sim2gether - Kollaborationsplattform zur interdisziplinären Simulation
Projekt abgeschlossen - Ansprechpartner: ftm@ftm.mw.tum.de
Problemstellung
Entwicklungsprozesse im automobilen Bereich sind sehr Komplex und unterschiedlich. Besonders zu Beginn gibt es viele Freiheiten die gestellten Fahrzeuganforderungen zu realisieren. Um die verschiedenen Möglichkeiten zu vergleichen, ist es vor allem in der Konzeptphase wichtig, möglichst früh viele Eigenschaften des Endproduktes abzuschätzen. Aus diesem Grund ist in dem Bereich Konzeptentwicklung die Systemsimulation ein wesentliches Werkzeug, die eine hohe Bedeutung für die Qualität der Forschungs- und Entwicklungsarbeit haben.
Durch unterschiedliche Simulationssoftware und die verschiedenen Möglichkeiten bei der Modellbildung entsteht eine schnell anwachsende Anzahl an anwendungs- und anwenderspezifischen Simulationsmodellen aus unterschiedlichen Fachbereichen. In dieser komplexen und weit verteilten Modellandschaft sind die Modelle nicht einheitlich Dokumentiert. Zudem ist für die Verwendung spezifisches Wissen notwendig, wie Beispielsweise der Gültigkeitsbereich des Modells, oder die getroffenen Annahmen für Vereinfachungen. Aus diesen Gründen sind die Modelle nur eingeschränkt nutzbar und können nur bedingt Weiterentwickelt und verbessert werden. Da es bisher keinen gruppenübergreifenden Informationsaustausch gibt, führt dies zu Insellösungen und Synergieeffekte werden verschenkt. Deshalb besteht Handlungsbedarf bei der Zusammenarbeit bei fach- und domänenübergreifenden Simulationsprojekten.
Ziel:
Um diese Probleme zu lösen, startet der Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik zusammen mit dem Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen der TU-München und TESIS DYNAware das vom Freistaat Bayern geförderte Forschungs- und Entwicklungsprojekt sim2gether.
Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es die in Forschung und Industrie eingesetzte interdisziplinäre Simulationsmethodik während des Entwicklungsprozesses zu verbessern. Hierfür soll die interaktive Nutzung von Simulationswerkzeugen als Kommunikationsmittel und die domänenübergreifende Vernetzung verschiedener Simulationsmodelle verbessert werden. Um dies zu bewerkstelligen ist ein Metadatenmanagement und eine einheitliche Dokumentation notwendig, bei der auf Vereinfachungen, Gültigkeitsbereich und Grenzen des Modells eingegangen wird. Zu diesem Zweck soll am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik eine Open Source Modellbibliothek erstellt werden, die als Grundlage für eine Kollaborationsplattform für interdisziplinäre Simulationen dient. Diese Plattform soll eine domänen- und fachabteilungsübergreifende Vernetzung ermöglichen.
Durchführung:
Als Grundlage für eine Einheitliche Modellbibliothek wird die Simulationsumgebung Matlab/Simulink verwendet. Um die Ziele zu erreichen, wird vom Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik eine Modellbibliothek für eine Gesamtfahrzeugsimulation angelegt und aufgebaut, welche zukünftig als open Source offen zugänglich sein wird. Hierfür werden bereits bestehende Modelle erfasst, analysiert und aufbereitet. Dieser Arbeitsschritt extrahiert aus den Modellen die einzelnen Komponenten, entwickelt eine klar definierte Schnittstellenarchitektur und arbeitet die notwendigen Kontextinformationen aus. Die Komponenten und die zugehörigen Informationen werden anschließend in die Modellbibliothek integriert.
Die Bibliothek dient als Grundlage für eine Kollaborationsplattform für interdisziplinäre Simulationen und wird von THESIS DYNAware entworfen. Diese Plattform verfolg den Ansatz zum Collaborative Engineering. Mit dieser Herangehensweise wird der Austausch von Dokumentation und Metainformationen ermöglicht. So können verschiede Forschungsgruppen bei gleichzeitigem Informationsaustausch interaktiv miteinander arbeiten.
Zur Erprobung und Validierung der Kollaborationsplattform wenden Mitarbeiter und Studenten des Lehrstuhls für Fahrzeugtechnik und des Lehrstuhls für Verbrennungskraftmaschinen diese Plattform an und entwerfen ein Gesamtfahrzeugmodell mit verschiedenen Variationen.