Model-Based Engineering mit Industriesteuerungen

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Tyler Ball
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1 Model-Based Engineering mit Industriesteuerungen Lars Mikelsons Bosch Rexroth AG, Germany 1 13/03/2015 Lars Mikelsons DC/ETI22 Bosch Rexroth AG All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as

2 Gliederung Was ist Model-Based Engineering? Durchgängiges Engineering Beispiel: Virtuelle Inbetriebnahme Beispiel: Model-Based Engineering 2

3 Was ist Model-Based Engineering? 3

4 Was ist Model-Based Engineering? Durchgängigkeit im Entwicklungszyklus Produktmanager Mechanikingenieur Hydraulikingenieur Elektroingenieur Applikateur Fazit Simulation wird als Mehraufwand empfunden Systemwissen wird weggeworfen Kein multidisziplinäres Denken 4

Mechanikingenieur Hydraulikingenieur Elektroingenieur Applikateur

5 Was ist Model-Based Engineering? Aus: Systems Engineering in der Praxis (2014) 5

6 Was ist Model-Based Engineering? Aus: Systems Engineering in der Praxis (2014) 6

7 Was ist Model-Based Engineering? Durchgängigkeit im Entwicklungszyklus Produktmanager Mechanikingenieur Hydraulikingenieur Elektroingenieur Applikationsingenieur 7

8 Gliederung Was ist Model-Based Engineering? Durchgängiges Engineering Beispiel: Virtuelle Inbetriebnahme Beispiel: Model-Based Engineering 8

9 Durchgängiges Engineering Anforderungen Funktionales & Logisches Modell CAD Physikalisches Verhalten Modelle 9

10 Durchgängiges Engineering Fertigung Applikation Virtuelle Inbetriebnahme Schnittstellen Modelle 10

11 Durchgängiges Engineering Inbetriebnahme Betrieb Schnittstellen Modelle 11

12 Durchgängiges Engineering Open Core Interface Brückenschlag zwischen IT und SPS-basierter Automatisierung Direkter Zugang zu allen Kernfunktionalitätem der Steuerung über Hochsprachen Open Core Interface Realisierung von OEM spezifischen Lösungen und innovativen Automationskonzepten 12

Kernfunktionalitätem der Steuerung über Hochsprachen Open Core

13 Durchgängiges Engineering Modelica Offener industriegetriebener Standard Lego-like Modellierung Objektorientierte Modellierungssprache Home of FMI FMI Standardisierte Modellschnittstelle Unterstützt von > 50 Tools 13

Objektorientierte Modellierungssprache Home of FMI

14 Gliederung Was ist Model-Based Engineering? Durchgängiges Engineering Beispiel: Virtuelle Inbetriebnahme Beispiel: Model-Based Engineering 14

15 Virtuelle Inbetriebnahme Nach:VDW: Abteilungsübergreifende Projektierung komplexer Maschinen und Anlagen Fazit Teile des Engineerings erst an realer Maschine möglich Debugging an realer Maschine ist zeitaufwändig Engineering ist ortsgebunden 15

des Engineerings erst an realer Maschine möglich Debugging

16 Virtuelle Inbetriebnahme Motion Logic Control Reales System Virtuelles System IEC C/C++ Java Matlab Modelica Modellbasierte Entwicklung 16

17 Virtuelle Inbetriebnahme 17

18 Virtuelle Inbetriebnahme 18

19 Gliederung Was ist Model-Based Engineering? Durchgängiges Engineering Beispiel: Virtuelle Inbetriebnahme Beispiel: Model-Based Engineering 19

20 Model-Based Engineering A Consistent model thanks to unique CAD for Fluid & Mechanical Fluid 3D Design Engineer Mechanical Engineer Application Engineer Realistic simulation for system validation and optimization Electrical 3D Design Engineer Operator Connecting the real and the virtual world A Consistent model thanks to unique CAD for Electrical & Mechanical Fluid Schematics Engineer Electrical Schematics Engineer System Architect Product Manager Reduce the risk in machine design early in the development cycle 20

Connecting the real and the virtual world A Consistent model thanks to unique CAD for Electrical & Mechanical Fluid Schematics

21 Model-Based Engineering 21

22 Model-Based Engineering mit Industriesteuerungen Lars Mikelsons Bosch Rexroth AG, Germany 22

23 Conventional workflow Sketch of the system Equations of motion Implemenation F(t) m x,v,a b c Choice of the solver Evaluation of the simulation results F = m a + d v + c x 23 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as

24 Titel Extension der Präsentation of the model F2(t) m2 x2,v2,a2 c2 F1(t) m1 x1,v1,a2 b1 0 c1 Sketch of the system Equation of motion 24 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as

26 Single-mass oscillator revisited 26 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as

28 Title Two-mass of presentation oscillator revisited 28 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as

29 Structure of the interface FMU is exchanged in a.zip format Model description in a.xml file Implementation as C-source or.dll Two interfaces Model exchange Co-Simulation.fmu Model description.xml Solver Implementation of the FMI.dll 29 13/03/2015 Nils Menager DC/ETI22 Bosch Rexroth AG All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as

Allgemeines Dienstmanagement Das MNM-Dienstmodell in Herleitung und Anwendungsmethodik

1. Fachgespräch Applikationsmanagement Karlsruhe, 28. Februar 1. März 2002 Allgemeines Dienstmanagement Das MNM-Dienstmodell in Herleitung und Anwendungsmethodik Institut für Informatik, Ludwig-Maximilians-Universität