RUNGIS, Frankreich–(BUSINESS WIRE)–Aufsichtsrechtliche Meldungen:

ESI Group (Paris: ESI):

Im Rahmen des von Bosch geleiteten Forschungsprojekts EMPHYSIS wurde der neue ,,eFMI-Standard” fur den Austausch von Modellen entwickelt, um die modellbasierte Entwicklung von Embedded Software zu beschleunigen. Am 15.September erhielt dieses internationale Gemeinschaftsprojekt, an dem 25 Partner verschiedener Bereiche (wie Automobil- und Informationstechnologie) aus der Industrie und dem Hochschulbereich in Belgien, Kanada, Frankreich, Deutschland und Schweden beteiligt sind, den ITEA Award of Excellence fur diese herausragende Leistung.

Besserer Programmcode mit weniger Aufwand dank ,,eFMI” – dem neuen Standard fur den Austausch digitaler Modelle fur Embedded-Gerate

Beim Entwickeln von neuen Funktionen erfahren viele Ingenieure auf die harte Tour, dass ihr hervorragendes Wissen uber die Physik ihrer Produkte dennoch bei weitem nicht ausreicht, um eine Funktion fur ein Embedded-Zielgerat zu entwickeln. Dies ist darauf zuruckzufuhren, dass die Anforderungen an sicherheitskritische Software sehr hoch sind, die CPU schwach und der Speicher kleiner als erwartet ist. Dies fuhrt moglicherweise zu einer nie zu realisierenden, hervorragenden ersten Idee fur die Bedienung und Steuerung ihres Produkts auf wesentlich intelligentere Weise. Gleichzeitig zeigt dies auf, dass ein Bindeglied zwischen der digitalen Simulation physikalischer Prozesse und der Embedded-Software erforderlich ist.

Ziel des von Bosch geleiteten Projekts EMPHYSIS (Embedded Systems with Physical Models in the Production Code Software) war es, gemeinsam einen neuen offenen Standard zu erarbeiten, der die Basis fur die Entwicklung neuer innovativer Tools bildet. Damit konnen modellbasierte Funktionen direkt in Embedded-Software mit besserem Code und weniger Aufwand realisiert werden. Zu diesem Zweck wurde in dem Projekt die Idee des sehr erfolgreichen Modellaustauschstandards Functional Mock-up Interface (FMI) fur Simulationen mit dem Ziel weitergefuhrt, FMI fur Embedded-Systeme weiterzuentwickeln, also den neuen ,,eFMI-Standard” zu schaffen. Dies ist die Grundlage fur eine Vielzahl fortschrittlicher modellbasierter Konzepte fur Steuerung und Diagnose, wie z. B. das Losen einer Reihe von Differentialgleichungen zur Berechnung eines Signals statt dessen Messung mithilfe eines Sensors. Wenn es uns gelingt, einen Hardware-Sensor durch eine Software zu ersetzen, konnen wir die Gesamtkosten erheblich senken.

,,Das Projekt EMPHYSIS brachte mehrere herausragende Ergebnisse hervor, wie etwa die automatische Generierung von effizientem Programmcode fur Embedded-Gerate. Es zeigt, wie effizient gemeinsame Forschungsprojekte die Einfuhrung eines neuen Standards voranbringen und fur die Industrie erhebliche Produktivitatszuwachse erzielen konnen.”

– Jean-Francois Lavignon, Vice-Chairman von ITEA

Technischer Hintergrund und die Vorteile

Technisch gesehen ist der Standard eFMI insofern innovativ, als er ein zielunabhangiges Zwischenformat bereitstellt, welches durch die vollig neue Sprache GALEC definiert wird (Guarded Algorithmic Language for Embedded Control. Diese neue Programmiersprache gewahrleistet, dass ein in dieser Sprache beschriebener Algorithmus in Programmcode ubersetzt werden kann, der folgende Merkmale aufweist:

statische maximale Ausfuhrungszeit (WCET)

statischer, vorab bekannter Speicherbedarf

statischer Nachweis, dass keine unzulassigen Speicherzugriffe vorkommen

Mit anderen Worten handelt es sich um Programmcode, der die harten Anforderungen an sicherheitskritische Embedded-Software fur Kraftfahrzeuge erfullt und damit auch fur viele andere, weniger restriktive Bereiche wie Robotik, Industrieanwendungen und Konsumguter geeignet ist.

Dank eFMI und GALEC ist es jetzt moglich, das rechnerisch Wesentliche eines Modells in einem zielunabhangigen Format zu erfassen, das eine solide Grundlage fur jeden Codegenerator darstellt. Damit kann hochgradig optimierter Programmcode fur beliebige Laufzeitumgebungen und Softwarearchitekturen erzeugt werden. All dies ist in eine nachvollziehbare, erweiterbare und uberprufbare Containerarchitektur eingebettet, die weit uber ein einfaches Austauschformat hinausgeht.

Der eFMI-Workflow ermoglicht es Entwicklern, das Modell eines Systems auf einer hoheren Abstraktionsebene zu erstellen, wobei von einem wiederverwendbaren, allgemeinen, komponentenorientierten und physisch strukturierten Modell ausgegangen wird. Das Toolkit wandelt dieses dann automatisch in eine Losung um, die sich besser in Software integrieren lasst.

