При разработке мобильных систем подходящие инструменты моделирования обеспечивают поддержку, например, при рассмотрении конструкции транспортного средства, конструкции привода и разработке основных концепций управления и регулирования.
Но по существу рассматриваются только отдельные аспекты всей системы. Вопрос о том, как поведение подкомпонента влияет на всю систему в различных рабочих ситуациях, обычно остается без ответа. Однако с увеличением сложности системы и разнообразных взаимозависимостей между подкомпонентами этот вопрос, в частности, становится все более и более важным, поскольку функциональность всех подкомпонентов не обязательно приводит к функциональной, высокопроизводительной и в то же время экономически эффективной системе в целом.
Новые виртуальные испытательные стенды, которые моделируют целые системы при сохранении уровня детализации и информативности отдельных компонентов моделирования в их прикладной среде, закрывают этот пробел. Концепции, относящиеся к Industry 4.0 и «цифровому близнецу», обеспечивают необходимую основу для этого. Цифровой близнец представляет собой так называемый технический актив (например, мобильную систему в целом, а также ее датчики, двигатели, компоненты управления и т. Д.) С ее данными, функциями и вариантами связи на разных уровнях детализации в цифровом мире. Для этой цели он объединяет знания, полученные в ходе строительства и разработки, т. Е. Из цифровой модели, с оперативными данными (цифровая тень) и моделью поведения для создания реалистичного цифрового изображения. Использование современных технологий моделирования затем оживляет цифрового близнеца и делает его экспериментальным, а цифровой близнец становится экспериментальным цифровым близнецом (EDZ).
Моделирование сетевых компонентов
Эти EDZ - как и их настоящие коллеги, но изначально исключительно в виртуальном мире - связаны друг с другом. Таким образом, различные системы и сценарии применения могут быть представлены сетями взаимодействующих EDZ, которые затем полностью моделируются в виртуальных испытательных стендах. Это отправная точка для всестороннего моделирования систем на основе моделирования. Основное внимание уделяется EDZ, которая развивается, например, на основе системного проектирования на основе моделей с каждым отдельным этапом разработки. Это постепенно создает полностью цифровое изображение соответствующих реальных активов, которое теперь также полностью воспроизводит их поведение.
Сельское хозяйство 4.0
Цифровой фермер
Ганноверская Ярмарка 2017
С виртуальным близнецом для производства 4.0
Важным аспектом является возможность многократного использования EDZ. Так же легко, как вы можете связать EDZ с другими, так же легко перенести его в другие сценарии приложений. Оба позволяют быстро изучить новые области применения EDZ, а также многократное использование в различных областях применения моделирования во всем жизненном цикле мобильных систем.
Экспериментальный цифровой близнец лесозаготовительной машины
Технология моделирования для этого готова. Изображение заголовка иллюстрирует это на примере ЭДЗ лесозаготовительной машины, состоящей из ЭДЗ транспортного средства, крана, уборочной головки, различных датчиков, инфраструктуры связи в автомобиле и систем управления и регулирования. Виртуальная машина взаимодействует с EDZ своей цифровой среды, состоящей из деревьев, лесной подстилки или других машин и работников леса. Он может быть полностью и автоматически протестирован в различных прикладных сценариях и в интерактивном режиме с учетом внутренних и внешних взаимодействий, а важные части моделирования могут быть проверены на предмет их функциональности.
То же самое относится, например, к частично или полностью автономным транспортным средствам. Высокодетализированные EDC шасси, трансмиссии, датчиков, алгоритмов обработки данных и водителя позволяют проводить детальный осмотр новых транспортных средств задолго до их фактического изготовления. (Ш)
* Доктор Майкл Шлус и профессор доктор Юрген Росманн работает в Институте взаимодействия человека с машиной в RWTH Aachen