ACOSAR
Das Projektkonsortium des EU-Projekts ACOSAR besteht aus führenden europäischen Fahrzeugherstellern, Zulieferern und Forschungseinrichtungen, die gemeinsam an der notwendigen Standardisierung für modulare, verteilte und offene Systementwicklung arbeiten. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Systemschnittstelle, mit der sich Echtzeitsysteme auch über größere Entfernungen hinweg verbinden und zu einem gemischt virtuell, realen und funktionalen Prototypen zusammenführen lassen. Das Projekt wird vom Grazer Forschungszentrum VIRTUAL VEHICLE geleitet. Als Ergebnis erwartet man sich kostengünstigere Entwicklungsprozesse sowie Möglichkeiten auf neue Geschäftsmodelle.
Echtzeit Co-Simulation
Frühzeitige Vorhersagen und entsprechend frühe Konzeptentscheidungen sind wesentliche Erfolgsfaktoren in modernen Entwicklungsprozessen. Mithilfe von Co-Simulation können unterschiedliche Simulationsmodelle gekoppelt werden und eine gesamtheitliche Systemanalyse wird in sehr frühen Phasen der Entwicklung (Frontloading) möglich.
In der Fahrzeugentwicklung bezeichnet der Begriff Co-Simulation den Ansatz, bei dem die Komplexität des gesamten mechatronischen Produkts „Fahrzeug“ mit seiner Umwelt virtuell in einer Entwicklungsumgebung abgebildet wird. Dabei werden eine oder mehrere domänen- oder fachabteilungsspezifischen Komponenten zu einem interaktiven Simulationsmodell verbunden.
Eine naheliegende Erweiterung des (nicht-echtzeitfähigen, offline) Co-Simulationsansatzes stellt die Einbindung von Echtzeitsystemen dar. Eine oder mehrere Komponenten, die als echte Hardware auf entsprechenden automatisierten Prüfständen verfügbar sind (z.B. der Motor), werden dabei direkt in das bestehende Systemmodell eingebunden. Im Rahmen des Projekts ACoRTA am Grazer Forschungszentrum VIRTUAL VEHICLE wurde gemeinsam mit den Partnern AVL List, Porsche und der TU Graz eine neue Methode entwickelt, die diese Hardware/Software-Co-Simulation in Echtzeit ermöglicht.
ACOSAR: Die Überführung von F&E-Ergebnissen in einen weltweiten Standard
Durch die erfolgreiche Erweiterung der Co-Simulation in der Echtzeitwelt ist es nun möglich, den Co-Simulationsansatz während des gesamten Produktentwicklungsprozesses durchgängig anzuwenden. Doch dieser Erfolg verlangt bereits nach dem nächsten Meilenstein: Die Ergebnisse aus dem reinen F&E-Umfeld sollen auf breiter Ebene einsetzbar sein und in einen weltweiten Industriestandard überführt werden. Genau hier kommt ein neues EU-Projekt namens „ACOSAR“ (
A
dvanced
C
o-Simulation
O
pen
S
ystem
AR
chitecture) ins Spiel.
Für die rein virtuelle Welt gibt es bereits einen weitverbreiteten Standard – das Functional Mock-up Interface (FMI). Dieses ermöglicht die Kopplung beliebiger Simulationsmodelle in einer Simulationsumgebung. Ein entsprechender Standard für Echtzeitsysteme, der die Netzwerkkommunikation miteinbezieht, ist jedoch noch ausständig, aber notwendig – denn Simulationen in Echtzeit sind unerlässlich, sobald reale Komponenten in einer ansonsten virtuellen Umgebung betrieben werden, da sind sich Experten einig.
„Mit der Etablierung des FMI for Model Exchange und Co-Simulation als Standard hat sich der Austausch von Simulationsmodellen über Toolgrenzen hinweg stark vereinfacht. Anwender profitieren von effizienteren Prozessen und vollkommen neuen Simulationsmethoden. Toolhersteller sparen Entwicklungs- und Testaufwand, da sie nur noch eine Tool-zu-Tool-Schnittstelle unterstützen müssen, die von zahlreichen Programmen verstanden wird. FMI ist eine direkte Antwort auf die Anforderungen des kollaborativen Entwicklungsprozesses im Bereich des Virtual Engineering und hat sich mit einer Geschwindigkeit verbreitet, die wir so nicht erwartet haben. Wir rechnen mit einem ähnlichen Erfolg der Standardisierungsbemühungen im Bereich der Echtzeit- und Testsysteme innerhalb ACOSAR.“, so Torsten Blochwitz, R&D Manager bei der ITI GmbH und FMI-Projektleiter in der Modelica Association.
Klare Vorteile durch ACOSAR
Mit dem durch ACOSAR entwickelten ACI werden - trotz großer topologischer Distanzen der Entwicklungspartner - frühzeitige Tests und verbesserte Entscheidungsprozesse möglich. Automobilhersteller sowie Forschungseinrichtungen profitieren von wesentlichen Zeit-, Ressourcen- und Kostenersparnissen.
Klare Vorteile gibt es vor allem auch für Klein- und Mittelbetriebe: Durch die geplante Standardisierung wird ihnen Zugang zu, ansonsten Großunternehmen vorbehaltenen, Bereichen und Geschäftsfeldern gewährt.
Nicht zuletzt besteht durch die Standardisierung der ACI die Möglichkeit vollkommen neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Innovative Formen der Zusammenarbeit, wie zum Beispiel Testbench-Sharing oder Cloud Simulation, können bald sehr einfach und unternehmensübergreifend umgesetzt werden.