Institut für Fahrzeugsystem­technik
elhaji

Dr.-Ing. Dipl.-Wi. Mohanad El-Haji

  • Ontologie-basierte Definition von Anforderungen an Validierungswerkzeuge in der Fahrzeugtechnik
  • Prüfung: 07.07.2014

Kurzfassung

"Diese Arbeit hat zum Ziel, einen Beitrag zur Steigerung der Effizienz und Effektivität bei innovativen Fahrzeugentwicklungen zu leisten, bei denen noch keine breite Erfahrungsund Wissensbasis besteht. Bei derartigen Entwicklungsprojekten existieren große Unsicherheiten bzgl. der Anforderungen an das zu entwickelnde System (z. B. das gesamte Fahrzeug oder eine Fahrzeugkomponente) sowie bzgl. der sicheren Umsetzung dieser Anforderungen in geforderte bzw. gewünschte System-Merkmale. Aus diesem Grund nehmen die Begriffe Validierung und Verifizierung eine zentrale Rolle in dieser Arbeit ein, da entsprechende Aktivitäten diese Unsicherheiten reduzieren können.
Im Zuge von Validierungs-und Verifizierungsaktivitäten werden Versuche durchgeführt und Versuchsdaten interpretiert, um eine Prognose hinsichtlich des zukünftigen Verhaltens des Systems zu erstellen. Dabei ist es wesentlich, sicherzustellen, dass die erzeugten Versuchsdaten die benötigte Information enthalten und zielführend interpretiert werden, um die beabsichtigte Prognose erzeugen zu können. Im ungünstigsten Fall wird durch ungeeignete Versuchsdaten oder unangemessene Interpretation ein nicht zutreffendes Systemverhalten vorhergesagt, auf dessen Basis kostenwirksame Entscheidungen getroffen werden.
Um die Wahrscheinlichkeit für diese ungünstigen Umstände zu minimieren und zusätzlich unter Beachtung von Aspekten der Wirtschaftlichkeit Information über das jeweils fragliche Systemverhalten zu generieren, soll ein methodisches Vorgehen entwickelt werden. In diesem Zusammenhang stehen zwei elementare Fragen in Fokus, deren systematische Bearbeitung durch die Methode unterstützt werden sollen:


1. Welche Merkmale sollte das zu entwickelnde Produkt aufweisen, um dem Gebrauch durch den Kunden bestmöglich gerecht zu werden?
2. Welche Prüfszenarien bilden den Gebrauch des Kunden angemessen ab und welche Merkmale sollten Prüfling und Prüfumgebung idealerweise aufweisen, um die
relevanten Prüfszenarien effizient durchzuführen und geeignete Versuchsdaten zu erzeugen?


Diese Problemstellung wurde im Zuge eines institutsübergreifenden Forschungsprojekts am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) analysiert und bearbeitet. Die erste der oben genannten Fragestellungen wird in der Arbeit von F R E U D E N M A N N [71] behandelt; die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf die zweite Fragestellung.
Weitere Ziele des Projekts waren es, die Anwendung der Methode möglichst einfach für die Benutzer zu gestalten und das erzeugte Wissen nachhaltig und übertragbar für zukünftige Projekte zu sichern. Aus diesem Grund wird die Methode unter Berücksichtigung aktueller Ansätze des Informations-und Wissensmanagements konzipiert. Dies geschieht, indem die Methode als ein System aus aufeinander aufbauenden Ontologien entworfen wird, welches die zur Beantwortung der elementaren Fragen relevante Domäne angemessen abbildet. Dementsprechend entsteht eine ontologie-basierte Methode, welche die Möglichkeiten von modernen Informationssystemen hinsichtlich intelligenter Benutzerführung, verteiltem Arbeiten und strukturierter Sicherung von Information ausschöpfen kann.
Die praktische Anwendung der Methode wird an der systematischen Konzeption einer Prüfumgebung demonstriert. Diese Prüfumgebung soll insbesondere für die Entwicklung von Hardware-und Software-Komponenten für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben eingesetzt werden. Bei diesen Systemen bestehen aktuell noch große Unsicherheiten, insbesondere hinsichtlich der Kundenakzeptanz und des Kundengebrauchs. Anhand des systematischen Vorgehens wird eine exemplarische Anforderungsanalyse an diese Prüfumgebung durchgeführt, die insbesondere die Verknüpfung des Produktentwicklungsprozesses mit der Anforderungsdefinition an die Validierungswerkzeuge aufzeigt."