Methoden und Ansätze für die Entwicklung und den Test prädiktiver Fahrzeugregelungsfunktionen

In dieser Arbeit werden das aktuelle Vorgehen und die Prozesse in der automobilen Produktentwicklung sowie die etablierten Methoden für die Entwicklung, Verifikation und Validierung von Fahrzeugregelungsfunktionen analysiert. Dem wird eine Taxonomie und Analyse aktueller Serienanwendungen und Forschungskonzepte gegenüber gestellt. Ziel ist es, durch eine ganzheitliche Betrachtung die aktuellen Rahmenbedingungen und Herausforderungen bei der Entwicklung innovativer Funktionen für die Automatisierung der Fahraufgabe zu identifizieren. Auf dieser Grundlage wird ein neuartiges Konzept für die Entwicklung und den Test prädiktiver Fahrzeugregelungsfunktionen erarbeitet. Das Kernstück des entwickelten Konzepts stellt die Reactive-Replay Methode dar. Sie ermöglicht eine enge Verzahnung von Erprobungsfahrten in der realen Welt mit der Ausführung der entwickelten Fahrzeugfunktion innerhalb einer Simulationsumgebung. Die adaptive Wiedergabe von während der Erprobung aufgezeichneten Daten des fahrzeuginternen Kommunikationsnetzes ermöglicht einen nahtlosen Übergang von der realen Welt im Fahrzeug in die Simulation im Büro. Auf diese Weise können in der Realität aufgetretene Situationen und Szenarien detailliert und unter Laborbedingungen untersucht und für Tests wiederverwendet werden. Darüber hinaus ermöglicht dieser Ansatz eine effiziente Generierung valider Testszenarien, die durch ihre Vielfältigkeit und Varianz zu einer verbesserten Testabdeckung beitragen. Um die entwickelte Methode systematisch in den produktiven Alltag der Funktionsentwicklung zu integrieren, wird ein schlankes, iteratives Vorgehen zur prozessualen Integration der Reactive-Replay Methode vorgeschlagen. Die Verifikation in der Simulationsumgebung wird so mit der Validierung in der Fahrzeugerprobung gekoppelt. Dies unterstützt die frühzeitige und durchgängige Qualitätsbewertung der entwickelten Fahrzeugfunktion. Weiter wird eine Methode zur kontinuierlichen Überprüfung von Anforderungen während der Simulationsausführung untersucht. Ein Ansatz zur effizienten Auswahl von Testszenarien auf Basis der innerhalb eines Szenarios erreichten Parameterüberdeckung rundet die Arbeit ab

Vernetzt planen und produzieren VPP 2006 : Tagungsband Chemnitz 14. und 15. September 2006: Vernetzt planen und produzieren VPP 2006 : Tagungsband Chemnitz14. und 15. September 2006

Vor dem Hintergrund sich immer schneller und stärker wandelnder Marktbedingungen gelten Netzwerke als die Unternehmensform des 21. Jahrhunderts. Sie erlauben insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen die Erhaltung und Erhöhung ihrer Wettbewerbsfähigkeit durch gezielte Kooperation und Bündelung ihrer Kompetenzen. Unternehmen benötigen dafür entsprechende Methoden und Instrumentarien. Diese stehen neben Theorien und Modellen im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten des Sonderforschungsbereiches (SFB) 457 „Hierarchielose regionale Produktionsnetze“ an der Technischen Universität Chemnitz. Zum nunmehr fünften Male findet am 14. und 15. September 2006 die Fachtagung „Vernetzt planen und produzieren – VPP 2006“ statt. Es werden auch in diesem Jahr die aktuellen Ergebnisse des SFB 457, weiterer nationaler und internationaler Forschungsarbeiten und -projekte auf dem Gebiet der Netzwerkforschung sowie Erkenntnisse und Erfahrungen der praktischen Umsetzung durch die Industrie von Wissenschaftlern und Praktikern vorgestellt und diskutiert. Als Referenten der Plenarveranstaltung werden Herr Prof. Kuhn von der Universität Dortmund, Herr Prof. Westkämper von der Universität Stuttgart, Herr Prof. Herzog von der Universität Bremen, Herr Prof. Nyhuis von der Universität Hannover und Herr Prof. Smirnov von der Russischen Akademie der Wissenschaften Sankt Petersburg in ihren Beiträgen verschiedene Aspekte von Netzwerken thematisieren. Neben den schon traditionellen Workshops zu verschiedenen Themenbereichen des Bildens und Betreibens von Netzwerken wird in diesem Jahr ein zusätzlicher Workshop zum Thema „Netzwerke und Cluster in der brasilianisch-deutschen Zusammenarbeit“ stattfinden. Dieser ist Teil des Besuches einer Delegation aus Vertretern der Regierung und Wirtschaft des brasilianischen Bundesstaates Bahia, die gemeinsam mit Vertretern des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sowie des Sächsischen Ministeriums für Wirtschaft und Arbeit an der Tagung teilnehmen werden, um neue Kontakte zu schließen und weitere Kooperationsvorhaben zu initiieren. Die Tagung „Vernetzt planen und produzieren – VPP 2006“ ist gleichzeitig Abschlusskolloquium des SFB 457, welcher nach sieben Jahren intensiver und erfolgreicher Netzforschung dieses Jahr endet. Maßgeblichen Anteil am SFB 457 hatten die ehemaligen Sprecher Prof. Siegfried Wirth und Prof. Hartmut Enderlein

