AnRox - Ausfallsicheres und effizientes elektrisches Antriebssystem für Robotertaxis; Teilvorhaben: preDesign - Entwurf, Evaluierung und Bewertung von Bordnetzarchitekturen

Abstract

Architekturentwürfe des Leitungssatzes werden heute noch überwiegend als Skizzen generiert. Simulation erfolgt in parallelen Prozessen: das erfordert Abstimmung besonders bei Änderungen. Der Bezug zum physischen Leitungssatz fehlt. Das im Forschungsprojekt AnRox entwickelte Softwarewerkzeug preDesign erfüllt die Anforderungen an den digitalen Zwilling des Bordnetzes in der Phase Architekturentwurf, Automatisierte Designregelprüfungen verhindern Fehler beim Entwerfen. Die Validierung des Systemverhaltens erfolgt durch Einbindung von Simulation in den Designprozess:

der Nachweis der Robustheit gelingt durch Fehlerinjektion Ausfallsicherheit wird durch Überprüfung der redundanten Versorgung sicherheitsrelevanter Komponenten und Systeme nachgewiesen. Der Vergleich der Simulationsmodelle der Komponenten mit Messdaten auf dem Prüfstand evaluiert die Verlässlichkeit von Simulationsergebnissen. Verbesserungspotentiale werden durch vergleichende Bewertung von Entwürfen anhand von Kriterienkatalogen identifiziert. Diese Kriterienkataloge enthalten nicht nur auf die Architekturphase bezogene Eigenschaften sondern auch aus dem Datenmodell ableitbare Kriterien für die Nachfolgephasen Design und Fertigung. Das reduziert nicht nur Entwicklungszeiten: die digitale Transformation von Daten über Phasengrenzen hinweg garantiert Fehlerfreiheit auch bei Änderungen - auch nach SOP! Reduktion manueller Tätigkeiten bereits in der Architekturphase werden durch generatives Design erreicht. Im Projekt wurde ein Kühlsystem generativ entworfen, das dem Kühlbedarf im Betrieb adaptiv folgt. Daten für die nachfolgende Phase Design werden durch digitale Transformation generiert. Datei-Upload durch TIB

Architecture drafts of cable assemblies are still predominantly generated from sketches. Simulation occurs in parallel processes - something that requires coordination, particularly when changes are to be made. The correlation to the physical cable assembly is missing. The software tool preDesign, developed in the research project AnRox, meets the requirements of the digital twin of the wiring harness in the early phases. Automatic verification of design rules prevent errors in the architecture draft. System behavior is validated through incorporation of simulation into the design process:

The robustness is achieved by injecting errors. System stability is proven by checking the redundant power supply to safety-related components and systems. Comparison of the simulation models of the components to the measured data on the test bench evaluates reliability of the simulation results. Potential improvements are identified applying comparative assessment of the drafts, based on criteria catalogs. The criteria catalogs contain not only properties relevant to the architecture phase but also criteria derived from the data model, for the subsequent design and manufacturing phases. This not only reduces development time: Digital transformation of data beyond phase interfaces guarantees accuracy, even when changes are made - and even after SOP! Generative design facilitates reduction of manual tasks as early as the architecture phase. The project included creation of a cooling system applying generative design – a system that adapts to the current cooling needs during operation. Data for the subsequent design phase is generated by digital transformation.