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Fraunhofer-Projektgruppe Entwurfstechnik Mechatronik präsentiert sich auf der embedded world

25.02.2013
Sicherheit und Effizienz beim Entwurf mechatronischer Systeme: Die Fraunhofer-Projektgruppe »Entwurfstechnik Mechatronik« stellt auf der embedded world 2013 (Halle 5, Stand 228) Methoden und Werkzeuge für die Entwicklung der mechatronischen Systeme von Morgen vor (auch: »Cyber-Physical Systems«).

Die präsentierten Methoden und Werkzeuge für das Systems- und Software-Engineering technischer Systeme ermöglichen es, verschiedene Fachdisziplinen beim Entwurf von mechatronischen Systemen zu koordinieren und helfen, komplexe, interagierende Systeme effizient und sicher zu entwickeln.

CONSENS – Fachdisziplinübergreifende Entwicklung mechatronischer Systeme

Mechatronische Produkte und ihre Entwicklung sind komplex – in ihnen wirken verschiedenste Fachdisziplinen wie Mechanik, Elektronik, Regelungs- und Softwaretechnik zusammen. Es gelingt häufig nicht, ein einheitliches Systemverständnis zu erzeugen. Die Spezifikationstechnik CONSENS (CONceptual Design Specification technique for the ENgineering of complex Systems), das dazugehörige Vorgehensmodell und die Software »Mechatronic Modeller« helfen, diese Probleme zu lösen. Sie verbessern die Koordination mit den Entwicklern der Fachdisziplinen, prägen ein gemeinsames Systemverständnis, bieten einen modellbasierten, ganzheitlichen Entwicklungsprozess und erhalten die Konsistenz zwischen den disziplinspezifischen Entwurfsmodellen.

MechatronicUML – Entwicklung von eingebetteter Software für komplexe, interagierende Systeme

Komplexe Software durchdringt immer stärker die Funktionalität von intelligenten Geräten. MechatronicUML ist eine Entwicklungsmethode und visuelle domänenspezifische Sprache, die speziell zur Softwareentwicklung für fortschrittliche mechatronische Systeme mit nachrichtenbasierter Echtzeitkommunikation entwickelt wurde. Sie bietet eine kürzere Entwicklungsdauer und verringerte Test- und Wartungskosten durch den Einsatz modellbasierter Verfahren. Darüber hinaus vereint sie Vorteile wie die Integration von Standardwerkzeugen (z.B. MATLAB/Simulink und Dymola), die automatische Überprüfung von Softwareeigenschaften sowie die Wiederverwendung von Protokollen zur Koordination vernetzter Systeme.

X-in-the-Loop Entwicklungs- und Testumgebungen

Der Einsatz integrierter Entwicklungs- und Testumgebungen bietet die Vorteile, dass die Entwicklungszeiten deutlich reduziert werden können, reproduzierbare Tests unter reproduzierbaren Bedingungen gewährleistet sind sowie eine hohe Testtiefe trotz steigender Produktkomplexität und Variantenvielfalt beibehalten werden kann. Techniken wie Hardware-in-the-Loop werden in den Entwicklungsprozess eingebunden und unterstützen während der Entwurfs-, Integrations- und Testphase. Die Anforderungen, die über die Spezifikationen in den modellbasierten Entwurf fließen, werden bei der Komponentenentwicklung weiter genutzt, um zur Prototypenphase einen bereits umfangreich getesteten und somit robusten Software- und Hardwarestand zu erhalten.

Kontakt

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnoloie IPT
Projektgruppe Entwurfstechnik Mechatronik
Dr. Matthias Meyer
Zukunftsmeile 1
33102 Paderborn
Telefon +49 5251 5465-122
Fax +49 5251 5465-102
matthias.meyer@ipt.fraunhofer.de

Martina Thielemann | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ipt.fraunhofer.de

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Im Focus: Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

Ein internationales Team von Wissenschaftern aus Österreich, Deutschland und der Ukraine hat ein neues supraleitendes System gefunden, in dem sich magnetische Flussquanten mit Geschwindigkeiten von 10-15 km/s bewegen können. Dies erschließt Untersuchungen der reichen Physik nichtlinearer kollektiver Systeme und macht einen Nb-C-Supraleiter zu einem idealen Materialkandidaten für Einzelphotonen-Detektoren. Die Ergebnisse sind in Nature Communications veröffentlicht.

Supraleitung ist ein physikalisches Phänomen, das bei niedrigen Temperaturen in vielen Materialien auftritt und das sich durch einen verschwindenden...

Im Focus: Elektronen auf der Überholspur

Solarzellen auf Basis von Perowskitverbindungen könnten bald die Stromgewinnung aus Sonnenlicht noch effizienter und günstiger machen. Bereits heute übersteigt die Labor-Effizienz dieser Perowskit-Solarzellen die der bekannten Silizium-Solarzellen. Ein internationales Team um Stefan Weber vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz hat mikroskopische Strukturen in Perowskit-Kristallen gefunden, die den Ladungstransport in der Solarzelle lenken können. Eine geschickte Ausrichtung dieser „Elektronen-Autobahnen“ könnte Perowskit-Solarzellen noch leistungsfähiger machen.

Solarzellen wandeln das Licht der Sonne in elektrischen Strom um. Dabei wird die Energie des Lichts von den Elektronen des Materials im Inneren der Zelle...

Im Focus: Electrons in the fast lane

Solar cells based on perovskite compounds could soon make electricity generation from sunlight even more efficient and cheaper. The laboratory efficiency of these perovskite solar cells already exceeds that of the well-known silicon solar cells. An international team led by Stefan Weber from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz has found microscopic structures in perovskite crystals that can guide the charge transport in the solar cell. Clever alignment of these "electron highways" could make perovskite solar cells even more powerful.

Solar cells convert sunlight into electricity. During this process, the electrons of the material inside the cell absorb the energy of the light....

Im Focus: Das leichteste elektromagnetische Abschirmmaterial der Welt

Empa-Forschern ist es gelungen, Aerogele für die Mikroelektronik nutzbar zu machen: Aerogele auf Basis von Zellulose-Nanofasern können elektromagnetische Strahlung in weiten Frequenzbereichen wirksam abschirmen – und sind bezüglich Gewicht konkurrenzlos.

Elektromotoren und elektronische Geräte erzeugen elektromagnetische Felder, die bisweilen abgeschirmt werden müssen, um benachbarte Elektronikbauteile oder die...

Im Focus: The lightest electromagnetic shielding material in the world

Empa researchers have succeeded in applying aerogels to microelectronics: Aerogels based on cellulose nanofibers can effectively shield electromagnetic radiation over a wide frequency range – and they are unrivalled in terms of weight.

Electric motors and electronic devices generate electromagnetic fields that sometimes have to be shielded in order not to affect neighboring electronic...

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