Specification technique for the description of self-optimizing mechatronic systems

Research in Engineering Design

Volumn 20, Issue 4, 2009, Pages 201-223

  Gausemeier, J ^a   Frank, U ^b   Donoth, J ^a   Kahl, S ^a  

^a UNIVERSITY OF PADERBORN   (Germany)

^b Beckhoff Automation GmbH   (Germany)

Author keywords

Conceptual design; Design methodology; Domain spanning specification; Mechatronics; Principle solution; Self optimization

Indexed keywords

CONTROL ENGINEERING; DESIGN METHODOLOGY; DOMAIN-SPANNING SPECIFICATION; ENVIRONMENTAL CONDITIONS; INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES; MECHATRONIC SYSTEMS; PRINCIPLE SOLUTION; RAILWAY TECHNOLOGY; SELF-OPTIMIZATION; SELF-OPTIMIZING; SELF-OPTIMIZING SYSTEMS; SPECIFICATION TECHNIQUE;

CONCEPTUAL DESIGN; INFORMATION TECHNOLOGY; MECHATRONICS; PROFITABILITY; SOFTWARE ENGINEERING; SPECIFICATIONS;

OPTIMIZATION;

EID: 70449520477     PISSN: 09349839     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1007/s00163-008-0058-x     Document Type: Article

References (54)