MeMo - An open integration-platform for model-based design in the field of vehicle-systems

Für die modellbasierte Entwicklung aktueller Fahrzeuge und Fahrzeugkomponenten finden rechnergestützte Werkzeuge und Simulationsmodelle in breitem Umfang Anwendung. Insbesondere für mechatronische Fahrzeugsysteme ist eine ganzheitliche Betrachtung, basierend auf einer domänenübergreifenden Entwicklung zwischen verschiedenen organisatorischen Abteilungen, Zulieferern etc. unabdingbar. Bereits zu Beginn der Entwicklung ist ein interdisziplinäres Denken, Transparenz zwischen den einzelnen Entwicklern sowie eine gemeinsame Basis für die entstehenden Modelle erforderlich. Vor diesem Hintergrund ist für die methodische Unterstützung das Softwarewerkzeug „MeMo“ konzipiert und implementiert worden. Explizit ausgerichtet auf die Entwicklung von Simulationsmodellen, welche stets durch eine Vielzahl von Dateien repräsentiert werden, ermöglicht „MeMo“ ein paralleles Arbeiten in Form von Softwarekooperationen durch mehrere Entwickler an einem hierarchisch strukturierten Modell. Durch das intelligent angesteuerte Datenbanksystem ist es mit dem neu entstandene Softwarewerkzeug möglich, einmal abgelegte Teilelemente in diversen Modellierungsprojekten wieder zu verwenden. Die zur fahrzeugspezifischen Ausprägung der Modelle notwendigen Parametersätze werden durch spezielle Algorithmen mit dem durch „MeMo“ implementierten Variantenmanagement transparent für den Entwickler dargestellt. Die hierarchische Strukturierung in Verbindung mit dem Variantenmanagement für Simulationsmodelle ermöglicht jedem einzelnen Entwickler eine ganzheitliche Betrachtung des mechatronischen Fahrzeugsystems und ein effizientes Ableiten neuer Konfigurationen, basierend auf dem bereits vorhandenen Wissen im Datenbanksystem. Die interaktive Verknüpfung der Integrationsplattform „MeMo“ mit Matlab/Simulink ermöglicht dem Anwender ein domänenübergreifendes Arbeiten in einem gewohnten Werkzeug, das dem interdisziplinären Entwicklungscharakter mechatronischer Systeme Rechnung trägt.For the model-based design of actual cars and car-components computer-based tools together with simulation-models are used extensively. It is essential for the developer of mechatronic vehicle-systems to have an integral view based on a domain comprehensive development between different organizational departments, suppliers etc. Starting at the beginning of the development cycle interdisciplinary thinking and transparency between all developers as well as a common data-basis and approach for the model to be built is necessary. In order to support the above methodically there is a software-tool named "MeMo" that has been designed and implemented. Aligned explicitly with the development of simulation-models that are represented through many files "MeMo" allows parallel working in the form of software-cooperation through multiple developers on a hierarchically structured model. With the new designed software-tool that is controlling the database-system intelligently it is possible to reuse previous elements in multiple modeling-projects. The parameter-sets that are required in order to get vehicle-specific behavior from a generic simulation model are managed with algorithms that are implemented in "MeMo" for variant-management. The actual existing variants of a model are easily visible to the developer. The hierarchical structuring in addition with the variant-management for simulation-models enables each developer to get a integral view of the mechatronic system. Further more it is possible to efficiently derive a new configuration based on the already saved knowledge in the database-system. The interactive combination of the integration-platform "MeMo" and Matlab/Simulink enables the user to work across different domains with a well known tool and with the necessary interdisciplinary development characteristics of a mechatronic system

