Volume 63, Issue 2 - Special Issue: Entwurf komplexer Automatisierungssysteme / Ulrich Jumar

Zusammenfassung Die Interpretation des Konzepts von Industrie 4.0 ist vielschichtig und abhängig davon, ob aus der Sicht des Maschinen- oder Anlagenbaus, von der IT Branche oder von der Automatisierungstechnik an das Thema herangegangen wird. Es ist jedoch klar zu erkennen, dass die systemweit eindeutig definierte Semantik aller gemeinschaftlich genutzten Daten zwingend erforderlich ist. Ausgangspunkt der Überlegungen ist eine Gruppierung von I40-Komponenten, welche die Eigentümer der Daten sind. Diese sind Bestandteile von Cyber-Physical-Systems (CPS), in denen sie Dienste anbieten, um zusammen mit IT-orientierten Diensten neue Wertschöpfungsketten zu bilden. Alle Dienste und Dienstinhalte müssen dafür semantisch eindeutig definiert sein. Anhand von Produkt-, Prozess- und Ressourcen-Modell (PPR-Modell) und dem Datenmodell der VDI/VDE 3682-Richtlinie wird beispielhaft dargestellt, wie die Informationen über Industrie-4.0-Komponenten semantisch eindeutig beschrieben werden können. Es wird dargestellt wie diese Beschreibung auch für die Daten der I40-Dienste verwendet werden kann. Dadurch steigt der Grad der Fähigkeit, semantisch eindeutige Daten maschinell zu verarbeiten.

Zusammenfassung Eine Prozedur beschreibt allgemein den Verfahrensablauf zur Realisierung eines bestimmten Prozesses. Operativ beschreibt sie den geplanten Steuerungsablauf für eine gegebene Systemumgebung in mehreren Schritten mit entsprechenden Übergangsbedingungen. Die Beschreibung der Prozeduren erfolgt heute typischerweise mit speziell auf die Anwendung zugeschnittenen Sprachen. In diesem Beitrag wird angeregt, ein gemeinsames Metamodell der Prozedurbeschreibung zu entwickeln. Ein solches Metamodell trägt wesentlich zur Standardisierung der Prozedurbeschreibung bei. In dieser Arbeit werden generische Konzepte vorgestellt, auf denen ein Metamodell der Prozedurbeschreibung aufgebaut werden kann.

Zusammenfassung Die steigende Herausforderung, kundenindividuelle Produkte in kurzer Zeit fertigen zu können, führt zu einer Vielzahl von Maschinenvarianten. Um diese Variabilität geeignet verwalten zu können, ist ein Konzept zur Wiederverwendung von Engineering-Dokumenten erforderlich, das die am Entwicklungsprozess beteiligten Disziplinen umfasst. Im Beitrag werden die benötigten Bestandteile für einen interdisziplinären Produktlinienansatz unter Berücksichtigung der Kundensicht vorgestellt.

Zusammenfassung Der Simulation kommt im Rahmen einer durchgehenden digitalen Fabrikplanung immer größere Bedeutung zu. Eine Möglichkeit, die Qualität sowie Termintreue bei der Erstellung von automatisierten fertigungstechnischen Anlagen sicherzustellen, stellt die virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) dar. Der dafür notwendige Modellbildungsprozess ist jedoch oftmals mit hohen Aufwänden verbunden. Der Beitrag zeigt, wie sich dieser Aufwand durch eine automatische Simulationsmodellgenerierung minimieren lässt.

Zusammenfassung Der Einsatz von Modellen als Grundlage für eine automatisierte Testfallerzeugung bietet einen wesentlichen Vorteil durch eine Erhöhung der Testabdeckung, eine vereinfachte Wiederholbarkeit der Testerstellung und damit verbunden einer Qualitätssteigerung der Produkte. In diesem Beitrag wird eine Methode zur Modellsynthese vorgestellt. Dabei wird aus formalisierten Anforderungen automatisiert ein Spezifikationsmodell für den Zweck der automatisierten Testfallerzeugung generiert. Im Zuge der Modellgenerierung erfolgt eine Verifizierung des Modells, um widersprüchliche oder redundante Beschreibungen aufzudecken.

Zusammenfassung Dieser Beitrag widmet sich der methodischen Analyse verteilter Automatisierungssysteme. Dafür wird eine systemtheoretische Darstellung über die Attributhierarchie bereitgestellt, die der weiteren Modellierung mittels Petrinetzen dient. Zur Zeitverhaltensanalyse werden die grundlegenden Modelle der asynchronen Zyklusübergänge und des Buszugriffs erläutert sowie Simulationsergebnisse vorgestellt und validiert. Aus der Simulation eines vollständigen Informationsprozesses lassen sich realitätsnahe Aussagen zu tolerierbaren Grenzwerten ableiten, die im operativen Betrieb überwacht werden.

Zusammenfassung Die Kommunikation zwischen Leitstelle und Fahrzeugen und Fahrzeugen untereinander ist für den effizienten Betrieb des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) zentral. Dieser Beitrag stellt eine auf offenen Standards basierende Kommunikationsarchitektur für Anwendungen im ÖPNV vor. In den Anwendungen werden verteilte Geschäftsprozesse und Kommunikationsereignisse integriert modelliert.