Anwenderberichte

Messdaten optimal verwalten

Messdatenmanagement auf Basis von openMDM® bei FEV GmbH

FEV gehört zu den international führenden Automotive-Entwicklungsdienstleistern auf dem Gebiet der Antriebstechnik und insbesondere der Verbrennungsmotoren. Gleichzeitig ist das Unternehmen Anbieter von Mess- und Prüfsystemen und auch als Dienstleister in diesem Bereich aktiv. In allen FEV-Geschäftsbereichen ist ein leistungsfähiges Messdatenmanagement eine zentrale Erfolgskomponente. FEV setzt dabei auf die Open-Source-Plattform openMDM® und individuelle Anpassung durch die Nürnberger Peak Solution.

Über 30 Jahre nach der Unternehmensgründung strich die FEV GmbH 2011 das Wort „Motorentechnik“ aus dem Namen, denn längst hatte FEV die Aktivitäten über die ursprünglichen Schwerpunkte hinaus erweitert. Inzwischen zählen auch Fahrzeugintegration, Getriebetechnik, Fahrwerk, Elektronik und Elektroantriebe zu den Kompetenzen. Entsprechend breit gefächert sind die Tests an den Prüfständen am Standort Aachen. Die Folge: Mengen und Komplexität der erhobenen Messdaten wuchsen über die Jahre immer stärker.

Für die strukturierte Ablage dieser großen Datenmengen hatte sich FEV 2010 für den Einsatz der Softwareplattform openMDM® entschieden. Dabei hatte man bewusst eine Lösung gesucht, die unabhängig von proprietären Datenformaten der Messsystemhersteller ist. Das generische openMDM®-Datenmodell war die geeignete Antwort. Das Datenmodell dieser im Automotive-Bereich etablierten Open-Source-Plattform basiert auf dem Standard ASAM ODS. ASAM e.V. (Association for Standardization of Automation and Measuring Systems), ursprünglich ein Projekt deutscher Automobilhersteller, Zulieferer und Dienstleister, hat sich mittlerweile mit internationaler Beteiligung um die Standardisierung von Schnittstellen, Protokollen und Datenformaten verdient gemacht. Speziell ASAM ODS (Open Data Service) definiert ein Datenmodell für die Interpretation von Daten sowie Schnittstellen für Datenablage, Datenzugriffe und Datenaustausch. openMDM® basiert damit auf einem maßgeblichen Standard für Entwicklung und Tests in der Automobilbranche und ist als offene Software zugleich leicht an unterschiedliche fachliche Anforderungen anpassbar.

Die Möglichkeiten ausschöpfen

FEV hatte mit openMDM® eine sehr wirtschaftliche Softwareplattform für den Aufbau eines „Messdaten-Warehouse“ gewählt. Die Flexibilität des Systems bietet ein hohes Maß an individuellen Möglichkeiten der Anpassung. „Neue Getriebelösungen, die Elektrifizierung des Antriebsstrangs oder alternative Kraftstoffe – Antriebstechnik wird immer komplexer und damit steigen die Anforderungen an die Prüftechnik“, erklärt Georg Genender, Programm Manager Testdata Handling und Management bei FEV. „Wir entwickeln unsere eigenen Prüfeinrichtungen und Prozesse ständig weiter und dabei eröffnete uns openMDM® deutliches Potenzial.“ Um die Möglichkeiten des Frameworks noch besser auszuschöpfen, wählte FEV mit der Nürnberger Peak Solution Ende 2010 ein maßgebliches Mitglied der openMDM®-Entwickler-Community als Projektpartner.

Zu diesem Zeitpunkt war den Verantwortlichen bei FEV längst bewusst, dass eine transparente und effiziente Verwaltung vielfältiger Messdaten auch standardisierte Prozesse bei der Versuchsvorbereitung erfordert. Projektziel war es, den Beauftragungsprozess von Versuchen zu standardisieren. Dreh- und Angelpunkt für diese Prozesse ist in openMDM® das Modul „Testplanner“. In Zusammenarbeit mit den MDM-Spezialisten von Peak Solution sollte die Testvorbereitung so systematisiert werden, dass mit den hier angelegten Metadaten die später erfassten Messdaten gezielter genutzt werden können.

