Modellbasiertes Systems Engineering für standardisierte Simulationen am Beispiel der Entwicklung von Elektrofahrzeugen

Autoren

Dr.-Ing. J. Ewald, Dr.-Ing. P. Orth, FEV Europe GmbH, Aachen;
C. Granrath MSc, Prof. Dr.-Ing. J. Andert, RWTH Aachen University

Jahr

2020

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 813

Zusammenfassung

In der automobilen Softwareentwicklung gewinnen Simulationsmodelle vor allem in den frühen Phasen der Produktabsicherung zunehmend an Bedeutung. Auf Grund des zunehmenden Kostendrucks und immer kürzerer Entwicklungszyklen erfordern verschiedene Entwicklungsbereiche immer komplexere Simulationsmodelle. Nach dem derzeitigen Stand der Technik gibt es kein einheitliches und standardisiertes Simulationsrahmenwerk, um den hohen Aufwand bei der Erstellung komplexer Systemsimulationen zu vermeiden und deren Qualität sicherzustellen. Modellbasiertes, interdisziplinäres Systems Engineering ist zur Komplexitätskontrolle als methodischer wissenschaftlicher Ansatz verfügbar, wird in der Automobilindustrie teilweise als Lösungsoption akzeptiert und in ersten Projekten bereits industriell genutzt. So ist in der Softwareentwicklung der Einsatz von Standardisierungs- und Wiederverwendungskonzepten zur Senkung der Entwicklungskosten bereits erfolgreich etabliert. Jedoch erfordern die mangelnde Konsistenz beim Einsatz von Simulationsmodellen in allen Entwicklungsphasen und die hohen Kosten der Qualitätssicherung die Entwicklung und den Einsatz neuer Methoden zur Entwicklung standardisierter Simulationsrahmenwerke.
Im Rahmen dieses Beitrags wird am Beispiel der Entwicklung von Elektrofahrzeugen eine auf modellbasiertem Systems Engineering aufbauende Methode zur strukturierten und formalisierten Spezifikation von Anforderungen an eine generische Simulationsmodell-Architektur mit standardisierten, funktionalen und signalbasierten Schnittstellen vorgestellt.
Die Entwicklungen sind im Rahmen eines durch die europäische Kommission geförderten Projekts zusammen mit Industrieunternehmen sowie akademischen Partnern entstanden.
Das Projekt „High Fidelity Electric Modeling and Testing“ (HIFI-ELEMENTS) unter Konsortialführung der FEV fokussiert den Entwicklungsprozess von Elektrofahrzeugen auf Basis simulationsbasierter Methoden.