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FH Impuls - ruhrvalley: NetLab

Vernetztes Entwicklungs- und Prüflabor

Test- und Prüfstände für technische Systeme, z.B. den Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen, werden bisher als komplexe, ortsfeste, vor-Ort-betriebene Einrichtungen realisiert. Die Vernetzung von Test- und Prüfstandkomponenten über Standorte hinweg muss Probleme vor allem im Bereich Echtzeitübertragung, Safety (Sicherheit bei Betrieb der Anlagen) und Security (Sicherheit der Daten) lösen, sowie Standards für Schnittstellen und Protokolle beachten. Zudem ist die Einbindung z.B. von Fahrzeugen über Mobilfunknetze (insb. 5G) relevant. Für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) ist die Vernetzung der Systeme relevant, da sie meistens über eine hohe Expertise für eine Teilkomponente des technischen Systems verfügen, diese aber in Gesamtsystemtests mit entsprechenden Systemprüfständen testen müssen. KMU formieren daher Technologieketten (technology chains) zur Entwicklung von Systemlösungen und damit auch die entsprechenden Wertschöpfungsketten (value chains), die auf kooperative Entwicklungsprozesse angewiesen sind. Um zielgerichtet ein optimales Gesamtsystem zu erreichen, muss eine Virtualisierung mittels geeigneter Informationstechnik (information supply chains) erfolgen, d.h. Werkzeuge zur kooperativen Entwicklung und vernetzten Systemprüfung müssen eingesetzt werden. Hierzu liegen die notwendigen Basistechnologien vor, es existieren aber nur wenige proprietäre Systemlösungen. Systemansätze, Standards und Schnittstellen sind Gegenstand der Forschung. Im Zuge des beschriebenen Projekts wird eine Systemlösung für die Digitalisierung und standortunabhängige Nutzung von Prüfsystemen erarbeitet und prototypisch implementiert. Dies versetzt Unternehmen in die Lage, kooperativ gesamte Engineering-Ketten darzustellen und ortsungebunden Entwicklungs- und Prüfdienstleistungen am Markt zu platzieren. Ziel ist es, anhand der Problemstellung des elektrischen Antriebsstrangs die Systemsimulation und das Testmanagement, sowie Testfahrzeuge und Prüfanlagen in Echtzeit, primär über das Industrial Internet of Things, (IIoT) zu vernetzen. Die notwendige IT-Systemarchitektur nach dem Operator Controller Module (OCM) stellt den sicheren (security und safety) und echtzeitfähigen verteilten Prüfbetrieb sicher. Prüfsysteme werden mit entsprechender Funktionalität (u.a. gateway) erweitert und entsprechend adaptiert. Speziell mobile Systeme/Gateways mit künftiger 5G oder ITS-G5 Funktionalität sollen eingebunden werden. Als Demonstrator entsteht damit ein verteiltes HiL/SiL/DiL-Labor im ruhrvalley. Die Prüfsysteme können durch hohe Interoperabilität zudem ortsunabhängig in die Prüfsysteme von Partnerunternehmen eingebunden werden.