Diese Losung und der damit verbundenen eFMI-Workflow bieten im Wesentlichen die folgenden Vorteile:

verkurzte Entwicklungszeiten

bessere Nutzung von Fachkraften durch Trennung von physikalischer Modellierung und Embedded-Implementierung

Uberwindung der Herstellerabhangigkeit durch Veroffentlichung von eFMI als offener Standard auf GitHub

Eroffnung neuer Wege der Zusammenarbeit mit OEM-Herstellern

Kontinuierlicher Erfolg

Es wurde ein OEM-Beirat eingerichtet, dessen Aufgabe es ist, zusatzliche Anforderungen, Input und Nutzungsszenarien zu sammeln und die Projektergebnisse einem breiteren Publikum zuganglich zu machen. Dadurch sollen die Akzeptanz und zukunftige Innovationen in neuen Bereichen gesichert werden.

Am 22. Marz 2021, direkt nach Abschluss des Projekts, hat die gemeinnutzige Modelica Association ein neues Projekt unter ihrem Dach offiziell genehmigt, mit dem eFMI weiterentwickelt, standardisiert und gefordert werden soll. Mit der Robert Bosch GmbH, Dassault Systemes, dem DLR-Institut fur Systemdynamik und Regelungstechnik, dSPACE, der ESI Group, der ETAS GmbH und Modelon AB als Grundungsmitglieder des Lenkungsausschusses und der vor Kurzem beigetretenen Mercedes-Benz AG wird die erste offizielle Veroffentlichung von eFMI 1.0 noch im Jahr 2021 angestrebt. Mit der Entwicklung von 14 Tools im Rahmen des Projekts EMPHYSIS verfugt eFMI bereits vor seiner offiziellen Freigabe uber eine breite Basis.

,,Besonders stolz als Team macht uns die Tatsache, dass dieser Erfolg nicht nur von unseren Geschaftspartnern und dem OEM-Beirat, der die Stimme der Kunden reprasentiert, sondern auch von der Organisation ITEA anerkannt wird.”

– Oliver Lenord, Forschungsingenieur in der Abteilung Model-based Systems Engineering von Robert Bosch

Der Gesellschaft als Ganzes bringt die bessere Software von EMPHYSIS sicherere, effizientere Fahrzeuge, die in der Lage sind, mit den Anforderungen der Kunden Schritt zu halten und langfristig zur Bewaltigung der Klimaproblematik beitragen. Vorerst ist die Botschaft des Projekts jedoch ganz klar: Durch die volle Nutzung einer gleichungsbasierten, komponentenorientierten Modellierungssprache mit einer optimalen Bibliothek lasst sich die Produktivitat der modellbasierten Funktionsentwicklung um 90 Prozent steigern.

Projektpartner von EMPHYSIS

Belgien

Dana Belgium

Siemens Industry Software NV

Universitat Antwerpen – NEXOR

Kanada

Maplesoft

Frankreich

CEA

Dassault Systemes SE

FH Electronics

Institut Polytechnique de Grenoble

OSE Engineering

Renault SAS

Siemens Industry Software SAS

SOBEN

Deutschland

AbsInt Angewandte Informatik GmbH

Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt (DLR) – Institut fur Systemdynamik und Regelungstechnik

dSPACE GmbH

Elektronische Fahrwerksysteme GmbH

ESI ITI GmbH, Teil der ESI Group

ETAS GmbH

PIKETEC

Robert Bosch GmbH

Schweden

Dassault Systemes AB

Universitat Linkoping

Modelon AB

RISE – Research Institutes of Sweden SICS East

Volvo Personvagnar AB

Uber ITEA

ITEA ist Teil des EUREKA-Clusterprogramms fur Software-Innovation, das es einer grossen internationalen Gemeinschaft ermoglicht, im Rahmen finanziell geforderter Projekte zusammenzuarbeiten, bei denen aus innovativen Ideen neue Unternehmen, neue Arbeitsplatze, Wirtschaftswachstum und Vorteile fur die Gesellschaft entstehen. https://itea4.org

Uber ESI Group

Die ESI Group wurde 1973 gegrundet und verfolgt die Vision von einer Welt, in der die Industrie ambitionierte Ergebnisse anstrebt und sich mit wichtigen Themen befasst – Umweltauswirkungen, Sicherheit und Komfort fur Verbraucher und Arbeitnehmer sowie anpassungsfahige und nachhaltige Geschaftsmodelle. ESI bietet zuverlassige und kundenspezifische Losungen, die auf pradiktiver physikalischer Modellierung und virtuellem Prototyping basieren und es Industrieunternehmen ermoglichen, die richtigen Entscheidungen zur richtigen Zeit zu treffen und gleichzeitig ihre Komplexitat im Griff zu behalten. ESI ist hauptsachlich in den Bereichen Automobilindustrie und Landtransport, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Marine sowie Energiewirtschaft und Schwerindustrie tatig. Das Unternehmen ist in mehr als 20 Landern vertreten, beschaftigt weltweit 1200 Mitarbeiter und erzielte 2020 einen Umsatz von 132,6 Millionen Euro. ESI hat seinen Hauptsitz in Frankreich und ist im Compartment-B-Index von Euronext Paris notiert.

Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.esi-group.com/fr.

Folgen Sie ESI

http://www.esi-group.com/linkedin

http://www.esi-group.com/facebook

http://www.esi-group.com/twitter

http://www.esi-group.com/youtube

Die Ausgangssprache, in der der Originaltext veroffentlicht wird, ist die offizielle und autorisierte Version. Ubersetzungen werden zur besseren Verstandigung mitgeliefert. Nur die Sprachversion, die im Original veroffentlicht wurde, ist rechtsgultig. Gleichen Sie deshalb Ubersetzungen mit der originalen Sprachversion der Veroffentlichung ab.