Projektdetail

DisMoSim - Verteilte Modellierung und Simulation kyberphysikalischer Systeme

Projektstart: 01-09-2018

Projektende: 31-08-2021

Um der wachsenden Komplexität moderner Produkte im Fahrzeug-, Maschinen- oder Anlagenbau zu begegnen, werden diese Produkte zunehmend in Subsysteme oder Module zerlegt. Die virtuelle Entwicklung des Gesamtsystems (einschließlich Modellierung, Simulation und Optimierung) wird heute typischerweise von einer Person in einem einsamen Arbeitsprozess durchgeführt. Dies führt u.a. zu folgenden Problemen: Da gängige Softwareprodukte keine synchrone Zusammenarbeit erlauben, ist die komplexe und fehleranfällige Aufgabe der Modellierung eine Belastung für den Einzelnen und kann zu ineffizienter Kommunikation und redundanten Arbeitsabläufen führen. Auch die Simulation des Gesamtmodells findet in der Regel nur an einem Standort statt, was bei der Weitergabe von Modellen zwischen den beteiligten Unternehmen zwangsläufig zu Vertraulichkeitsproblemen führt. Hinzu kommt, dass der Datenaustausch in der Regel nicht standardisiert ist und oft ad hoc und ineffizient gelöst wird. Daraus leitet sich die Motivation von DisMoSim ab: Die dezentrale Realität heutiger Entwicklungsprozesse von der Modellierung über die Simulation bis hin zur Optimierung und Verifikation von cyber-physikalischen Systemen soll in diesem Projekt abgebildet und mit neuen Werkzeugen unterstützt werden.

Ziel ist der Entwurf, die prototypische Implementierung und Evaluation neuer digitaler Werkzeuge und Algorithmen zur Unterstützung der kollaborativen Entwicklung an verschiedenen Standorten. Im Bereich der 3D-Modellierung unterstützen neue Bedien- und Visualisierungskonzepte eine effektivere und effizientere Teamarbeit in und zwischen Unternehmen. Multi-Touch- und stiftbasierte Eingaben auf großen Displays oder mobilen Geräten ermöglichen eine nahtlose Gruppenarbeit am gleichen Standort ("co-located") oder in verteilten Teams ("remote"). Know-how-Schutz beim Modell- und Datenaustausch zwischen OEM und Zulieferer wird durch neue Algorithmen zur gekoppelten Simulation der Subsysteme gewährleistet. Die Anpassung standardisierter Web-Technologien garantiert einen einheitlichen und effizienten Datentransfer. Die Erreichung all dieser Ziele wird durch ein konkretes Testszenario untermauert. Die verteilte Modellierung, Simulation, Steuerung und Optimierung wird an einem Gesamtfahrzeug demonstriert.

Mit DisMoSim wird eine Infrastruktur geschaffen, die es der Fachhochschule Oberösterreich ermöglicht, österreichische Industriepartner in Folgeprojekten bei der Umsetzung der Vision "Industry 4.0", insbesondere in den Bereichen Fahrzeug-, Maschinen- und Anlagenbau, zu unterstützen. Die Erkenntnisse fließen in bestehende und neue fakultätsübergreifende Lehrveranstaltungen zum Thema "Modellierung und Simulation von cyber-physikalischen Systemen" ein.

Das Projekt wird im Rahmen des Programms COIN Kooperation & Innovation durch das Bundesministerium für Wirtschaft, Familie und Jugend und das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie mit einem Budget von 392.472 Euro gefördert.

Publikationen

P. Lonauer, D. Holzmann, C. Leitner, A. Probst, S. Pöchhacker, S. Oberpeilsteiner, J. Schönböck and H. Jetter,"A Multi-Layer Architecture for Near Real-Time Collaboration during Distributed Modeling and Simulation of Cyberphysical Systems",in Procedia Computer Science,2021,pp. 190-199.

T. Neumayr, H. Jetter and J. Schönböck,"DisMoSim: Hybrid Collarboration in Mechanical Engineering",in 1st International Workshop on Hybrid Collaboration - Moving Beyond Purely Co-Located or Remote Collaboration, Co-Located with ECSCW 2018,Salzburg, Austria,2019.

Leitung

Johannes Schönböck

Mitglieder

Mirjam Augstein

Paul Lonauer

Christina Leitner

David Holzmann

Alexander Probst

Fördergeber

Wissenschaftliche Partner