1. Albers A, Mattiesen S (2002) Konstruktionsmethodisches Grundmodell zum Zusammenhang von Gestalt und Funktion technischer Systeme. In: Konstruktion (2002), Heft 7/8, Springer VDI-Verlag, Düsseldorf
2. Albers A, Eckert C, Ohmer M (2004) Engineering design in a different way: cognitive perspective on the contact and channel model approach. In: Proceedings of third international conference visual and spatial reasoning in design, 22-23 July 2004, MIT, Cambridge
3. Alexander C, Ishikawa S, Silverstein M, Jacobson M, Fiksdahl-King I, Angel A (1977) A pattern language. Oxford University Press, New York
4. Bleck A, Goedecke M, Huss S, Waldschmidt K (1996) Praktikum des modernen VLSI-Entwurfs. B. G. Teubner
5. Birkhofer H (1980) Analyse und Synthese der Funktionen technischer Produkte. Dissertation, Technische Universität Braunschweig
6. Bertram T, Petersen J, Flores PT, Lapp A, Walter M, Schirmer J (2000) Objektorientierte Ordnungsstrukturen mechatronischer Systeme. In: Konstruktion (2000) Heft 10, Springer VDI-Verlag, Düsseldorf
7. Buur J (1989) A framework for mechatronics design methodology (ICED). In: Proceedings of the international conference on engineering design. London Harrogate, London, Band 1
8. Buur J (1990) A theoretical approach to mechatronics design. Dissertation, Institute for Engineering Design, Technical University of Denmark
9. Bludau Ch, Welp EG (2001) Wissensbasierte Entwicklung mechatronischer Produkte. In: Tagungsband, Merkamm H (Hrsg.): design for X. Beiträge zum 12. Symposium, 11-12 October 2001, Schnaittach
10. Drusinsky D (2006) Modeling and verification using UML statecharts-a working guide to reactive system design. Runtime monitoring and execution-based model checking. Newnes, USA
11. Ehrlenspiel K (2003) Integrierte Produktentwicklung. Carl Hanser Verlag, München
12. Elmqvist H, Mattson SE, Otter M (1999) Modelica-a language for physical system modeling, visualization and interaction. In: The 1999 IEEE symposium on computer-aided control system design, CACSD'99, 22-29 August 1999, Hawaii, IEEE Customer Service, Piscataway
13. Frank U (2006) Spezifikationstechnik zur Beschreibung der Prinziplösung selbstoptimierender Systeme. Dissertation, Fakultät für Maschinenbau, Universität Paderborn, HNI-Verlagsschriftenreihe, Band 175, Paderborn
14. Frank U, Giese H, Klein F, Oberschelp O, Schmidt A, Schulz B, Vöcking H, Witting K, Gausemeier J (Hrsg.) (2004) Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus-Definitionen und Konzepte. HNI-Verlagsschriftenreihe Band 155, Paderborn
15. Föllinger O (1994) Regelungstechnik-Einführung in die Methoden und ihre Anwendung. Hüthig GmbH, Heidelberg
16. Gausemeier J, Fink A (1999) Führung im Wandel-Ein ganzheitliches Modell zur zukunftsorientierten Unternehmensgestaltung. Carl Hanser Verlag, München
17. Gausemeier J, Ebbesmeyer P, Kallmeyer F (2001) Produktinnovation- Strategische Planung und Entwicklung der Produkte von morgen. Carl Hanser Verlag, München
18. Gausemeier J, Giese H, Schäfer W, Axenath B, Frank U, Henkler S, Pook S, Tichy M (2007a) Towards the design of self-optimizing mechatronic systems: consistency between domain-spanning and domain-specific models. In: Proceedings of the 16th international conference on engineering design, Desgin for Society (ICED 07), 28-30 August, Paris, France
19. Gausemeier J, Zimmer D, Frank U, Pook S, Schmidt A (2007b) Conceptual design of self-optimising systems exemplified by a magnetic linear drive. In: Proceedings 16th international conference on engineering design ICED 07, Design for Society, 28-31 August 2007, Paris
20. Gausemeier J, Zimmer D, Frank U, Klöpper B, Schmidt A (2007c) Using active patterns for the conceptual design of self-optimizing systems examplified by an air gap adjustement system. ASME international, 27th computers and information in engineering (CIE'07) Conference,4-7 2007, Las Vegas, Nevada
21. Giese H, Burmester S, Schäfer W, Oberschelp O (2004) Modular design and verification of component-based mechatronic systems with online-reconfiguration. In: Proceedings of 12th ACM SIGSOFT foundations of software engineering 2004 (FSE 2004). ACM Press, Newport Beach
22. Hermsen W, Lapp A, Petersen J, Schirmer J, Torre Flores P, Walther ML (2001) Integration of a structuring concept for vehicle control systems into the software development process using UML modeling methods. In: Proceedings of SAE 2001 World Congress, March 2001, Detroit, USA
23. IEEE (2002) Standard VHDL language reference manual, Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, USA, 2002
