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Ob ein Produkt die geltenden Normen erfüllt, wird bis heute überwiegend in mühsamen manuellen Einzelschritten geprüft. Diese IDiS-Projektgruppe hat ein Automatisierungsverfahren entwickelt, das maschinenlesbare Standards direkt mit Simulation und Messtechnik verbindet und damit Prototypen einspart und eine schnelle Reaktion auf Normänderungen ermöglicht.

Ausgangssituation & Herausforderung

Die Beurteilung der Normkonformität eines Produkts stellt einen zentralen Meilenstein im Prozess der Produktentwicklung dar. In herkömmlichen Verfahren werden Simulations-, Berechnungs- oder Messergebnisse den geltenden Normen gegenübergestellt.

Weil Normen als PDF-Dokumente vorliegen, erfordert das viele manuelle Teilschritte: eine aufwendige Normenrecherche, den Relevanzcheck der Norminhalte bis hin zur manuellen Übertragung der Norminformation in die Konstruktion. Jeder dieser Schritte kostet Zeit und birgt das Risiko von Übertragungsfehlern. Kommt es zu Abweichungen, entstehen Iterationsschleifen und damit erneut Aufwand für Prototypen und Messungen.

Projektziel

Nadel mit rotem Faden
peterschreiber.media / stock.adobe.com

Ziel des Projekts war es, ein maschinenlesbares Standardformat zu definieren und zu verwenden. Dieses wurde in Simulationsmodellen zur simulationsbasierten Konformitätsbewertung eingesetzt. Zudem wurden Schnittstellen definiert, um maschinenlesbare Datensätze in Messgeräten auszulesen: Die Messgeräte wurden automatisch ausgelesen und die Grenzwerte geprüft.

Zum Projektziel gehörte außerdem die Einbindung weiterer Unternehmen, insbesondere kleiner und mittlerer Unternehmen, sowie die Erprobung der entwickelten Lösungen durch Anwender.

Vorgehen

Im Zuge des Projekts wurde ein Automatisierungsverfahren entwickelt, um die Prozedur der Normkonformitätsprüfung zu vereinfachen und effizienter zu gestalten. Ziel war es, die Bewertungsphase erheblich zu beschleunigen und dadurch eine signifikante Zeit- und Ressourceneinsparung zu erreichen, etwa durch den Wegfall von Iterationsschleifen.

Als exemplarische Anwendung wurde die Bestimmung der Energieeffizienz eines elektrischen Antriebs nach DIN EN 50598-2 ausgewählt. Wichtig dabei: Die implementierte Methodik ist universell konzipiert und lässt sich auf andere Normen und Standards übertragen.

Zur Verifizierung des Ansatzes wurde ein Prototyp erstellt und mit der entsprechenden Messtechnik getestet. Die verwendeten Messgeräte wurden so konfiguriert, dass sie direkt auf den maschinenlesbaren Standard zugreifen können. Damit entfällt die Notwendigkeit einer manuellen Abstimmung.

Conformity_PE-Systems
DIN DKE

Ergebnisse

  • Der Prototyp hat den entwickelten Ansatz im Zusammenspiel mit realer Messtechnik verifiziert.
  • Die Konformitätsprüfung wurde deutlich beschleunigt und vereinfacht.
  • Die Integration von Messgeräteschnittstellen hat messtechnische Konformitätsprüfungen zusätzlich vereinfacht und beschleunigt und ermöglicht eine frühere Erkennung und Behebung potenzieller Unstimmigkeiten im Prozess.
  • Das System kann auf jede Aktualisierung des Standards schnell und effizient reagieren.

In der zweiten Projektphase, der messtechnischen Konformitätsprüfung, konnte gezeigt werden, wie durch das Zusammenspiel von SMART Standards als Wissensquelle, Software als Werkzeug und Hardware als Entwicklungsobjekt sämtliche Arbeitsschritte zielgerichtet und automatisiert erfolgen können.

Conformity Assessment - Grafik
DIN DKE

Erkenntnisse

Bei der Umsetzung offenbarte sich eine Lücke zwischen dem Wunsch, mit einer digitalen Norm zu arbeiten, und der tatsächlichen Bereitstellungsmöglichkeit. Viele Vorteile eines SMART Standards konnten dennoch aufgezeigt werden, auch wenn eine vollständige technische Umsetzung auf der Seite der Normbereitstellung noch nicht möglich war.

Damit ein hoher Grad an automatisierbarer Normanwendung in der Produktentwicklung erreicht werden kann, sind drei Voraussetzungen erforderlich:

  • Soft- und Hardwaretools zur Messung und Dokumentation müssen an eine SMART-Standards-Schnittstelle gekoppelt sein.
  • SMART Standards müssen auf die Bedürfnisse der anwendenden Systeme zugeschnitten sein, möglichst schon bei der Normerstellung, in Form von Annotationen und einheitlichen Formaten.
  • Die digitale Prozesskette für die Norm beginnt bereits bei der Normerstellung („XML first“), damit die Inhaltsmodellierung standardisiert ist.

Ein direktes Folgeprojekt war nicht geplant. Die Ergebnisse fließen jedoch in die Systementwicklung zur Bereitstellung digitaler Normen bei DIN und DKE ein sowie in die notwendigen Veränderungsprozesse im Normerstellungsprozess bei ISO und IEC.

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