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Johannes BergsmannBerater, Trainer, Eigentümer
Agile HW-Entwicklung und virtuelle Inbetriebnahme im Maschinenbau
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LEISTUNGSPORTFOLIOÜber Software Quality Lab
Management Consulting
Prozesse und Vorgehensmodelle
Teststrategie und -konzeption
Requirements und Ausschreibungen
Architektur und Modellierung
Code Analyse und Metriken
CONSULTING
Requirements und Usability
Architektur und Modellierung
Testen und Automatisieren
Agile Softwareentwicklung
Projektabwicklung und
Vorgehensmodelle
Lehrgänge und Zertifizierungen
ACADEMY
TestCenter
Requirements Engineering
Testmanagement und -spezifikation
Softwareverifikation und -validierung
Testautomatisierung und -reporting
Reviews und Code Analyse
OPERATIONAL SERVICES & TESTCENTER
Tool Evaluation Center
Tool-Einführung und Pilotprojekte
Tool-Schnittstellen und -Einbindung
Softwareprozessautomatisierung
Test Automation Frameworks
Tool-Studien und Tool-Expertisen
TOOL EXPERTISE
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Auszug aus der KundenlisteÜber Software Quality Lab
Dienstleistungen & Handel
Medizin & Pharma
Österreiches
Rotes Kreuz
Finanz & Versicherung
Industrie & EngineeringEnergie & Versorgung
Software & IT
Elektronik & Automation
Mobilität & Kommunikation
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Inhalt
Ausgangsüberlegungen
Beschleunigung der HW-Entwicklung
Agiles Vorgehen
Beispiele
Resümee
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Ausgangsüberlegungen
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Sequentielles Engineering
(Status Quo in vielen Unternehmen)
Konsequenzen:
Mangelhafte Erfüllung der Kundenanforderungen und schlechte Qualität
„Nachbesserungen“ beim Kunden während des Produktionsstarts
zusätzliche nicht geplante Kosten
Beschaffung
MontageMechanik
Auslieferung
Produktionsstart
FAT
Software/Inbetriebnahme
„es fehlt nur noch die SW“Elektrik
reale Anlage
/ Maschine
Team „Technik“
Ideen
Layout
Baugruppen
Kunde
Anforderungen
Bruch zum
Software-Engineering
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Beschleunigung der HW-Entwicklung
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Paralleles Engineering
durch Simulation based Engineering
mechatronischer Engineering-Prozess (Systems Engineering)
Funktionalität (Software) der Anlage steht im Vordergrund
Virtuellen Anlage/Maschine steht für Tests und Optimierungen durchgängig zur Verfügung
Systems Engineering
Prozesse
Funktionen
Szenarien
Kunde
Anforderungen
Mechanik
ElektrokonstruktionBeschaffung
Montage
Auslieferung
Produktionsstart
FAT
reale
Anlage /
Maschine
virtuelle Anlage / Maschine
Softwareengineering / Inbetriebnahme Service
Zeit- & Kosten-
Ersparnis
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Agile Entwicklung auch in der HW
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serielle vs. parallele EntwicklungAgile Softwareentwicklung
Anforderungen Design Programmierung Test
Plangetriebene Entwicklung: Einmal und seriell
Agile Entwicklung: Iterativ und parallel
Anforderungen
Design
Programmierung
Test
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Klären der Unschärfe im ProjektverlaufAgile Entwicklung
Projekt-
Start
Anfangs
erwartete
Lösung
Entscheidungs-
spielraum in
der IterationErgebnis am
Projekt-Ende
Iteration
Teil-Ergebnis am
Iterations-Ende
Tatsächlicher
Entwicklungs-
verlauf
Unschärfe im
Projektverlauf
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Wandel in der ProjektbetrachtungWarum agile Methoden anders sind
Funktionen
Kosten Zeit
Klassisch
Kosten
Funktionen
Zeit
Agil
Fixiert
Variabel
Wechsel der funktionalen Produktbetrachtung aus „fixem“ Bereich in
variablen Bereich bei Engineering-Methoden ist Änderung notwendig!
Folie 12
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Reale vs. Virtuelle Maschine/Anlage
gleiches Maschinenverhalten
Reale Maschine / Funktionseinheiten
Virtuelle Maschine / Funktionseinheiten
Reale oder
simulierte
Bedieneinheiten
Reale Hardware
und Steuerung
Simulationsrechner
mit realer oder
simulierter
AnsteuerungEinfaches Umschalten
zwischen Virtualisierung
und realer Maschine
iterativ agile Hardware-Entwicklung
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Beispiele
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„best practice“ – Kunden
Simulation und Ansteuerung von Robotern
Framework für den Test neuer Steuerungsstrategien auf der Basis der Echtzeitsimulation
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Best Practice Beispiele
Spritzgieß-Maschinen
jede ausgelieferte Maschine wird simuliert in Logik, Kinematik und Dynamik (Hydraulik)
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Best Practice Beispiele
Einfache Modellierung von Materialflussszenarien
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Best Practice Beispiele
Nutzen:
Kürzere Projektlaufzeiten
Einsatz der virtuellen Anlage für Inbetriebnahme mit realer Steuerung
Visualisierung des Automatisierungs-prozesses in 3D
Kurze Inbetriebnahmezeiten und bessere System-Qualität
Test auch extremer Störsituationen ohne Risiken (z.B. Kollisionen)
Generierung verbesserter Abnahmekriterien
Vor-Abnahm durch den Kunden möglich ohne fertig gebaute Anlage
Optimierung von Service & Wartung
Schulung und Weiterqualifikation von Mitarbeitern
Anlagen und Maschinenbau
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Resümee und Zusammenfassung
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ResümeeAgile HW-Entwicklung und Virtuelle Inbetriebnahme
Auch die HW-Entwicklung wird einem immer höheren Zeitdruck unterworfen
Fehlerkosten durch komplexere Systeme steigen
Maschinen- und Anlagen-Hersteller differenzieren sich heute primär über Schnelligkeit und Software-Funktionen
Die HW-Entwicklung muss agiler werden und mit der SW-Entwicklung in einem integrierten mechatronischen Prozess durchgeführt werden!
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ZusammenfassungAgile HW-Entwicklung und Virtuelle Inbetriebnahme
Sequenzielle Entwicklung ist heute zu langsam! Agile Vorgehensweisen sind auch für HW-Entwicklung nötig.
Basis ist eine virtuelle Systemumgebung / Simulation
Dies ermöglicht
agile HW-Entwicklung
bessere Tests und QS
virtuelle Inbetriebnahme und
schnellere Time-to-Market
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Fragen?
Diskussion
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