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19-02-2014 | Automobil + Motoren | Nachricht | Article

Partner aus Industrie und Forschung entwickeln Prüfmethode für komplexe Industriesysteme

Author:
Katrin Pudenz
2:30 min reading time

Werden Produkte früh im Entwicklungsprozess einem sogenannten virtuellen Stresstest unterzogen, kann genauer und kostengünstiger geplant werden. In dem neuen Forschungsprojekt Effektiv sollen Stresstests simuliert werden. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung solch einer Prüfmethode zunächst für die Automatisierungsindustrie ab. Jedoch ist auch eine breit gefächerte Anwendbarkeit geplant, unter anderem in der Automobilindustrie.

Effektiv steht für "Effiziente Fehlersimulation mit virtuellen Prototypen zur Qualifikation intelligenter Motion-Control-Systeme in der Industrieautomatisierung". Die Arbeit an dem Projekt hat im Oktober 2013 begonnen. Es ist auf drei Jahre angelegt. Bosch leitet das Konsortium, Infineon Technologies ist Entwicklungspartner und Siemens Anwendungspartner. Die Aufgabe der Forschungspartner übernehmen das FZI Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe, die Universität Bremen, die Universität Paderborn und die Eberhard Karls Universität Tübingen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Forschungsprojekt Effektiv im Rahmen des Forschungsprogramms IKT 2020 mit mehr als sieben Millionen Euro.

Motion-Control-Systeme

In einem ersten Schritt entwickelt das Forschungsteam ein Prüfverfahren für sogenannte Motion-Control-Systeme. Das sind Systeme, die in der Automatisierungsindustrie elektronisch die Bewegungen beispielsweise von Förderbändern und Roboterarmen regeln. Motion-Control-Systeme bestehen aus einer Vielzahl an Komponenten, die reibungslos ineinander greifen müssen. Mit der im Projekt EffektiV entwickelten Methode sollen sich Motion-Control-Systeme schon in einer frühen Entwicklungsphase auf Herz und Nieren prüfen lassen - anhand virtueller Prototypen. Vor dem realen Prototyp wird ein virtuelles Modell des Systems erstellt, erläutern die Wissenschaftler . An diesem Modell werden alle relevanten Fehlerszenarien durchgespielt. So lassen sich Fehler vermeiden und das Gesamtsystem wird robuster und sicherer.

Derzeit arbeitet die Automatisierungsindustrie noch mit klassischen Hardware-Prototypen. Das heißt, die unterschiedlichen Komponenten werden relativ spät im Entwicklungsprozess zusammengefügt und dann als Gesamtsystem getestet. "Virtuelle Modelle sind viel früher und umfassender überprüfbar als die bisherigen Hardware-Prototypen. Das reduziert die Zahl der Entwicklungszyklen und vermeidet kostspielige Nachbesserungen", erklärt Dr. Jan-Hendrik Oetjens, der das Projekt Effektiv bei Bosch koordiniert. Gerade bei neuen, sehr komplexen Produkten sei das Risiko einer spät entdeckten Fehlfunktion groß und ein Stresstest deshalb besonders sinnvoll.

Sicher trotz steigender Komplexität

Auch wenn die Methode für die Automatisierungsindustrie entwickelt wird, soll sie in vielen weiteren Industriezweigen anwendbar sein. Zum Beispiel kann sie helfen, in Fahrzeugen das Elektronische Stabilitätsprogramm ESP, Fahrerassistenz- oder Airbagsysteme noch sicherer zu machen. Das Projekt EffektiV trage dazu bei, die deutsche Wirtschaft für "Industrie 4.0" zu rüsten, betonen die Forscher. Der Begriff bezeichnet die Industrieproduktion der Zukunft, die stark vernetzt und deshalb auch sehr komplex ist: Produkte steuern ihren Fertigungsprozess selbst, je nach individueller Nachfrage. Ermöglicht wird diese Entwicklung durch so genannte cyber-physische Systeme, die reale Objekte mit der virtuellen Welt verbinden. Damit unterstützt EffektiV ein hohes Innovationstempo bei größtmöglicher Betriebssicherheit und verbessert so die Wettbewerbsfähigkeit deutscher High-Tech-Unternehmen.

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