Vernetzte und kommunizierende Produkte am Beispiel
einer autonomen Baustelle
Wie lässt sich die Komplexität von Produkt- sowie Produkt-Service-Systemen beherrschen? Wie kann das Model-based Systems Engineering (MBSE) dabei in Kombination mit Digitalen Zwillingen und IoT-Plattformen helfen? Zur Beantwortung dieser Fragestellungen wird im e4lab der “Autonome Baustelle”-Demonstrator ausgestellt, ein Closed-Loop Systems Engineering Demonstrator des Lehrstuhls für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) an der TU Kaiserslautern, der in Kooperation mit CONTACT Software GmbH aufgebaut wurde.
Der Fokus liegt hierbei auf den methodischen sowie informationstechnischen Herausforderungen bei der Entwicklung und Optimierung von komplexen, smarten Produkt- bzw. Produkt-Service-Systemen. Anhand der Modelle der Baustellenfahrzeuge – als Teilsysteme des System of Systems (SoS) „Autonome Baustelle“ – wird das Konzept des Closed-Loop Systems Engineering validiert. Dabei sind die folgenden Loops von wichtiger Bedeutung:
(1) Model-in-the-Loop: Verifizierung des Systemdesigns in Bezug auf Architektur und Verhalten und die frühzeitige Validierung von Teillösungen oder Systemkomponenten auf Basis ausführbarer Systemmodelle, (2) Twin-in-theLoop: Validierung des digitalen Zwillings eines Produkts oder eines Systems sowie der zugehörigen Datenmanagementplattform (IoT) durch die Anbindung an ausführbare Systemmodelle und (3) System-in-the-Loop: Verwendung tatsächlicher Produktnutzungsdaten in Kombination mit Systemmodellen, die über digitale Zwillinge verbunden sind, zur Analyse von Betriebsverhalten und Leistung des Systems und Umsetzung von Verbesserungen durch Rekonfiguration existierender Produktinstanzen Designänderungen zukünftiger Systemgenerationen
Weiterführende Informationen zum Projekt entnehmene Sie dem folgenden Paper