MeMo - An open integration-platform for model-based design in the field of vehicle-systems

Für die modellbasierte Entwicklung aktueller Fahrzeuge und Fahrzeugkomponenten finden rechnergestützte Werkzeuge und Simulationsmodelle in breitem Umfang Anwendung. Insbesondere für mechatronische Fahrzeugsysteme ist eine ganzheitliche Betrachtung, basierend auf einer domänenübergreifenden Entwicklung zwischen verschiedenen organisatorischen Abteilungen, Zulieferern etc. unabdingbar. Bereits zu Beginn der Entwicklung ist ein interdisziplinäres Denken, Transparenz zwischen den einzelnen Entwicklern sowie eine gemeinsame Basis für die entstehenden Modelle erforderlich. Vor diesem Hintergrund ist für die methodische Unterstützung das Softwarewerkzeug „MeMo“ konzipiert und implementiert worden. Explizit ausgerichtet auf die Entwicklung von Simulationsmodellen, welche stets durch eine Vielzahl von Dateien repräsentiert werden, ermöglicht „MeMo“ ein paralleles Arbeiten in Form von Softwarekooperationen durch mehrere Entwickler an einem hierarchisch strukturierten Modell. Durch das intelligent angesteuerte Datenbanksystem ist es mit dem neu entstandene Softwarewerkzeug möglich, einmal abgelegte Teilelemente in diversen Modellierungsprojekten wieder zu verwenden. Die zur fahrzeugspezifischen Ausprägung der Modelle notwendigen Parametersätze werden durch spezielle Algorithmen mit dem durch „MeMo“ implementierten Variantenmanagement transparent für den Entwickler dargestellt. Die hierarchische Strukturierung in Verbindung mit dem Variantenmanagement für Simulationsmodelle ermöglicht jedem einzelnen Entwickler eine ganzheitliche Betrachtung des mechatronischen Fahrzeugsystems und ein effizientes Ableiten neuer Konfigurationen, basierend auf dem bereits vorhandenen Wissen im Datenbanksystem. Die interaktive Verknüpfung der Integrationsplattform „MeMo“ mit Matlab/Simulink ermöglicht dem Anwender ein domänenübergreifendes Arbeiten in einem gewohnten Werkzeug, das dem interdisziplinären Entwicklungscharakter mechatronischer Systeme Rechnung trägt.For the model-based design of actual cars and car-components computer-based tools together with simulation-models are used extensively. It is essential for the developer of mechatronic vehicle-systems to have an integral view based on a domain comprehensive development between different organizational departments, suppliers etc. Starting at the beginning of the development cycle interdisciplinary thinking and transparency between all developers as well as a common data-basis and approach for the model to be built is necessary. In order to support the above methodically there is a software-tool named "MeMo" that has been designed and implemented. Aligned explicitly with the development of simulation-models that are represented through many files "MeMo" allows parallel working in the form of software-cooperation through multiple developers on a hierarchically structured model. With the new designed software-tool that is controlling the database-system intelligently it is possible to reuse previous elements in multiple modeling-projects. The parameter-sets that are required in order to get vehicle-specific behavior from a generic simulation model are managed with algorithms that are implemented in "MeMo" for variant-management. The actual existing variants of a model are easily visible to the developer. The hierarchical structuring in addition with the variant-management for simulation-models enables each developer to get a integral view of the mechatronic system. Further more it is possible to efficiently derive a new configuration based on the already saved knowledge in the database-system. The interactive combination of the integration-platform "MeMo" and Matlab/Simulink enables the user to work across different domains with a well known tool and with the necessary interdisciplinary development characteristics of a mechatronic system

Modellbasierte Entwicklung und Konfiguration des zeitgesteuerten FlexRay Bussystems

Die stetige Erhöhung der Verkehrssicherheit durch immer leistungsfähigere Fahrerassistenzsysteme haben in den letzten Jahren maßgeblich zu einem Anwachsen des Elektrik/Elektronik Anteils im Automobilbau geführt. Diese Arbeit liefert einen Beitrag zur Verbesserung der Methoden für die modellbasierte Entwicklung und Konfiguration von FlexRay Bussystemen. Dazu wurden verschiedene Verfahren entwickelt, welche sich mit der Realisierung, Konfiguration, Validierung und Test von FlexRay beschäftigen