FH Bielefeld
University of
Applied Sciences

Software-System-Architekturen für Beschleunigtes Rechnen

Im Bereich Softwarearchitekturen für Beschleunigtes Rechnen wurde vor kurzem das Verbundprojekt "InVorMa - Intelligente Arbeitsvorbereitung auf Basis Virtueller Werkzeugmaschinen" begonnen. Das Projekt wurde im Rahmen des BMBF Spitzenclusterwettbewerbs "it's OWL" beantragt und bewilligt. Schwerpunkt des Spitzenclusters "it's OWL" sind technische Systeme mit inhärenter Teilintelligenz, die auf veränderte Umfeld- und Betriebsbedingungen reagieren, ihr Zielsystem autonom ändern und dementsprechend ihr Verhalten zielkonform anpassen.

Das hier beschriebene Projekt überträgt die Basiskonzeption auf Modelle der Werkzeugmaschinen und ermöglicht dadurch eine wesentliche Steigerung der Qualität der Arbeitsvorbereitung. Diese Steigerung wird erreicht, ohne den Aufbau der bestehenden Werkzeugmaschinen zu verändern. Im Rahmen des Forschungsprojekts InVorMa sollen Simulations- und Optimierungswerkzeuge entstehen, welche eine ganzheitliche Arbeitsvorbereitung für spanende Werkzeugmaschinen ermöglichen. Gesamtziel ist eine Dienstleistungsplattform, welche im Zusammenspiel mit lokal bei den Kunden vom Kooperationspartner Gildemeister installierten Softwareprogrammen die Funktionalität für eine optimierte Arbeitsvorbereitung auf Basis virtueller Werkzeugmaschinen bereitstellt. Innerhalb des Projekts werden im Bereich "Virtuelle Arbeitsplanung" die Teilziele "Parallelisierung und Verteilung von Simulationen" und "Simulation als Dienstleistung" unter meiner Verantwortung realisiert. Ausgehend von der bestehenden Simulation der NC-Bearbeitung werden Techniken zur verteilten Simulation erarbeitet. Schwerpunkt ist die Aufteilung der NC-Bearbeitung in Teilbearbeitungen, welche zeitgleich simuliert werden können.

Zur weiteren Verbesserung werden Möglichkeiten der Parallelisierung von einzelnen Simulationsabschnitten betrachtet. Für die Durchführung der Simulationen vor Ort beim Anwender werden Konzepte für angepasste Webservices entwickelt. Diese ermöglichen es, sowohl die Simulation von Bearbeitungsvorgängen als auch die Optimierung der Ablaufpläne in einem Cloud-System durchzuführen. Durch eine Anbindung der Webservices an lokale Systeme des Anwenders können die aufwendigen Berechnungen ohne hohe Investitionen in eigene Hard- und Software bedarfsgerecht durchgeführt werden, wodurch der Zugang zu den entwickelten Methoden erleichtert wird.