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Einleitung
Im deutschen Maschinen- und Anlagenbau stellt die Fluidtechnik mit einem Gesamtumsatz von 4,6 Mrd. Euro und 27.000 Beschäftigten im Jahr 2004 einen bedeutenden Industriezweig dar. Mit einem Welthandelsanteil von 33% ist die Fluidtechnik die bedeutendste Branche des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus und weist seit Jahren ein überdurchschnittliches Wachstum auf. Im Jahr 2004 ist der Umsatz gegenüber dem Vorjahr um 11% angestiegen. Fluidtechnische Anwendungen sind in allen Bereichen der Industrie vertreten und werden häufig als Einzellösung auf Basis von kundenspezifischen Anforderungen entwickelt. Die Fluidtechnikbranche wird deshalb, neben einigen Großunternehmen, die ein breites Produktspektrum abdecken, primär durch kleine und mittlere Unternehmen geprägt, die spezielle fluidtechnische Komponenten anbieten oder sich auf Systeme für dedizierte Anwendungen spezialisiert haben.
Die Vernetzung zwischen den verschiedenen technischen Disziplinen führt zu komplexen Wechselwirkungen und erfordert zur Absicherung der Produktzuverlässigkeit eine angepasste Entwicklungsumgebung. Aktuelle Entwicklungsprozesse berücksichtigen diese spezielle Anforderung unzureichend. Aufgrund unstrukturierter Informationsflüsse ist das Ableiten von Anforderungen an Einzelkomponenten aus den Randbedingungen für das Gesamtsystem nicht oder nur mit einem erheblichen Maß an Erfahrung möglich. Material- und systembedingte Unverträglichkeiten können nicht frühzeitig erkannt werden und erfordern aufgrund ihres späten Auftretens im Prozess ein kostenintensives, iteratives Vorgehen zur Problembeseitigung. Fluidtechnische Simulationsprogramme werden nicht entwicklungsbegleitend eingesetzt, sondern kommen nur in Fällen zum Einsatz, in denen eine erfahrungsbasierte Auslegung nicht ausreicht. Die unzureichende Integration fluidtechnischer Simulationswerkzeuge in den Entwicklungsprozess erschwert das Verständnis des Gesamtsystems. Die Inbetriebnahme der Anlagen ist daher zunehmend aufwändiger.
Die Hauptzielsetzung des Verbundprojektes „Fluidtronic“ ist die frühzeitige Identifikation von inhärenten Systemrisiken und die Gewährleistung einer zuverlässigen Inbetriebnahme und Anlagenfunktion über der Produktlebensdauer. Dies ist nur möglich, wenn die Zusammenarbeit der beteiligten Fachdisziplinen und Unternehmen zur effizienten Produktentwicklung besser synchronisiert und integriert wird.
Aus diesem Grund benötigt die Entwicklung eines fluidtechnisch-mechatronischen Systems eine unternehmensübergreifende Plattform, die als Entwicklungsumgebung bezeichnet wird. Die Entwicklungsumgebung fasst alle Disziplinen und Aktivitäten im Prozess der Produktentwicklung sowie die eingesetzten Methoden, Werkzeuge und IT-Systeme und die zugehörige Produkt- und Prozessinformationen vom Systementwurf bis zur Inbetriebnahme und Rückkopplung der Betriebsdaten während des gesamten Lebenszyklus zusammen.
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