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





  • LoadRunner organisiert sich im Schwarm

    LoadRunner organisiert sich im Schwarm

    Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML entwickelt mit dem LoadRunner eine neue Generation fahrerloser Transportfahrzeuge. Das System kann sich dank künstlicher Intelligenz und Kommunikation über 5G im Schwarm organisieren…

    mehr lesen: LoadRunner organisiert sich im Schwarm

  • Arbeitsmarkt zeigt sich trotz Lockdown weiter stabil

    Arbeitsmarkt zeigt sich trotz Lockdown weiter stabil

    Im Februar gibt das IAB-Arbeitsmarktbarometer leicht optimistische Signale, der Frühindikator des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung ist im Vergleich zum Vormonat gestiegen.

    mehr lesen: Arbeitsmarkt zeigt sich trotz Lockdown weiter stabil

  • AIM und die Profibus Nutzerorganisation arbeiten zusammen

    AIM und die Profibus Nutzerorganisation arbeiten zusammen

    Der Industrieverband AIM und die Omlox-Community der Profibus Nutzerorganisation wollen zusammenarbeiten. Ziel ist es, die Interoperabilität zwischen AutoID-Technologien und Softwaresystemen zu fördern.

    mehr lesen: AIM und die Profibus Nutzerorganisation arbeiten zusammen

  • Forschungsteam arbeitet an skalierbaren Qubits

    Forschungsteam arbeitet an skalierbaren Qubits

    Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS entwickelt zusammen mit europäischen Partnern im Projekt QLSI eine skalierbare Technologie für Silizium-Qubits für Quantencomputer.

    mehr lesen: Forschungsteam arbeitet an skalierbaren Qubits

  • Partnerschaft zwischen Q.beyond und Northwave

    Partnerschaft zwischen Q.beyond und Northwave

    Q.beyond will sein Cyber-Security-Angebot durch eine Partnerschaft mit Northwave stärken. Beide Unternehmen haben zuvor bereits in Kundenprojekten zusammengearbeitet.

    mehr lesen: Partnerschaft zwischen Q.beyond und Northwave

  • Open Industry 4.0 Alliance gibt Rat zum Thema Cybersicherheit

    Open Industry 4.0 Alliance gibt Rat zum Thema Cybersicherheit

    Mit dem Strategiepapier ‘Cyber Security Design Principles‘ will die Open Industry 4.0 Alliance darüber informieren, wie Unternehmen das Thema Sicherheit von der Werkshalle bis zur Cloud umsetzen können.

    mehr lesen: Open Industry 4.0 Alliance gibt Rat zum Thema Cybersicherheit

  • Digitalisierungskompetenz in der Geschäftsführung verankern

    Digitalisierungskompetenz in der Geschäftsführung verankern

    Aus dem Industrie-4.0-Barometer der Management- und IT-Beratung MHP geht hervor, dass sich die Position eines CIO in der Geschäftsführung positiv auf Umsetzung von Industrie-4.0-Ansätzen auswirkt.

    mehr lesen: Digitalisierungskompetenz in der Geschäftsführung verankern

  • 1,18 Millionen offene Stellen im vierten Quartal

    1,18 Millionen offene Stellen im vierten Quartal

    231.000 offene Stellen weniger als im vierten Quartal 2019 verzeichnet das Institut für Arbeitsmarkt und Berufsforschung in der aktuellen Stellenerhebung. Demnach ist die Zahl der offenen Stellen gegenüber dem dritten…

    mehr lesen: 1,18 Millionen offene Stellen im vierten Quartal

  • Energiesparen im Homeoffice

    Energiesparen im Homeoffice

    Die vermehrte Arbeit im Homeoffice reduziert die CO2-Emissionen, die beispielsweise durch Pendeln entstehen. Auf der anderen Seite steigt der Stromverbrauch zuhause. Wie dieser reduziert werden kann, zeigen Tipps der Fachgemeinschaft…

    mehr lesen: Energiesparen im Homeoffice

  • Bessere Stimmung in der deutschen Wirtschaft

    Bessere Stimmung in der deutschen Wirtschaft

    Nach 90,3 Punkten im Januar ist der Ifo-Geschäftsklimaindex im Februar gestiegen. Die Unternehmen schätzen dabei nicht nur die aktuelle Lage besser ein sondern sind auch mit Blick auf die kommenden…

    mehr lesen: Bessere Stimmung in der deutschen Wirtschaft

  • Zweistelliger Exportrückgang im Corona-Krisenjahr

    Zweistelliger Exportrückgang im Corona-Krisenjahr

    Die weltweite Corona-Krise hat auch zu hohen Exporteinbußen der Maschinen- und Anlagenbauer geführt. Im Jahr 2020 wurden aus Deutschland Maschinen und Anlagen im Wert von 160 Milliarden Euro exportiert und…

    mehr lesen: Zweistelliger Exportrückgang im Corona-Krisenjahr

  • Firewall für industrielle Infrastrukturen und Betriebsumgebungen

    Firewall für industrielle Infrastrukturen und Betriebsumgebungen

    Das Unternehmen Stormshield, Anbieter von Cybersicherheit für kritische Infrastrukturen, sensible Daten und Betriebsumgebungen, hat sein Lösungsportfolio um eine neue Industrie-Firewall erweitert.

    mehr lesen: Firewall für industrielle Infrastrukturen und Betriebsumgebungen