Zusammenfassung
Die Fähigkeit kundenspezifische Produkte schnell und flexibel fertigen zu können hat für die Industrie eine wachsende Bedeutung und ist ein entscheidender Wettbewerbsvorteil gegenüber den Unternehmen der Massenfertigung. Für spanende Prozesse werden dazu Maschinen benötigt, welche rasch von einem Produkt auf ein anderes umgestellt werden können, was gewöhnlich durch einen Wechsel der Bearbeitungsprogramme erfolgt. Nach wie vor werden diese meist zuerst mit reduzierter Geschwindigkeit getestet, um Kollisionen zwischen sich simultan bewegenden Maschinenteilen sowie zwischen Maschine und Werkstück zu erkennen, welche große Schäden an den Anlagen verursachen. Zwar können verfügbare Simulationsverfahren a priori bestimmte Kollisionen erkennen, gegen Fehler bedingt durch manuelles Ändern der Programme durch den Maschinenoperator, wie in der Industrie üblich, sind diese jedoch wirkungslos. Zur dynamischen Vermeidung von Kollisionen wird im Rahmen des Projektes MultiFlex, gefördert durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand der AiF, ein Verfahren für eine prozessbegleitende geometrische Kollisionsüberwachung für moderne Bearbeitungszentren entwickelt. Der Lösungsansatz beruht auf einem Mehrkanal-Simulationsverfahren zur geometrischen Kollisionserkennung kombiniert mit einer Materialabtragsimulation in einem Echtzeitsystem mit Feldbusanbindung. Die Realisierung dieses Ansatzes erfordert eine große Rechenleistung, welche von einem einzelnen Standardprozessor nicht geleistet werden kann. Großes Potential bieten hier Multicore-Systeme, welche im Bereich echtzeitkritischer Steuerungssysteme bisher kaum genutzt werden. Ursächlich hierfür ist, dass Multicore-Systeme hinsichtlich Determinismus und Echtzeitverhalten signifikante Probleme aufweisen. Durch ein geeignetes Systemkonzept werden die Simulationsverfahren auf verschiedene Kerne verteilt und gleichzeitig das deterministische Verhalten gewahrt.
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