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Mars Rover unterstützt jetzt noch mehr Anwendungsfälle

Von Stefan Just

Auf der 25-Jahr-Feier hat PROSTEP den Mars Rover erstmals als Demonstrator für sein umfassendes Software- und Dienstleistungsangebot präsentiert. Seitdem wurden z.B. Fahrwerk und Gehäuse des ursprünglich von der NASA konzipierten Fahrzeugs weiterentwickelt und der physische Rover mit dem digitalen Rover verknüpft, um Anwendungsfälle wie den Digital Thread abzubilden.

Neue PLM-Technologien und -Konzepte wie Digital Thread, Traceability, Model-based Systems Engineering (MBSE) oder Digital Twin können sehr abstrakt sein. Um sie auf Veranstaltungen besser erlebbar zu machen, hat PROSTEP ausgehend von den Konstruktionsunterlagen der NASA mehrere Modelle des Mars Rovers gebaut. Für das geländegängige Fahrzeug sprach, dass es als komplexes mechatronisches Produkt ideal geeignet ist, um neue Technologien und Methoden zu demonstrieren. Außerdem ist das Modell universell einsetzbar und als „Rocket Science“ sehr medien- und öffentlichkeitswirksam.

Auf der Feier zum 25jährigen Bestehen von PROSTEP Anfang 2019 kamen die Mars Rover erstmals zum Einsatz und sorgten danach auch auf Hannover Messe Industrie, prostep ivip Symposium, IoT Solutions World Congress in Barcelona und anderen Veranstaltungen für sehr viel Aufsehen. Die Corona-Pandemie hat ihre Karriere als Publikumsmagnet nur unterbrochen. Spätestens in der ersten Jahreshälfte 2022 wollen wir mit der neuen Mars Rover-Generation wieder auf „Tournee“ gehen.

Die Zwangspause haben wir für einen größeren „Boxenstopp“ genutzt und die Mars Rover mit stärkeren Lenk- und Antriebsmotoren ausgestattet. In zwei studentischen Arbeiten wurde das Rocker Bogie-Fahrwerk durch eine Hybridkonstruktion (Kunststoff/Blech) sowie durch additiv zu fertigende Kunststoffbauteile optimiert. Dadurch ist es gelungen, das physische Modell der Rover wesentlich robuster zu gestalten, es muss nun nach den Einsätzen nicht mehr so intensiv gewartet werden. Angenehmer Nebeneffekt ist, dass die neue Rover-Variante dazu genutzt werden kann, die PLM-Fähigkeiten des Variantenmanagements zu veranschaulichen.

Um das Gefährt künftig noch flexibler einsetzen zu können, wurde in den letzten Monaten außerdem die Idee eines Rollenprüfstands umgesetzt. Denn nicht alle Messen bieten eine ausreichend große Fahrfläche. Der Prüfstand bietet die Möglichkeit, auch auf kleinen Messeständen Anwendungsfälle im Fahrbetrieb zu realisieren und zu präsentieren.

Das physische Modell ist jedoch nur die eine Hälfte des Demonstrators. Ebenso wichtig ist der Digital Twin bzw. die verschiedenen Zwillinge, deren Daten im Sinne des Digital Thread durchgängig gemanagt werden müssen. Wir nutzen dafür eine kommerzielle PLM-Lösung in Verbindung mit einer IoT-Plattform, auf der die Betriebsdaten der Mars Rover zusammenlaufen und mit der auch das Dashboard für ihre Visualisierung entwickelt wurde. Über unsere Integrationsplattform OpenPDM lassen sich auch andere Unternehmensanwendungen miteinander kombinieren, um die verschiedenen Anwendungsfälle für den Mars Rover abzubilden.

In der PLM-Lösung sind die Geometrie, die Produktstruktur mit den Varianten und auch die dazu gehörigen Anforderungen abgebildet. Sie sind dadurch nicht nur mit den Komponenten verbunden, sondern können z.B. auch mit den Betriebsdaten des physischen Modells auf der IoT-Plattform verknüpft werden. Wenn z.B. die Temperatur des Fahrzeugs über den Grenzwert steigt, der in den Anforderungen festgelegt ist, wird über das Dashboard ein Alarm ausgelöst. Der Digital Thread erlaubt es dann, von der nicht erfüllten Anforderung direkt zu den betroffenen Komponenten in der E-BOM zu navigieren, um zu entscheiden, wo eingegriffen werden muss.

Der Digital Thread bzw. die Rückverfolgbarkeit von den Betriebsdaten bis zur E-BOM ist einer der neuen Anwendungsfälle, die in der PLM-Lösung abgebildet sind. Die Mars Rover-Daten werden ebenfalls genutzt, um die Funktionsweise unserer neuen OpenCLM-Lösung für die Erzeugung des Digital Thread zu veranschaulichen. Als weiterer, zukünftiger Anwendungsfall soll das automatisierte bzw. autonome Fahren durch die Nutzung von Algorithmen der Künstlichen Intelligenz weiterentwickelt werden.

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