Hybride Modellierung und verteilte Multi-Agenten zur Co-Simulation auf Einplatinen-Computern

Abstract:
Simulation zählt mittlerweile zu den Schlüsseltechnologien im Lebenszyklus von Automatisierungssystemen. Dies beginnt im Engineering der Komponenten, geht über in den Einsatz für Modul- bzw. Anlagentests im Rahmen einer virtuellen Inbetriebnahme und mündet in betriebs-parallelen Anwendungen wie z. B. der prädiktiven Wartung. In industriellen Anwendungen werden hauptsächlich zentrale Simulationsansätze angewendet, da verteilte Ansätze eine semantische Interoperabilität voraussetzen. Derartige Ansätze basieren jedoch auf weitestgehend statischen Modellen, die, einmal erstellt, ohne wesentliche Änderungen eingesetzt werden. Jedoch zeichnet sich im Maschinen- und Anlagenbau die Nachfrage nach einer Produktindividualisierung ab, was flexible Produktionsanlagen erfordert. Die notwendige Flexibilität kann u. a. durch eine Modularisierung der Anlagen erzielt werden. Ein mehrmaliges Umbauen der Anlage bedeutet bei einem zentral gehaltenen Simulationsmodell allerdings ein wiederholtes Umstrukturieren und Parametrieren. Der in den folgenden Kapiteln beschriebene Hybrid aus daten- und physikbasierter Modellierung und Simulation bietet eine mögliche Lösungsvariante für die Flexibilisierung der Simulation.