Echtzeit-Co-Simulation für die Virtuelle Inbetriebnahme
Echtzeitfähige Integrations-Plattform für Digitale Zwillinge
DOI:
https://doi.org/10.17560/atp.v60i11-12.2361Schlagworte:
Echtzeit-Co-Simulation, Virtuelle Inbetriebnahme, Digitaler ZwillingAbstract
Bei der virtuellen Planung, Auslegung und Inbetriebnahme steigen die Anforderungen an die Aussagekraft Digitaler Zwillinge zur umfassenden Abbildung der Interaktionen zwischen Prozess, Maschine, Steuerungssystem und Bediener. Die Zunahme der Modellkomplexität eines Digitalen Zwillings stellt die Echtzeitsimulation vor neue Herausforderungen. Dieser Beitrag stellt eine Echtzeit-Co-Simulations Plattform für die Virtuelle Inbetriebnahme mit Hilfe eines Digitalen Zwillings vor. Diese umfasst (i) die Integration leistungsfähiger technologiespezifischer Simulationsmodelle durch Ansätze zur Modellintegration und (ii) die Echtzeit-Co-Simulation auf Basis von Separations-, Parallelisierungs-, Synchronisations- und Datenaustauschmechanismen.
Literaturhinweise
Benedikt, M., Watzenig, D., & Hofer, A. (2013). Modelling and analysis of the non-iterative coupling process for co-simulation. Mathematical and computer modelling of dynamical systems, 19(5), 451-470.
Blochwitz, T., Otter, M., Akesson, J., Arnold, M., Clauss, C., Elmqvist, H., ... & Olsson, H. (2012, November). Functional mockup interface 2.0: The standard for tool independent exchange of simulation models. In Proceedings of the 9th International MODELICA Conference; September 3-5; 2012; Munich; Germany (No. 076, pp. 173-184). Linköping University Electronic Press.
Dronka, S. (2004). Die Simulation gekoppelter Mehrkörper-und Hydraulik-Modelle mit Erweiterung für Echtzeitsimulation. Shaker.
Gear, C. W., & Wells, D. R. (1984). Multirate linear multistep methods. BIT Numerical Mathematics, 24(4), 484-502.
Gipser M. (1999). Systemdynamik und Simulation. Wiesbaden: Springer Fachmedien.
Gomes, C., Thule, C., Broman, D., Larsen, P. G., & Vangheluwe, H. (2018). Co-Simulation: A Survey. ACM Computing Surveys (CSUR), 51(3), 49.
Günther, F. C. (2017). Beitrag zur Co-Simulation in der Gesamtsystementwicklung des Kraftfahrzeugs (Doctoral dissertation, Technische Universität München).
Hoher, S. (2017). Ein gekoppeltes Materialflussmodell zur durchgängigen Entwicklungsunterstützung von Materialflusssteuerungen. Stuttgart: Fraunhofer Verlag.
Kübler, R., & Schiehlen, W. (2000). Two methods of simulator coupling. Mathematical and computer modelling of dynamical systems, 6(2), 93-113.
Mewes, J. (2005). Virtuelle Inbetriebnahme mit realen Automatisierungssystemen und virtuellen Maschinen. Deutsch-Niederländische Automatisierungstage.
Pirtschow G, Berkemer T, Bürger T, Croon N, Korajda B, Röck S. (2003). Die simulierte Werkzeugmaschine. In Fertigungstechnisches Kolloquium Stuttgart, FtK 2003.
Pritschow, G., & Röck, S. (2004). “Hardware in the loop” simulation of machine tools. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 53(1), 295-298.
Scheifele C, Riedel O, Verl A. (2017). Virtuelle Inbetriebnahme komplexer Produktionsanlagen mittels echtzeitfähiger Co-Simulation. In VDI Tagungsband Automation, 2017, Baden-Baden.
Scheifele C, Verl A. (2017). Von der Virtuellen Maschine zur Virtuellen Produktion mit Ansätzen der Echtzeit-Co-Simulation. In Industrie 4.0. Vision und Reaqlität. Fortschritt-Berichte VDI. Reihe 2, Fertigungstechnik. Nr. 696; 2017, 81-90.
ScHeifele, C., & Verl, A. (2016). HardwareYinYTHeYLoop SimulaTion for MacHines Based on a MulTiYRaTe ApproacH. In The 9th EUROSIM Congress on Modelling and Simulation (EUROSIM 2016).
Schmoll, R. (2015). Co-Simulation und Solverkopplung: Analyse komplexer multiphysikalischer Systeme. kassel university press GmbH.
Sekler, P. (2012). Modellbasierte Berechnung der Systemeigenschaften von Maschinenstrukturen auf der Steuerung.
VDI 4499. (2008). Digitale Fabrik – Grundlagen. VDI: www.beuth.de
Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA). (2017). IT-Report Simulation + Visualisierung 2017. Einsatz von Simulationswerkzeugen, Einbindung in die Organisation und Entwicklungstendenzen. Abgerufen von: https://sud.vdma.org/viewer/-/v2article/render/18302246
Wünsch, G. (2008). Methoden für die virtuelle Inbetriebnahme automatisierter Produktionssysteme. Utz.
Zäh, M. F., Schack, R., Carnevale, M., & Müller, S. (2005). Ansatz zur Projektierung der digitalen Fabrik. In ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 100(5), 286-290.
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