Vordefinierte Testbeschreibung

Der openMDM® „Testplanner“ stellt den Anwendern vordefinierte Templates für die Beschreibung von Versuchen zur Verfügung. Er optimiert dadurch die Bearbeitung wiederkehrender Abläufe. Die Templates legen fest, mit welchen Attributen Prüflinge, Messgeräte und Messgrößen zu beschreiben sind und aus welchen Testschritten ein Versuch besteht. Unterschieden werden dabei versuchskonstante und versuchsvariable Informationen. Diese Informationen stellen die Metadaten dar, die später der thematischen Einordnung, der Navigation, Exploration und Suche sowie der Vergleichbarkeit von Messergebnissen dienen. Die Vollständigkeit und Korrektheit dieser Metadaten ist somit eine wesentliche Voraussetzung für die effiziente Nutzung der Messdaten.

Verbesserungsideen aus der Praxis

Ausführliche Versuchsbeschreibungen haben aus Sicht der Versuchsingenieure aber einen entscheidenden Nachteil: Sie sind zeitaufwendig! Peak Solution entwickelte deshalb eine Lösung, um die Versuchsbeschreibung für die Versuchsingenieure effizienter zu gestalten. Mit dem so genannten „Data Source Plug-in“ können beschreibende Daten nun aus bereits vorhandenen Versuchen übernommen werden. Neue Versuchsbeschreibungen lassen sich so sehr schnell aus bereits bestehenden Versuchen zusammenstellen. Auch die Übernahme aus anderen Applikationen wie z.B. Versuchsteileverwaltung oder Messmittel-Management ist jederzeit möglich. Daten, die die Versuchsplaner bereits bei der Entwicklung der Testfälle im Vorfeld zusammengetragen haben, können so direkt weiter genutzt werden.

„Sponti“-Funktionen

Allerdings lässt sich in der Praxis bei FEV der komplette Versuchsumfang zu Beginn eines Versuchs nicht immer exakt definieren. Darüber hinaus werden Testabläufe während der Versuchsdurchführung in Abhängigkeit von Ergebnissen verändert. Um das abzubilden, erweitere Peak Solution den openMDM® „Testplanner“ um die Möglichkeit, Testschritte einzeln zu beauftragen und während eines bereits laufenden Versuchs hinzuzufügen.

Eine ähnlich motivierte Neuerung ist der „Measurement Result Editor“. Mit ihm können spontan durchgeführte Testschritte nachträglich editiert und ihre beschreibenden Informationen vervollständigt werden. Dadurch bleibt eine gewisse Flexibilität bei der Versuchsdurchführung erhalten und es ist gewährleistet, dass die „spontan“ durchgeführten Testschritte und die dabei erhobenen Daten in der Auswertung nutzbar gemacht werden können.

Mehr Überblick, bessere Nachvollziehbarkeit

Durch die deutlich systematischere Planung und Beschreibung der Versuche sowie die vollständige und strukturierte Ablage aller „geplant“ und „spontan“ erhobenen Messdaten waren der Anfangs- und Endpunkt des Versuchsprozesses zufriedenstellend abgebildet. Was den Versuchsingenieuren bei FEV noch fehlte, war die verbesserte Übersicht über Status und Fortschritt der einzelnen Testschritte. Peak Solution baute hierfür die Statusübergänge im openMDM® „Testplanner“ aus. Im Rahmen der Versuchsbeauftragung steuert der Testplanner nun auch den Statusübergang der einzelnen Testschritte (z. B. von „geplant“ in „beauftragt“). Dadurch kann der aktuelle Zustand eines Versuchs beziehungsweise Testschritts im Navigationsmodul des openMDM® Frameworks – zum Beispiel durch farbliche Markierungen – jederzeit nachvollzogen werden.

„Für uns ist Nachvollziehbarkeit von Prüfverfahren und Testergebnissen entscheidend – hier würde jede Nachlässigkeit und Unsicherheit kostspielige Mehrarbeit verursachen“, erklärt Georg Genender, Programm Manager Testdata Handling und Management bei FEV. „Mit den von Peak Solution implementierten openMDM®-Erweiterungen verfügen wir jetzt über ein hervorragendes System, das uns und unseren Kunden die optimale Auswertbarkeit von Messdaten garantiert.“

Das bei FEV entstandene „Messdaten-Warehouse“ wird in der ersten Stufe am Standort Aachen jährlich mehrere Millionen unterschiedlich lange Messwertkanäle über wenige Minuten bis hin zu 800 Stunden aus rund 450 Einzelprojekten verwalten. Schrittweise werden dann ab Mitte 2012 weitere Standorte von FEV weltweit hinzukommen. Die Entwickler von Peak Solution haben derweil schon mit den nächsten FEV-spezifischen Erweiterungen im openMDM® Framework begonnen: Die Unterstützung und Standardisierung der Kraftstoffanalyseprozesse und die Einbindung externer Dienstleister in den MDM-Prozess.

Sidr

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