Semantische Technologien im Entwurf mechatronischer Systeme: effektiver Austausch von Lösungswissen in Branchenwertschöpfungsketten
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München
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2014
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INHALT
Q EINFUEHRUNG 9
1.1 HERAUSFORDERUNG ENTWURF MECHATRONISCHER SYSTEME 10
1.2 VERBUNDPROJEKT ENTIME 15
1.3 HINWEIS FUER DEN LESER 21
LITERATUR ZU KAPITEL
1 22
Q GRUNDLAGEN 25
2.1 BEGRIFFSDEFINITIONEN 25
2.1.1 INTELLIGENTE MECHATRONIK 25
2.1.2 MODELL 29
2.1.3 DOMAENENSPEZIFISCHE SPRACHE (DSL) 32
2.2 MODELLBASIERTER ENTWURF MECHATRONISCHER SYSTEME 36
2.2.1 FRUEHZEITIGER MODELLBASIERTER ENTWURF MECHATRONISCHER SYSTEME 36
2.2.2 MODELLBASIERTER ENTWURF DER SYSTEMDYNAMIK 39
2.2.3 ENTWURF VON SOFTWARESTRUKTUR UND EREIGNISDISKRETEM ZEITVERHALTEN
(AB
LAUFSTEUERUNG) 47
2.2.4 MODELL-TRANSFORMATIONEN UND QUELLCODE-GENERIERUNG 51
2.2.5 DIE MODELLIERUNGSSPRACHE MODELICA 52
2.3 WISSENSREPRAESENTATION MIT HILFE SEMANTISCHER TECHNOLOGIEN 54
2.3.1 EXTERNALISIERUNG DES LOESUNGSWISSENS 54
2.3.2 DAS
SEMANTIC WEB ALS
WEITERENTWICKLUNG DES WORLD WIDE
WEB 55
2.3.3 WISSENSBASIERTE SYSTEME 58
2.3.4 ONTOLOGIEN 59
2.3.5 INFERENZMECHANISMEN 61
2.3.6 WERKZEUGE FUER
DAS SEMANTIC WEB 62
LITERATUR ZU KAPITEL 2 64
Q INSTRUMENTARIUM UND DESSEN PRAKTISCHE ANWENDUNG AN EINEM
DEMONSTRATOR 69
3.1 ANWENDUNGSBEISPIEL: KOOPERIERENDE DELTA-ROBOTER 71
3.2 VORGEHENSMODELL 73
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2 INHALT
3.2.1 PROZESSMODELLIERUNG OMEGA 73
3.2.2 REFERENZPROZESS ENTIME 75
3.3 SPEZIFIKATIONSTECHNIKEN 83
3.3.1 CONSENS 83
3.3.2 MECHATRONICUML 90
3.4 AUFBEREITUNG VON LOESUNGSWISSEN FUER DAS SEMANTIC WEB 99
3.4.1 PHYSIKALISCHE LOESUNGSELEMENTE 100
3.4.2 LOESUNGSELEMENTE DER SOFTWARETECHNIK 111
3.4.3 LOESUNGSMUSTER FUER DEN SYSTEMENTWURF 123
3.4.4 INFRASTRUKTUR FUER DAS SEMANTIC WEB 132
3.5 SYSTEMENTWURF MIT HILFE VON LOESUNGSMUSTERN AUS DEM SEMANTIC WEB 142
3.5.1 FUNKTIONSORIENTIERTE SUCHE NACH LOESUNGSMUSTERN 142
3.5.2 METHODE ZUR FORMALISIERUNG VON ANFORDERUNGEN 149
3.5.3 SYSTEMENTWURF MIT HILFE VON LOESUNGSMUSTERN AUS DEM SEMANTIC WEB.
154
3.6 FRUEHZEITIGE INTEGRIERTE ANALYSE DES
SYSTEMVERHALTENS 165
3.6.1 MODELICA-BIBLIOTHEKEN FUER DIE MODELLIERUNG 165
3.6.2 ABBILDUNG DER PARTIALMODELLE NACH MODELICA 172
3.6.3 IDEALISIERTER ENTWURF DER SYSTEMDYNAMIK 177
3.7 ENTWURF UND AUSARBEITUNG MIT HILFE VON
LOESUNGSELEMENTEN AUS DEM SEMANTIC
WEB 194
3.7.1 AUSWAHL DISZIPLINUEBERGREIFEND RELEVANTER LOESUNGSELEMENTE 195
3.7.2 AUSARBEITUNG UND ANALYSE DER REGELUNG 203
3.7.3 AUSARBEITUNG UND ANALYSE DER EREIGNISDISKRETEN SOFTWAREANTEILE
(AB
LAUFSTEUERUNG) 210
3.8 DETAILLIERTE INTEGRIERTE ANALYSE DES
SYSTEMVERHALTENS 222
3.8.1 INTEGRATION DER REGELUNGS-UND SOFTWAREMODELLE 223
3.8.2 VALIDIERUNG DER SYSTEMDYNAMIK MITTELS DETAILLIERTEM MODELL 226
3.9 DURCHGAENGIGE WERKZEUGUNTERSTUETZUNG 229
3.9.1 IT-ARCHITEKTUR 229
3.9.2 MECHATRONIC MODELLER 231
3.9.3 EMBEDDED MODELLER 232
3.9.4 TECHNISCHE REALISIERUNG 237
3.9.5 PROTOTYPISCHE WERKZEUGUNTERSTUETZUNG ZUR
ANBINDUNG VON DYMOLA 237
LITERATUR ZU KAPITEL 3 239
Q PRAXISBERICHTE 245
4.1 WP KEMPER-KONZIPIERUNG EINES NEUEN TRANSPORTSYSTEMS FUER EINE
KNETANLAGE 246
4.1.1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG 246
INHALT 3
4.1.2 ZIELSETZUNG UND KONZEPTION 247
4.1.3 REALISIERUNG 248
4.1.4 ERFAHRUNGEN 254
4.2 MIELE
- MODELLBASIERTER ENTWURF EINES NEUARTIGEN WASCHVERFAHRENS 257
4.2.1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG 257
4.2.2 ZIELSETZUNG UND KONZEPTION 258
4.2.3 REALISIERUNG 259
4.2.4 ERFAHRUNGEN 264
4.3 LENZE
- MODELLBASIERTE AUSLEGUNG UND AUSWAHL SEMANTISCH AUFBEREITETER AN
TRIEBE 267
4.3.1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG 267
4.3.2 ZIELSETZUNG UND KONZEPTION 269
4.3.3 REALISIERUNG 272
4.3.4 ERFAHRUNGEN 280
4.4 BECKHOFF AUTOMATION - LOESUNGSELEMENTAUFBEREITUNG UND ERPROBUNG 284
4.4.1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG 284
4.4.2 ZIELSETZUNG 285
4.4.3 REALISIERUNG 285
4.4.4 ANWENDUNG DER ENTIME-ENTWICKLUNGSMETHODEN AM BEISPIEL EINER
SORTIERANLAGE 290
4.4.5 ERFAHRUNGEN 294
LITERATUR ZU KAPITEL 4 297
Q RESUEMEE UND AUSBLICK 299
INDEX
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