Konvergenz von physikalischem Testen und Simulation - ATFx vereinfacht den Datenaustausch

Im Rahmen der Fahrzeugentwicklung werden physikalische Tests zunehmend durch leistungsfähige Simulationswerkzeuge ersetzt. Aber auch in Zukunft müssen physische Tests weiterhin reale Daten für die Entwicklung virtueller Modelle und die finale Validierung der Fahrzeuge liefern. Simulation und physikalische Erprobung müssen sich daher langfristig ergänzen.

Der effiziente Datenaustausch zwischen verschiedenen Werkzeugketten in der Simulation und denen im physikalischen Test ist jedoch für viele Anwender eine Herausforderung. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Daten aus der Simulation eindeutig mit denen aus physikalischen Tests vergleichbar sein müssen. Es liegt auf der Hand, dass in dieser Situation ein einheitliches Datenaustauschformat erforderlich ist.

Leider ist der Datenaustausch kein Thema, in das Unternehmen viel investieren wollen. Daher muss das Datenaustauschformat auf Standards basieren, die bereits in der Industrie verfügbar sind und sich in der Praxis bewährt haben. Im Hinblick auf die Tool-Integration und den täglichen Gebrauch ist es wichtig, dass das Datenaustauschformat einfach zu implementieren und zu warten ist.

ATFx ist ein Datenaustauschformat, das genau diese Anforderungen erfüllt. Es ist Teil des ASAM-ODS-Standards und ermöglicht den Transport von Metadaten sowie gemessenen oder berechneten Werten. ATFx ist vom Aufbau her eine XML-Datei, mit der der Kontext gemessener oder berechneter Daten vollständig beschrieben werden kann. Das Format kann auf andere Daten in Binärdateien (z. B. MDF4) oder auf Dateianhänge verweisen. Auf diese Weise können riesige Datenmengen zwischen verschiedenen Simulations- und Messsystemen so ausgetauscht werden, dass alle Beteiligten die Informationen richtig interpretieren können.

Ein gutes Beispiel für die Anwendung von ATFx ist das Datenaustauschformat FDX, das vom VDA-Arbeitskreis „Funktionaler Datenaustausch“ definiert wurde. FDX unterstützt die strukturierte Übermittlung sogenannter Funktionsdaten (z. B. Kennfelder, Kennlinien, Kennwerte). Sie beschreiben die charakteristischen Eigenschaften (= Funktionen) von Fahrzeugkomponenten (z. B. Stoßdämpfer). Funktionsdaten werden typischerweise aus diskreten Messungen (= Tests) abgeleitet. Sie ist eine wichtige Grundlage für den Entwurf und die kontinuierliche Verbesserung von Simulationsmodellen im Rahmen der virtuellen Fahrzeugentwicklung.

Metainformationen spielen bei funktionalen Daten eine wichtige Rolle. Sie liefern Ingenieuren detaillierte Informationen über die jeweilige Fahrzeugkomponente und wie deren Funktionsdaten gemessen, berechnet oder geschätzt wurden. Ohne diese Informationen wären die Funktionsdaten eines Bauteils bedeutungslos.

Voraussetzung für den reibungslosen Austausch von Funktionsdaten ist demnach ein gemeinsam definiertes Metadatenmodell. Für FDX wird es von einer ASAM-ODS-konformen Modellvorlage (= Anwendungsmodell) abgeleitet, nämlich dem Anwendungsmodell von openMDM®. Seine volle Kompatibilität zum ASAM-ODS-Standard stellt sicher, dass alle ODS-kompatiblen Anwendungen die FDX-Daten lesen und einheitlich interpretieren können.

Im Bereich Testing gibt es bereits seit langem eine Vielzahl von Tools auf dem Markt, die ATFx-Dateien exportieren und importieren können. Inzwischen haben auch einige Anbieter von Simulationstools ihre Anwendungen in diese Richtung erweitert. Dadurch wird der Datenaustausch zwischen Test und Simulation immer einfacher. Gleichzeitig verbessert sich die Qualität und Verfügbarkeit von Daten für die Simulation.

Unternehmen, die ein zentrales Repository zum Austauschen, Teilen und Vergleichen von Daten aus der Simulation mit denen aus physikalischen Tests aufbauen möchten, können auf die Komponenten des Open-Source-Frameworks openMDM® zurückgreifen. Mehrere Anbieter rund um den Globus bieten entsprechende Softwaretools und Services an, die eine effiziente Implementierung von openMDM®-basierten Anwendungen gewährleisten.

Die Praxis hat gezeigt, dass die konsequente Nutzung von Standards für das Testdatenmanagement, wie ASAM ODS, ATFx und openMDM®, die Interoperabilität zwischen unterschiedlichen Toolketten nachhaltig verbessert. Und das gilt für alle virtuellen und physischen Testdomänen in der Fahrzeugentwicklung.