aCoSi

DFG

Automatisierte Partitionierung für die Echtzeit-Co-Simulation bei der virtuellen Inbetriebnahme von Produktionssystemen

Projektförderung

Hintergrund

Im Entwicklungsprozess neuer Produktionsanlagen werden heute im Maschinen- und Anlagenbau je nach Fragestellung Simulationen in unterschiedlichen Ausprägungen eingesetzt. Simulationen helfen, Entwicklungs- und Absicherungsprozesse zu beschleunigen und die Qualität von Anlagen und der zu produzierenden Produkte bei gleichzeitiger Kostenreduktion zu steigern. Von zentraler Bedeutung für den Maschinen- und Anlagenbau ist die Methode der virtuellen Inbetriebnahme (VIBN) von Produktionssystemen mit industriellen Steuerungen. Bei der VIBN wird die Steuerung mit einem Simulationsmodell der Anlage gekoppelt. So kann die Steuerung vor dem Aufbau der realen Hardware des Produktionssystems sicher und umfassend getestet werden. 

Problemstellung

Damit die Simulation ihr reales Pendant möglichst genau abbildet und auch bei dem Einsatz komplexer Modelle eine echtzeitfähige Berechnung möglich ist, wird auf Parallelisierung gesetzt. Bei aktuellen Lösungen zur verteilten Echtzeitsimulation für die VIBN ist jedoch eine manuelle Aufteilung des Modells auf die parallel berechneten Simulationstasks notwendig. Diese manuelle Aufteilung erhöht den Modellierungsaufwand und senkt damit die Akzeptanz und Wirtschaftlichkeit der Echtzeit-Co-Simulation. Darüber hinaus erfordert die manuelle Aufteilung Expertenwissen und führt in der Regel nicht zu einer optimalen Aufteilung des Simulationsmodells, da keine genauen Daten für den Berechnungsaufwand vorliegen.

Zielsetzung

Ziel dieses Projektes ist es, eine automatisierte Partitionierung für die Echtzeit-Co-Simulation bei der VIBN von Produktionssystemen zu ermöglichen. Dadurch soll der manuelle Aufwand bei der Modellpartitionierung minimiert und eine optimierte Modellpartitionierung erreicht werden. Ausgangspunkt für diesen neuartigen Ansatz ist ein funktionsfähiges nicht-parallelisiertes Modell für die VIBN. Ein in diesem Projekt zu entwickelnder Partitionierungsalgorithmus teilt das Gesamtmodell in Teilmodelle auf, analysiert den Rechenaufwand der einzelnen Teilmodelle und weist die Teilmodelle verschiedenen Simulationsaufgaben zu. Das partitionierte Modell kann je nach Anforderung mit reduzierter Rechenzeit ausgeführt werden oder die Kopplung verschiedener Modelle und Simulatoren ermöglichen.

Ziel der automatisierten Partitionierung

Ihr Ansprechpartner

Dieses Bild zeigt Lars Klingel

Lars Klingel

M.Sc.

Gruppenleiter "Virtuelle Methoden in der Produktionstechnik"

Dieses Bild zeigt Daniel Littfinski

Daniel Littfinski

M.Sc.

Wissenschaftlicher Mitarbeiter "Virtuelle Methoden in der Produktionstechnik"

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