Forschung ist die Quelle unserer Inspiration

V&V Methoden (VVM) ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördertes Konsortialprojekt zur Validierung und Verifikation hoch automatisierter Fahrfunktionen, das von der Robert Bosch GmbH und der BMW AG geleitet. Es hat zum Ziel, Testverfahren und Methoden zu entwickeln, mit denen der Sicherheitsnachweis für hoch automatisiert fahrende Fahrzeuge im Entwicklungsprozess geführt werden kann. VVM ist Teil der VDA-Leitinitiative zum autonomen Fahren, zu der auch das Schwesterprojekt SET Level gehört.

PROSTEP hat im Rahmen des Projekts die Aufgabe übernommen, die Projektpartner bei der Anforderungsdefinition und der Überführung der Projektergebnisse in die industrielle Anwendung zu unterstützen. Auf der Mid-Term-Veranstaltung im März 2022 präsentierten wir das Konzept einer fähigkeitsbasierten Architektur für automatisiert fahrende Fahrzeuge in urbanen Umgebungen und stellten den Demonstrator unserer Traceability-Lösung vor. Sie macht Entwicklung und Simulation sicherheitskritischer Systeme durch eine systemübergreifende Verlinkung der relevanten Informationen besser nachvollziehbar und unterstützt den Absicherungsprozess. Nach Projektende wird die Lösung als Modul unserer Lösung OpenCLM am Markt verfügbar sein.

ImPaKT steht für „IKT-befähigte modellbasierte Auswirkungsanalyse in der Produktentwicklung“ und ist ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördertes Konsortialprojekt unter Leitung des Heinz Nixdorf-Instituts der Universität Paderborn. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines modellbasierten und KI-unterstützten Lösungsansatzes, um die technischen und finanziellen Auswirkungen von Änderungen an komplexen, mechatronischen Produkten mit vielen Varianten zuverlässiger beurteilen zu können. Voraussetzung dafür ist der Aufbau eines interdisziplinären Entwicklungsprozesses unter Nutzung von Werkzeugen und Methoden des modellbasierten Systems Engineerings.

An dem Projekt sind neben PROSTEP mehrere Softwarehäuser, Forschungsinstitute und Industrieunternehmen beteiligt. Im ersten Schritt haben die Projektpartner unter der Federführung von PROSTEP eine Referenzarchitektur für eine durchgängige modellbasierte Systementwicklung definiert. Aufbauend auf dieser Architektur haben wir bestimmte Basisdienste für die Durchführung systemübergreifender Auswirkungsanalysen mit Hilfe der Künstlichen Intelligenz (KI) entwickelt und in unsere OpenCLM-Software implementiert. Sie bildet die Beziehungen zwischen Anforderungen, Funktionen und Elementen in der Produktstruktur ab und unterstützt die Einführung von Systems Engineering in den Unternehmen unter anderem durch eine Cameo-Integration.

ProProS ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördertes Verbundprojekt unter Federführung der Fr. Lürssen Werft, das im Mai 2023 erfolgreich abgeschlossen wurde. Im Rahmen des Projekts haben die Projektpartner eine neue Methodik entwickelt, die es Werften ermöglicht, ihre Produktionsprozesse frühzeitig zu planen und effizient zu steuern und auf Störungen zu reagieren. Das soll die Durchlaufzeit für die Ausrüstung und Fertigung von Schiffen signifikant verkürzen.

PROSTEP hat die Methodik im Rahmen des Forschungsprojekts in einem Software-Demonstrator abgebildet, der in der Lage ist, tagesaktuelle Echtzeitdaten aus der Fertigung zu verarbeiten. Dadurch können in der Produktionsplanung Störungen frühzeitig erkannt werden und entsprechende Umplanungen vorgenommen werden. Die Lösung ermöglicht eine hocheffiziente Steuerung der Produktion von komplexen Einzelstücken, ohne den manuellen Aufwand für die Produktionsplanung in die Höhe zu treiben.

Neben V&V Methoden ist SET Level ein weiteres, vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördertes Konsortialprojekt zur Validierung und Verifikation hoch automatisierter Fahrfunktionen, an dem PROSTEP beteiligt war. Im Rahmen des Projekts, das Ende 2022 abgeschlossen wurde, definierten die Projektpartner unter anderem einen zuverlässigen Simulationsprozess (Credible Simulation Process oder CSP) und eine integrative Simulationsarchitektur, die das verteilte Simulieren ermöglichen.

PROSTEP unterstützte die Projektpartner nicht nur bei der Anforderungsdefinition, sondern auch bei der Überführung der Projektergebnisse in die industrielle Anwendung. Zu diesem Zweck haben wir den Demonstrator einer Traceability-Lösung entwickelt, der den CSP IT-technisch abbildet, seine Ausführung überwacht und die Bewertung der Simulationsergebnisse dokumentiert. TRACY ist ein zentraler Baustein für die Durchgängigkeit und Nachverfolgbarkeit simulationsbasierter Entwicklungsprozesse in unserer Lösung OpenCLM geworden.