Demonstrator 1 – Entwicklung cybertronischer Produkte am Beispiel „Autonomes Parken“

Zielstellung

Ziel des Demonstrator 1 war die grundlegende Validierung der Ansätze für Entwicklung cybertonischer Produkte aus mecPro². Das beinhaltete die Nachweisführung der prinzipiellen Realisierbarkeit durch eine technische Implementierung der Ansätze nahe an bestehenden Software-Werkzeugen. Die Umsetzung sollte die Konzepte aus mecPro² mit Software illustrieren, dynamisch werden lassen und schließlich anhand realer Modelldaten absichern. Konkret wurden folgende Punkte bearbeitet Kern der Darstellung ist die Softwareunterstützung für den Entwicklungsprozess, wobei von einem PLM-Ansatz ausgegangen wird. Ausgehend vom Software-System CIM DATABASE PLM wird ein PLM-Prozess aufgebaut, der diverse Software-Werkzeuge integriert, um den Schritt von einem dokumentbasierten Anforderungsmanagement hin zu einem modellbasierten Systementwurf mit SysML-Modellmanagement im PLM durchgängig zu illustrieren und validieren. Es werden PLM-Funktionen eingesetzt, die aufzeigen wie eine MBSE-PLM-Integration praktisch aussehen kann. Es werden dafür neue Funktionen für das SysML-Modellmanagement und Struktur bzw. Semantik-Management eingeführt. Bekannte PLM-Funktionen werden genutzt und adaptiert, um die Durchgängigkeit zum Anforderungsmanagement, Projektmanagement und Änderungswesen herzustellen. Produktmodelle werden in Bezug auf das synthetische Anwendungsbeispiel Autonomes Parken generiert.

Ergebnisse

Für den Demonstrator wird der exemplarischer Anwendungsfall „autonomes Parken“ angenommen. Der Anwendungsfall speist sich aus dem Automobilumfeld und nimmt aktuelle Aspekte des autonomen Fahrens auf. Er beschreibt die Entwicklung eines cybertronischen Produkts, dass sich aus cybertronischen Elementen zusammensetzt. Die Elemente bestehen aus einem PKW, einer Softwareapplikation, einer Schranke und einem Parkhaus. Im Anwendungsfall wird davon ausgegangen, dass ein Fahrzeug autonom in einem Parkhaus ein- und ausgeparkt wird, ohne dass ein Fahrer im Fahrzeug sitzt. Das Fahrzeug vernetzt sich mit seiner physischen Umgebung und dem Internet und verarbeitet dabei digital Informationen.

Für die Analyse der MBSE-PLM-Schnittstelle wird der Anwendungsfall nicht vollständig modelliert, sondern der Fokus auf die Zufahrtsbeschränkung (Schranke) des Parkhauses gelegt. Über den Systemkontext der Parkhausschranke wird der Anwendungsfall ausreichend abgebildet. Die AP-Ziele konnten dadurch, trotz vermindertem Modellierungsaufwand, erreicht werden.

Die Anforderungen der vernetzungsfähige Schranke wurden per Lastenheft zunächst natürlichsprachlich beschrieben. Aufbauend auf den Anforderungen wurde ein Systemmodell mit der SysML erstellt, ein Simulationsmodell und CAD-Modell generiert und die Verwaltung aller Daten im PLM vorgenommen. Die Abbildungen 1 gibt Aufschluss über die Informationsflüsse und Modelle des Anwendungsszenarios.