Bewertungskriterien für die Modellbildung von Informationsmodellen cyber-physischer Systeme
Die digitale Bereitstellung physischer Systeme und deren Auswirkungen stellen eine zentrale Herausforderung in der Automatisierungstechnik dar. Seit Beginn des 21. Jahrhunderts wächst das Verständnis, dass alles mit der richtigen Software angesprochen, eingestellt und kontrolliert werden kann. Informationsmodelle werden dabei als Schlüsseltechnologie wahrgenommen, da sie als gemeinsame Schnittstelle zwischen physischer und digitaler Welt fungieren. Sie definieren und quantifizieren Eigenschaften, um sicherzustellen, dass alle Systeme mit einer gemeinsamen Realität arbeiten.
Cyber-physische Systeme (CPS) werfen durch Sensoren und IT-Schnittstellen einen digitalen Schatten in Form von Daten. Das Informationsmodell des Systems dient als Projektionsfläche für diesen digitalen Schatten und bildet die Grundlage für den digitalen Zwilling. Dieser Zwilling bündelt alle Informationen des realen Systems und ermöglicht dessen Überwachung, Analyse und Steuerung. Die zentralen Herausforderungen bestehen darin, eine hohe Verfügbarkeit, einen langen Lebenszyklus und eine hohe Flexibilität der Systeme zu gewährleisten. Diese Faktoren stehen oft im Widerspruch zueinander und werden zusätzlich durch Sicherheits-, ökonomische und politische Faktoren beeinflusst. Die Vision ist, dass auf Informationsmodellen basierende Digitale Zwillinge hier Abhilfe schaffen. Dies ist sowohl für große Unternehmen wie BASF als auch für kleine und mittlere Unternehmen (KMUs) essenziell.
In meiner Forschung untersuche ich, wie die Modellbildung von Informationsmodellen cyber-physischer Systeme deren Inhalte einschränken kann. Dabei verfolge ich mehrere Ziele: die Identifikation und Analyse von Bewertungskriterien sowie die Untersuchung etablierter Metamodelle hinsichtlich der Berücksichtigung bestimmter Kriterien. Ziel ist es, eine endliche Menge an Bewertungskriterien zu präsentieren, die einen grundlegenden Anspruch an die Modellierung von Informationsmodellen cyber-physischer Systeme stellen.
