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Automatisierte Anordnung von Arbeitsschritten des Fertigens und Testens in der Audi AG

Automatisierte Anordnung von Arbeitsschritten des Fertigens und Testens in der Audi AG
Contact:

Richard Mrasek, Jutta Mülle

Partner:

Audi AG

Startdate:

Juni 2013

Enddate:

Mai 2016

Inbetriebnahmeabläufe beschreiben die Ausführungsreihenfolge von Prüf- und Fertigungsschritten, sogenannten Abfolgen, bei der Produktion von Fahrzeugen. Aufgrund der steigenden Anzahl an Fahrzeugderivaten und elektronischen Bauteilen in einem Fahrzeug steigen die Anzahl und die Komplexität der Inbetriebnahmeabläufe stetig. Dies führt zu einem wachsenden Aufwand bei der Ablauferstellung und zu suboptimalen Abläufen. In Kooperation mit der Audi AG entwickelt der Lehrstuhl für Systeme der Informationsverwaltung Frameworks und Algorithmen, um die Qualität solcher Abläufe zu steigern und um Abläufe (teil)automatisch zu erstellen. Hieraus ergeben sich die zwei großen Fragestellungen dieses Projekts:

Verifikation: Sind manuell erstellte Abläufe optimal bezüglich der 'Best Practices', d. h. erfüllen sie alle Anforderungen? Herausfordernd hierbei ist, dass eine vollständige Analyse des Zustandsraums für die Testabläufe aufgrund seiner Größe nicht möglich ist. Auch bestehende Modellprüfungsverfahren haben sich als ungeeignet erwiesen, die hochparallelen Strukturen effizient zu analysieren.

Generierung: Verfahren, um Inbetriebnahmeabläufe (teil)automatisch zu erstellen, die den Anforderungen genügen. Eine Herausforderung hierbei ist, effizient aus den Anforderungen Abläufe zu generieren und aus der Menge der möglichen einen sehr guten Ablauf auszuwählen.

Aus diesen beiden Fragestellungen ergibt sich die dritte Fragestellung des Projekts.

Spezifikation: Wie können Anwender die Anforderungen spezifizieren, die ein Inbetriebnahmeablauf erfüllen soll? Für eine automatische Verifikation/Synthese müssen die Anforderungen in einer formalen Struktur vorliegen, z. B. in temporaler Logik. Die Beschreibung der Abhängigkeiten als temporale Logik-Formeln ist für Anwendungsexperten jedoch nicht praktikabel.

Erste Ergebnisse dieses Projekts haben wir in einschlägigen Fachzeitschriften und Konferenzen veröffentlicht.

  • Richard Mrasek, Jutta Mülle und Klemens Böhm. "A new verification technique for large processes based on identification of relevant tasks."Information Systems 47 (2015): 82-97.

Ein Verfahren für die Verifikation komplexer Inbetriebnahmeabläufe. Hierbei werden die Abläufe durch einen Vorverarbeitungsschritt auf die relevanten Aspekte für jede einzelne Anforderung reduziert.

  • Richard Mrasek et al. "User-Friendly Property Specification and Process Verification – A Case Study with Vehicle-Commissioning Processes." Business Process Management. Springer International Publishing, 2014. 301-316.

Ein Verfahren, um den Benutzer bei der Anforderungsspezifikation zu unterstützen. Die Anforderungen werden automatisch als Instanzen von Anforderungsmustern unter Verwendung einer Datenbank mit Kontextwissen erzeugt.

  • Richard Mrasek, Jutta Mülle und Klemens Böhm. "Automatic Generation of Optimized Process Models from Declarative Specifications", Karlsruhe Reports in Informatics, 2014, 15

Ein Ansatz, um aus einer deklarativen Spezifikation automatisch Prozessmodelle zu erzeugen. Neben einer Dekomposition des Abhängigkeitsgraphen wird ein probabilistischer Algorithmus verwendet.

Interview Leitfaden: Studie zur Nutzbarkeit des Verifikationstools AAAFT für Testabläufe