Automatisierung der Architektur­optimierung komplexer Systeme

Projekt­beschreibung und Ziele

Internationaler Wettbewerb und der damit verbundene Innovationsdruck erfordert die Entwicklung immer komplexerer Produkte und Prozesse mit zunehmendem Grad an Vernetzung und Digitalisierung. Im Entwicklungsprozess dieser Systeme werden textbasierte Spezifikationen erstellt und weitergegeben. Unterauftragnehmer treffen Entwurfsentscheidungen, ohne deren Einfluss auf das Gesamtsystem oder andere Teilsysteme bestimmen zu können. Da keine ausführbare Spezifikation zur Verfügung steht, kann das Verhalten des resultierenden Gesamtsystems zu diesem Zeitpunkt weder analysiert noch optimiert werden. Mängel in der Spezifikation von Anforderungen gelten als häufigste Ursache für Verzögerungen und Budgetüberschreitungen. Durch die Nutzung modellbasierter Entwicklungsmethoden und der frühen Validierung durch ausführbare Spezifikationen wird dieses Problem gelöst. Mit dem Multi-Domain Simulationswerkzeug MLDesigner müssen dazu häufig sehr aufwändige Experimente mit mehreren Modellen/Simulationen manuell gesteuert, durchgeführt und ausgewertet werden.

Im Forschungsvorhaben soll eine Technologie entwickelt werden, die die Validierung und vor allem die Optimierung komplexer Systeme und Prozesse wesentlich erleichtert und beschleunigt. Zusammenhänge und Abfolgen der Einzelschritte von Experimenten und Optimierungsverfahren werden dabei selbst in einem Modell abgebildet und anschließend automatisiert ausgeführt. Eine Entwicklungsumgebung wird es ermöglichen, unabhängige Simulationen in einem Steuerflussdiagramm darzustellen und mit entsprechenden Verfahren automatisiert zu optimieren. Die Ergebnisse des Forschungsprojekts integrieren Simulationswerkzeuge wie MLDesigner und TimeNET. Das Forschungsprojekt hat sein Ziel erreicht, wenn integrierte Modelle, bestehend aus Simulation-Set Komponenten (ausführbar mit MLDesigner und/oder TimeNet) sowie existierenden Simulationskomponenten von MLDesigner, erstellt und gemeinsam ausgeführt werden können. Mit der Umsetzung der wissenschaftlichen Ziele wird ein Alleinstellungsmerkmal und damit ein Wettbewerbsvorteil des geförderten KMUs realisiert.

Roadmap

  • Anforderungs­definition

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    Im Rahmen des Arbeitspakets sollen alle notwendigen Konzepte der Simulation-Set Technologie zusammengetragen und in Anforderungsdokumenten festgehalten werden. Dies umfasst neben der Beschreibung des Leistungsumfangs auch die Bewertung geeigneter externer Technologien (third-party components).

  • Spezifikation und Entwurf

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    Die Aufgaben dieses Arbeitspakets umfassen eine Verfeinerung der in AP100 festgestellten Anforderungen und erarbeiteten Konzepte sowie die Erstellung eines, den Anforderungen entsprechenden, formalisierten Softwaredesigns.

  • Umsetzung und Integration

      07/2015 - 07/2016

    Diese Phase des Projekts setzt die in den Spezifikationen definierten Komponenten des Grundsystems der Simulation-Set Technologie als Softwareanwendung um.

  • Validierung und Test

      08/2016 - 08/2017

    In diesem Arbeitspaket werden Methoden angewandt, die umgesetzte Software in Hinblick auf die zuvor definierten Eigenschaften zu überprüfen. In einem weiteren Schritt sollen alle Komponenten mit Unit-Tests auf ihre Funktionsfähigkeit bezüglich korrekter Ergebnisse überprüft werden, soweit dies mit vertretbarem Aufwand umsetzbar ist.

  • Beispiele / Anwendungen

      01/2015 - 08/2017

    Erstellung von funktionalen Erweiterungen sowie Beispielen zur Anwendung der Simulation-Set Technologie. Das Werkzeug TimeNET wird als externes Modul zur Ausführung von Petri-Netzen integriert. Bis dato als nicht durchführbar geltende Experimente zur Architekturoptimierung werden vervollständigt und mit der neuen Technologie umgesetzt. Anwendungen aus Industrieprojekten der Projektpartner werden aufbereitet und ggf. neu implementiert.

  • Dokumentation/Reviews

      10/2016 - 08/2017

    Im Rahmen dieses Arbeitspakets werden theoretische Grundlagen, eine Beschreibung der Methodik sowie alle zur Anwendung notwendigen Arbeitsschritte textuell und grafisch aufbereitet und mit Hilfe des Help Authoring Tools als neues Kapitel in das Benutzerhandbuch eingefügt.

Kontakt


 

Ansprechpartner

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Dipl.-Inf. Tino Jungebloud
Langewiesener Str. 22
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Tel: (+49) 3677 4625-46
Email
tino.jungebloud@mldesigner.de

Über uns

Die Mission Level Design GmbH ist ein deutsches mittelstäendisches Unternehmen mit den Geschäftsfeldern Softwareentwicklung und Ingenieurdienstleistung sowie Training und Schulung insbesondere im Bereich der modellbasierten System- und Softwareentwicklung.

Wissenschaftlicher Projektpartner


Fakultät für Informatik und Automatisierung
FG System- und Softwareengineering
Univ. Prof. Dr.-Ing. habil. Armin Zimmermann
98693 Ilmenau, Deutschland
Tel: (+49) 3677 69-2767
armin.zimmermann@tu-ilmenau.de

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Das Projekt wird vom Bundes­minister­ium für Bildung und Forschung ge­fördert. Förder­kennzeichen: 01| S13031A