aasx-Datei kann das neue Antriebsmodell mithilfe einer Remoteschnittstelle in Virtuos automatisiert integriert werden bzw. ausgetauscht werden.

Ein anderer Anwendungsfall ist eine Parameteränderungen im Antriebsmodell. In diesem Fall müssen schon in der Verwaltungsschale die zu ändernden Parameter abgelegt sein, die das Simulationsmodell beeinflussen. Wenn sich diese Parameter ändern, kann das Simulationsmodell wieder über die Remoteschnittstelle angepasst werden.

Fazit

Aktuell ist es noch schwer ein Simulationsmodell automatisiert zu rekonfigurieren, da es viele Hürden gibt. Durch Verwaltungsschalen und der möglichen Updatefunktion im Simulationsmodell selbst, können erste Änderungen automatisiert vorgenommen werden. In der Arbeitsgruppe wurde ein Konzept entwickelt, um die Nutzung der Verwaltungsschale in Hinsicht auf Simulationsmodelle zu vereinfachen und aufzuzeigen, ob die aktuellen Verwaltungsschalen ausreichend sind, um Konfigurationen zu ermöglichen. Eine weitere Herausforderung ist die Integration eines neuen Simulationsmodells in eine Gesamtmodell, wenn sich beispielsweise Eingangs-/Ausgangsinformationen ändern. Bisher gibt es dafür noch keine voll automatisierbare Lösung.

Seiten: 1 2





  • Mit Low-Code gegen den Entwicklungsstau

    Mit Low-Code gegen den Entwicklungsstau

    Die Pandemie hat die Digitalisierung beschleunigt, aber auch zu einem zunehmendem Software-Entwicklungsstau geführt, so eine Studie von Mendix. Ein Low-Code-Ansatz kann helfen den damit einhergehenden Problemen zu begegnen.

    mehr lesen: Mit Low-Code gegen den Entwicklungsstau

  • Jochen Weyrauch folgt auf Ralf Dieter

    Jochen Weyrauch folgt auf Ralf Dieter

    Seit 2006 ist Ralf W. Dieter Vorstandsvorsitzender der Dürr AG. Zum Jahresende wird er sein Amt zur Verfügung stellen. Seine Nachfolge tritt Jochen Weyrauch an.

    mehr lesen: Jochen Weyrauch folgt auf Ralf Dieter

  • Zugang zur Formnext nur für Geimpfte und Genesene

    Zugang zur Formnext nur für Geimpfte und Genesene

    Im November findet die 3D-Druck-Messe Formnext in Frankfurt statt. Wie der Veranstalter nun bekanntgegeben hat, kommt dabei die 2G-Regel zum tragen.

    mehr lesen: Zugang zur Formnext nur für Geimpfte und Genesene

  • Lieferengpässe drücken die Stimmung der Automobilindustrie

    Lieferengpässe drücken die Stimmung der Automobilindustrie

    Die Engpässe bei Vorprodukten wirken sich derzeit quasi auf alle Teile der Industrie aus. Besonders davon betroffen ist allerdings die Automobilindustrie, was sich auch in aktuellen Zahlen des Ifo Instituts…

    mehr lesen: Lieferengpässe drücken die Stimmung der Automobilindustrie

  • Datenwirtschaft und KI als Chance begreifen

    Datenwirtschaft und KI als Chance begreifen

    Laut einer ZVEI-Umfrage fühlen sich die Unternehmen der Elektronikbranche eingeschränkt, wenn es um die Nutzung von Daten geht, auch aufgrund von Rechtsunsicherheiten bezüglich der DSGVO.

    mehr lesen: Datenwirtschaft und KI als Chance begreifen

  • Mehr Angriffe, mehr Lösegeld, doppelt Erpresst

    Mehr Angriffe, mehr Lösegeld, doppelt Erpresst

    Nach einer Analyse des Technologie-Dienstleisters NTT haben Ransomware-Attacken ein neues Rekordniveau erreicht: Bis zum Jahresende müssen sich Unternehmen alle elf Sekunden auf einen Angriff mit Erpresser-Schadsoftware einstellen. Dabei nutzen Cyberkriminelle…

    mehr lesen: Mehr Angriffe, mehr Lösegeld, doppelt Erpresst

  • Weg ins Firmennetzwerk oft schlecht gesichert

    Weg ins Firmennetzwerk oft schlecht gesichert

    In Deutschland nutzen die Menschen laut einer G Data-Erhebung zu selten sichere Passwörter, Antiviren-Programme oder Zwei-Faktor-Authentifizierung. Damit steigt das Risiko im beruflichen und auch im privaten Bereich.

    mehr lesen: Weg ins Firmennetzwerk oft schlecht gesichert

  • Spatenstich für Neubau des Fraunhofer IPA

    Spatenstich für Neubau des Fraunhofer IPA

    In dieser Woche erfolgte der Spatenstich für den Neubau des Fraunhofer Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung. Das Investitionsvolumen beträgt rund 37Mio.€.

    mehr lesen: Spatenstich für Neubau des Fraunhofer IPA

  • Peter Schneck wird Cenit-CEO

    Peter Schneck wird Cenit-CEO

    Peter Schneck wird Mitglied des Vorstands bei der Cenit AG und übernimmt zum 1. Januar 2022 die Position des CEO. Er folgt auf Kurt Bengel der das Unternehmen plangemäß zum…

    mehr lesen: Peter Schneck wird Cenit-CEO

  • Rekordjahr für Investitionen in Quantentechnologien

    Rekordjahr für Investitionen in Quantentechnologien

    Der McKinsey ‘Quantum Technology Monitor’ zeigt eine Zunahme der globalen Markt – und Technologieentwicklungen von Quantentechnologien. Dabei sind die angekündigten Investitionen im laufenden Jahr dreimal so hoch wie in 2020.

    mehr lesen: Rekordjahr für Investitionen in Quantentechnologien

  • Stimmung in der Industrie belastet Geschäftsklima

    Stimmung in der Industrie belastet Geschäftsklima

    Nach einem Rückgang im August ist der Ifo-Geschäftsklimaindex auch im September gesunken. Belastet werden die Zahlen dabei durch die schlechtere Stimmung in der Industrie.

    mehr lesen: Stimmung in der Industrie belastet Geschäftsklima

  • Yaskawa baut neue Europa-Zentrale

    Yaskawa baut neue Europa-Zentrale

    Yaskawa hat den Grundstein für eine neue Europa-Zentrale in Hattersheim gelegt. Das Unternehmen investiert rund 23Mio.€ in den neuen Standort.

    mehr lesen: Yaskawa baut neue Europa-Zentrale