Die Wissenschaftler erweiterten IEC61499 um diese Methodik und passten Eclipse 4diac entsprechend an. Kontrakte können nun direkt in der Entwicklungsumgebung modelliert und geprüft werden. Dies ist insbesondere beim Übergang vom Systems Engineering zum Software Engineering relevant, da Anforderungen schrittweise konkretisiert werden. Die Kontrakte dienen dabei als formale Absicherung der jeweiligen Konkretisierungen. Sowohl funktionale Anforderungen an die Steuerungssoftware als auch die Kommunikation zwischen Anlagenkomponenten lassen sich nun kontraktbasiert modellieren.

Darüber hinaus wurde Eclipse 4diac um Funktionen zur Entwicklung von Steuerungssoftware für robotische Systeme erweitert, die auf dem Robot Operating System (ROS) basieren. ROS und klassische Industrie-Automation sind traditionell nur schwer integrierbar. Durch eine automatische Codegenerierung kann nun aus IEC61499-basierten Modellen direkt ausführbarer ROS-Code erzeugt werden. Damit werden beide Welten auf Modell- und Codeebene zusammengeführt.

High-Level-Modellierung

Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der High-Level-Modellierung von Produktionsprozessen mit integrierter Codegenerierung. Dabei wird das Gesamtsystem auf einer abstrakten Ebene beschrieben – mit Fokus auf Hauptkomponenten und deren Interaktionen. Spezielle Werkzeuge übersetzen diese Modelle automatisch in ausführbaren Steuerungscode, der anschließend z.B. Roboter, Sensoren oder Fördersysteme ansteuert. Das Vorgehensmodell Vali-CPPS unterstützt diesen Ansatz, indem es eine abstrakte Modellierung der Steuerungslogik erlaubt und so den Übergang vom Systems Engineering zum Software Engineering strukturiert vereinfacht.

Überprüft wurde der Ansatz in der Testfabrik Tipi-Fab. Dort wird eine personalisierte Spardose aus Holz gefertigt und graviert. Der Prozess umfasst mehrere Schritte: Gestaltung der Gravur, Aufbereitung der Druckdaten, Einlegen des Werkstücks in den Lasercutter, Entnahme nach der Bearbeitung, Entsorgung des Verschnitts sowie Verpackung und Auslieferung. Charakteristisch ist die nichtlineare Prozessstruktur – einzelne Schritte wie das Einlegen des Holzes und die Datenaufbereitung können parallel erfolgen. „Das mit Vali-CPPS entwickelte Prozessmodell zeigt Abhängigkeiten zwischen einzelnen Arbeitsschritten auf. So kann die Gravur erst nach dem Einlegen des Holzes erfolgen. Gleichzeitig werden Freiheitsgrade transparent, etwa die parallele Durchführung bestimmter Prozessschritte“, erläutert Dr. Jörg Walter, OFFIS – Institut für Informatik.

Seiten: 1 2