Regelbasierte Modelltransformation in prozessleittechnischen Laufzeitumgebungen

Düsseldorf / VDI Verlag GmbH (2017, 2018) [Buch, Doktorarbeit, Bericht]

Seite(n): 1 Online-Ressource (VIII, 152 Seiten) : IllustrationenReport-Nummer: Reihe 8 . Nr. 1261

Kurzfassung

Eine Umfrage unter 1800 Mitgliedern des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer(VDMA) [Sch12] zeigte, dass sich schon heute 61% der befragten Entwicklungs- und Konstruktionsingenieureden Herausforderungen bei der Entwicklung neuer Maschinen und Anlagen nicht mehr in vollem Umfang gewachsen fühlen. Mehr als die Hälfte der Befragten erwarten sogar, dass „die Technik, die für die Erstellung effizienter, leistungsfähiger und flexibler Maschinenbenötigt wird, immer aufwendiger wird“. Zudem „nehmen Kompetenz und Qualifikation auf der Anwender- und Bedienerseite ab“. Dieses Zusammentreffen von steigender Komplexität und sinkendem Fachwissen verlangen nach neuen Methoden im Engineering von Anlagen. Anne Schneller, die diese Umfragen im Rahmen des VDI-Artikels vorstellte, schlägt vor, dass der Weg der Automatisierungstechnik in Richtung „Parametrieren statt Implementieren“ zu lenken ist, um diesen Herausforderungen auch in Zukunft gewachsen zu sein. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag dazu, dieses Paradigma auch für komplexe Automatisierungsfunktionenzugänglich zu machen. Das in dieser Arbeit vorgestellte Konzept macht sich die starke Korrelation zwischen verschiedenen Modellen der Anlagenautomatisierung zu Nutze, indem es die Zusammenhänge und nicht das Modell selbst in den Fokus rückt. Die Verwendung von Modelltransformation als Basiseiner anlagenneutralen Realisierung der Automatisierungsfunktion ermöglicht die Anpassung der Funktionalität an den konkreten Anlagenkontext durch Parametrieren mit den anlagenspezifischen Planungsdaten. Das Fachwissen wird dabei, abgelegt als Regeln, nutzbar für eine ganze Serie von Anlagen. Die Methode der regelbasierten Modelltransformation hat ihren Ursprung in der Informatik, wo die entwickelten Ansätze bereits beachtliche Ergebnisse in den für sie geschaffenen Modellweltenerzielen. Trotz der langjährigen, erfolgreichen Entwicklung auf dem Gebiet der Modelltransformation stellt das Anwendungsgebiet der Automatisierungstechnik bisher eine besondere Herausforderung dar. Insbesondere semiformale Modellbeschreibungen, die Vielfalt der Modelle, erlaubte Varianzen in der Modellierung und multiple Quellmodelle erschweren den Einsatz von Standardverfahren oder machen ihn unmöglich. Nicht nur die hohen Anforderungen der Informatik an den Formalisierungsgrad und die Passgenauigkeit der beteiligten Modelle stellen eine Hürde bei der Zusammenführung der beiden Disziplinen dar, auch die konservative Einstellung der Automatisierungstechnik bringen besondere Herausforderung mit sich. Das in der Arbeit vorgestellte Konzept realisiert einen der erfolgversprechendsten Ansätze aus der Informatik und gliedert diesen nahtlos in für die Automatisierungstechnik übliche Programmiersprachen ein. Dem Applikateur bieten sich dadurch alle Freiheiten der kooperativen Nutzung von Modelltransformation und Standardprogrammierung.

Autorinnen und Autoren

Autorinnen und Autoren

Mersch, Tina

Gutachterinnen und Gutachter

Epple, Ulrich
Schürr, Andy

Identifikationsnummern

  • REPORT NUMBER: RWTH-2018-229492