Reliability methods for early development phases of programmable mechatronical systems based on qualitative models

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Das geplante Arbeitsprogramm gliedert sich in drei aufeinanderfolgende Abschnitte. Der erste Abschnitt untersucht die Möglichkeit der Simulation des geplanten programmierbaren mechatronischen Systems während der Planungsphase. Ausgangspunkt ist der Einsatz von qualitativen Modellierungstechniken zur ganzheitlichen Betrachtung des PMS. Ganzheitliche Betrachtung bedeutet die integrierte Beschreibung des Verhaltens des technischen Prozesses, der Automatisierungssoftware und möglicher menschlicher Bedieneingriffe. Die Beschreibung des Verhaltens erfolgt sowohl für den bestimmungsgemäßen (gewünschten) Betrieb des PMS als auch für den fehlerhaften Betrieb. Durch Simulation des geplanten PMS können verschiedene Zuverlässigkeitsmaßnahmen erprobt, optimiert und bewertet werden. Das Ziel dieser frühzeitigen Simulation ist die Formulierung von konkreten Anforderungen an die Automatisierungssoftware im Hinblick auf eine hohe Zuverlässigkeit des gesamten Systems. Im zweiten Abschnitt werden Möglichkeiten diskutiert, wie der Softwareentwickler bei der Erstellung des Entwurfs der Automatisierungssoftware vor allem in Bezug auf zuverlässigkeitsfördernde Maßnahmen unterstützt werden kann. Ein Softwareprogramm (Entwurfsassistent) vergleicht die systemspezifischen Anforderungen, mit Anforderungen die in einer Datenbank abgelegt wurden und schlägt dem Softwareentwickler geeignete Architekturmuster vor, um zur richtigen fachtechnischen Lösung zu verhelfen. Durch Vergleich mit genetischen zuverlässigkeitsunterstützenden Architekturmustern soll anhand der systemspezifischen Anforderungen des konkreten PMS die passende Architektur ausgewählt werden. Im dritten Abschnitt erfolgt die Bewertung der Zuverlässigkeit des gesamten PMS. Hierzu wird der erstellte Entwurf der Automatisierungssoftware in ein entsprechendes qualitatives Modell überführt. Dieses Modell beschreibt das zu erwartende Verhalten der Automatisierungssoftware. Die Verbindung dieses Modells mit den qualitativen Modellen für den technischen Prozess und den menschlichen Bedieneingriffen bildet die Basis für Bewertung der Zuverlässigkeit des entworfenen PMS.