3D-Visualisierung unterstützt Software-Entwicklung

Im Rahmen des Verbundvorhabens „Entwicklung von Technologien für energiesparende Antriebe mobiler Arbeitsmaschinen (TEAM)“ hat die Hydrive Engineering GmbH erstmals einen Software-Prüfstand um den Baustein der 3D-Visualisierung erweitert. Vorteilhaft ist der Direktimport von Daten aus dem bereits vorhandenen CAD-Modell der Maschine, wodurch ein zusätzlicher Modellierungsaufwand entfällt.

Bislang werden Steuergeräte und die dazugehörige Software erst „blind“ progammiert und dann an einer Prototypmaschine getestet, was dem Entwickler ein erhebliches Abstraktionsvermögen abverlangt und gleichzeitig ein relativ hohes Risiko für Softwarefehler birgt.

Die Entwicklung komplexer Steuerungssoftware für mobile Arbeitsmaschinen erfordert neben Programmierkenntnissen ein umfassendes Maschinenverständnis beim Softwareentwickler. Dadurch, dass die Steuergeräte mit der Software erst spät im Entwicklungsprozess an einer Prototypmaschine getestet werden, kommt es zu relativ langen Entwicklungsschleifen bis zur vollständigen Reife der Steuerungssoftware. Durch die 3D-Visualisierung wird eine frühzeitige Fehlererkennung ermöglicht, was den Entwicklungsprozess wesentlich ressourcenfreundlicher gestaltet.

Software-Prüfstände von Hydrive Engineering sind einfach aufgebaut und leicht zu bedienen. Die Stellsignale, z.B. an Ventilen, werden in ein Simulationsmodell der Maschine eingespeist. Alle Bewegungen der Maschine werden in Echtzeit berechnet und über die entsprechenden Sensorsignale dem Steuergerät vorgespielt. Der Software-Entwickler kann dadurch sehr schnell grundlegende Software-Funktionalitäten im Wechselspiel mit der Maschine überprüfen. Bei der Analyse von Fehlfunktionen kann er auf alle Zustandsgrößen zugreifen, ohne dabei auf eine reale Prototypmaschine angewiesen zu sein.

Bei aufwendigen Kinematiken (z.B. Baggerarm oder Radlader-Hubgerüst), deren Bewegungen sich aus der Arbeitsweise mehrerer Antriebszylinder ergibt, ist es schwer, aus dem Verlauf der einzelnen Größen die Gesamtbewegung abzuleiten. Durch die Einbindung einer 3D-Visualisierung in den Software-Prüfstand kann sich der Software-Entwickler viel schneller und umfassender einen optischen Eindruck von den Auswirkungen der Software-Funktionen auf das Verhalten der Maschine verschaffen. Gleichzeitig bietet ein solches Demonstrations-Tool die hervorragende Möglichkeit, Handhabungsfunktionen gemeinsam im Entwicklerteam oder direkt mit dem Kunden zu diskutieren und eine größere Transparenz im Entwicklungsprozess zu ermöglichen.