Ingenieurmethoden und -werkzeuge für cyber-physische Automatisierungssysteme

Es wurde viel über die potenziellen Vorteile der Einführung von cyber-physischen Systemen (CPS) in der Fertigungsindustrie veröffentlicht. Weniger wurde jedoch darüber gesagt, wie solche Automatisierungssysteme effektiv konfiguriert und während ihrer Lebenszyklen unterstützt werden können und wie Anwendungsmodellierung, Visualisierung und Wiederverwendung solcher Systeme am besten erreicht werden können. Es ist von entscheidender Bedeutung, Unterstützung für bewährte Ingenieurpraktiken zu integrieren und gleichzeitig das Potenzial, das CPS in einem Automatisierungssystemsetting bietet, auszuschöpfen. Dieses Papier betrachtet den industriellen Kontext für die Ingenieurwissenschaften von CPS. Es überprüft Ingenieuranalysen, die bisher vorgeschlagen oder übernommen wurden, einschließlich Industrie 4.0, und bietet Beispiele für derzeit verfügbare Ingenieurmethoden und -werkzeuge. Das Papier konzentriert sich dann auf den Toolset zur CPS-Entwicklung, der von der Automation Systems Group (ASG) in der Warwick Manufacturing Group (WMG), University of Warwick, Coventry, U.K., entwickelt wird, und erläutert anhand einer industriellen Fallstudie, wie ein solches komponentenbasiertes Ingenieur-Toolset einen integrierten Ansatz für die virtuelle und physische Ingenieurarbeit von Automatisierungssystemen über ihren Lebenszyklus hinweg unterstützen kann. Dies geschieht durch eine Methode, die eine effektive Integration von Geräten mehrerer Anbieter ermöglicht und Unterstützung für die Spezifikation, Validierung und Nutzung solcher Systeme entlang der Lieferkette bietet, z.B. zwischen Endbenutzern und Systemintegratoren.