Mit orchideo | easySSP zum Credible Simulation Process

Wie erreicht man Verlässlichkeit und Nachvollziehbarkeit in der kooperativen, simulations-basierten Entwicklung komplexer Produkte? 

Oder: Trust and Traceability in cooperative simulation-based engineering - so lautete der Titel unseres Workshops beim prostep Symposium 2022, bei dem wir als frisch gebackenes prostep ivip Mitglied unseren Beitrag zu einem nachvollziehbaren und damit vertrauenswürdigen Simulationsprozess der Zukunft zeigen konnten.

Im Zentrum stand dabei, wie unterschiedliche Tools entlang eines Simulationsprozesses auf Basis standardisierter Datenformate nahtlos, transparent und nachvollziehbar zusammenarbeiten können.

Die Mitglieder der prostep Projektgruppe SmartSE haben sich genau das zum Ziel gesetzt:

Mit Prozessempfehlungen und technischen Standards die kooperative Entwicklung komplexer mechatronischer Systeme effizienter und transparenter zu machen, also einen Credible Simulation Process (CSP) zu schaffen.

© Peter Lobner auf dem prostep Symposium 2022

Nur verlässliche Simulationen können bei immer schnelleren Produktionszyklen mithalten.

Die Herausforderung im Systems Engineering besteht darin, dass eine finale Validierung von komplexen Systemen alleine durch physische Tests kaum mehr möglich ist. Aufwand und Dauer stehen dem Bestreben nach immer schnelleren Produktentwicklungszyklen bei zusätzlich steigender Komplexität gegenüber. Hinzu kommt, dass bei komplexen Systemen viele Komponenten unterschiedlichster Lieferanten und oft langer Lieferketten zusammen funktionieren müssen.

Die kollaborative Entwicklung von komplexen Produkten entlang einer langen und mehrstufigen Lieferkette durch digitale Simulation zu unterstützen, ist ein Ansatz, um dieser Herausforderung zu begegnen. Wesentlich dabei ist allerdings, dass im gesamten Prozess und im Zusammenspiel aller Beteiligter folgende Punkte immer nachvollziehbar sein müssen:

• Welche Ziele werden verfolgt?
• Wie ist der Ablauf?
• Welche Daten wurden als Input für welchen Prozessschritt genutzt?
• Welcher Output entstand?
• Welche Modelle wurden genutzt und warum?

Um dieses Ziel erreichen zu können, ist eine nahtlose "Process Information Chain" notwendig.

Grundlage dafür ist ein standardisierter Prozess, entlang dessen alle Beteiligten arbeiten und dem die Informationen während des Prozessdurchlaufs zugeordnet werden können. Das SmartSE Projekt hat hier die Basis gelegt und den Credible Simulation Process definiert, der Ablauf und Prozessschritte standardisiert. Der CSP wurde bereits in einem weiteren, öffentlich geförderten Projekt, SETLevel, erfolgreich eingesetzt.

© Mit orchideo | easySSP zum Credible Simulation Process; Quelle: https://unsplash.com/photos/45FJgZMXCK8

Ein durchdachter Prozess für erfolgreiche Simulationen

Ist der Prozess für alle Beteiligten definiert, dann stellt sich die Frage, welche Informationen entlang des Prozesses gesammelt werden sollen. Hier kommt die SSP Traceability Specification ins Spiel. Initial für die Modellierung von System Structure and Parametrization gedacht, wird SSP durch diese Spezifikation ergänzt, um auch die Informationen entlang des Simulationsprozesses aufnehmen und transportieren zu können. Speziell für den CSP wurde dafür das Simulation Task Meta Data Format (STMD) definiert. Dieses Format definiert, dass es für jeden Prozessschritt Informationen zu Input, Output, Prozedere, Erläuterungen und auch Referenzen auf weitere Ressourcen geben kann. Somit ist es möglich alle Informationen entlang des Prozesses sukzessive zu sammeln und auszutauschen.

Einzige Anforderung ist nun, dass die Tools, die entlang des Prozesses und der Supply Chain eingesetzt werden, dieses Format lesen und bearbeiten können. Wie beim Menschen ist auch bei Maschinen die Kommunikation nur möglich, wenn die Beteiligten dieselbe Sprache sprechen. Darum ist in komplexen Szenarien mit vielen Beteiligten die Standardisierung von Prozessen und Formaten die Voraussetzung für Digitalisierung und Automatisierung und damit für Geschwindigkeit, Effizienz und Qualität.

Mit orchideo | easySSP treiben wir die digitale Transformation in Produktentstehung und Produktion voran.

Und genau hier setzen wir mit orchideo | easySSP an. Entstanden als Modellierungs- und Visualisierungswerkzeug für SSP Modelle und deren Parametrierung nutzt es die FMI Bench von PMSF, um die Modelle auch simulieren zu können. Die Kommunikation erfolgt dabei ausschließlich über den Austausche von SSP-Modellen. Zur Herstellung der notwendigen Traceability spricht orchideo | easySSP inzwischen auch STMD und ermöglicht so auch das Editieren und Austauschen der in diesem Standard definierten Prozessinformationen.

Beim Workshop am prostep Symposium wurde mit orchideo | easySSP, Dymola von Dassault Systems, Tracy der PROSTEP AG und der FMI Bench von PMSF eindrücklich aufgezeigt, welche Potenziale in diesem Ansatz stecken, die entlang eines Simulationsprozesses gehoben werden können und die damit das Ergebnis des Simulationsprozesses auf ein ganz anderes Vertrauensniveau heben.

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