24. IEEE (2007) Standard VHDL analog and mixed-signal extensions, Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, USA, 2007
25. Kallmeyer F (1998) Eine Methode zur Modellierung prinzipieller Lösungen mechatronischer Systeme. Dissertation, Fakultät für Maschinenbau, Universität Paderborn, HNI-Verlagsschriftenreihe, Band 42, Paderborn
26. Köckerling M (2004) Methodische Entwicklung und Optimierung der Wirkstruktur mechatronischer Systeme. HNI-Verlagsschriftenreihe Band 143, Paderborn
27. ®. In: Gevatter, H-J, Grünhaupt, D (Hrsg.) Handbuch der Mess- und Automatisierungstechnik im Automobil-Fahrzeugelektronik, Fahrzeugmechatronik, 2nd edn. Springer, Berlin
28. Krause F-L, Tang T, Ahle U (2002) iViP-Integrierte virtuelle Produktentstehung-Abschlussbericht. Carl Hanser Verlag, Stuttgart
29. Langlotz G (2000) Ein Beitrag zur Funktionsstrukturentwicklung innovativer Produkte. Dissertation, Institut für Rechneranwendung in Planung und Konstruktion, Universität Karlsruhe, Shaker-Verlag, Band 2/2000, Aachen
30. Lückel J, Hestermeyer T, Liu-Henke X (2001) Generalization of the cascade principle in view of a structured form of mechatronic systems. 2001 IEEE/ASME international conference on advanced intelligent mechatronics (AIM 2001), Villa Olmo, Como, Italy
31. Mattsson SE, Elmqvist H (1998) An overview of the modeling language modelica. Eurosim'98, Simulation congress, 14-15 April 1998, Helsinki, Finnland, Eurosim (Monila), Helsinki
32. Otter M, Elmqvist H (2001) Modelica-language, libraries, tools, workshop and EU-pProject RealSim, http://www.modelica.org
33. Pahl G, Beitz W, Feldhusen J, Grote K-H (2007) Engineering design-a systematic approach, 3rd edn. Springer, London
34. Porter I (1998) SchemeBuilder Mechatronics. In: Sivaloganathan S, Shah TMM (eds) Engineering design conference (EDC'98). Professional Engineering Publishing, Bury St Edmunds
35. Porter I, Counsell J, Shao J (1998) Schemebuilder mechatronics-modelling and simulation. In: Proceedings of engineering design conference, computer aided conceptual design '98, Lancaster University
36. Roth K-H (2000) Konstruieren mit Konstruktionskatalogen. Band 1 Konstruktionslehre, 3rd edn. Springer, Berlin
37. Schön A (2000) Konzept eines Assistenzsystems für die Entwicklung mechatronischer Produkte. In: Tagungsband Meerkamm H (Hrsg.) Design for X. Beiträge zum 11. Symposium. 12-13 October, Schnaittach
38. Schön A (2000a) Konzept und Architektur eines Assistenzsystems für die mechatronische Produktentwicklung. Dissertation Fachbereich für Konstruktionstechnik. Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen
39. Schmidt A (2006) Wirkmuster zur Selbstoptimierung-Konstrukte für den Entwurf selbstoptimierender Systeme. Dissertation, Fakultät für Maschinenbau, Universität Paderborn, HNI-Verlagsschriftenreihe, Band 204, Paderborn
40. Schweiger W, Meerkamm H (2002) Digitale Modelle in der Konzeptphase. Konstruktion (2002). Heft 3, Springer VDI-Verlag, Düsseldorf
41. Sommerville I (2006) Software engineering 8, 8th edn. Addision Wesley, Harlow
42. Steffen D (2007) Ein Verfahren zur Produktstrukturierung für fortgeschrittene mechatronische Systeme. Dissertation, Fakultät für Maschinenbau, Universität Paderborn, HNI-Verlagsschriftenreihe, Paderborn, Band 207
43. Suh NP (2004) On functional periodicity as the basis for longterm stability of engineered and natural systems and its relationship to physical laws. In: Research in engineering design. Springer, London
44. Suh NP (1998) Axiomatic design theory for systems. In: Research in engineering design, no. 10, Springer, London
45. SysML Partner (2004) System modeling language (SysML) Specification. Draft-Version 0.85R1. http// http://www.sysml.org, December 3
46. Thoma JU (1990) Simulation by Bondgraphs-introduction to a graphical method. Springer, Berlin
47. Ulrich KT, Eppinger SD (1995) Product design and development. McGraw-Hill, New York
48. Verein Deutscher Ingenieure (VDI) (2004) VDI-guideline 2206-Design methodology for mechatronic systems. Beuth-Verlag, Berlin
49. Weilkiens T (2006) Systems Engineering mit SysML/UML-Modellierung, Analyse, Design. dpunkt verlag GmbH
50. Welp EG, Lippold C, Bludau C (2001) Ein System zur objektorientierten Modellierung mechatronischer Produktkonzepte (ModCoDe). In: VDI Mechatronik Tagung 2001, 12-13 September 2001, Frankenthal. VDI-Verlag, VDI-Berichte Nr. 1631, Düsseldorf
51. Zäh M, Grätz F, Rashidy H (2004) Installationsplanung- Entwicklung von mechatronischen Produktionssystemen. In: Konstruktion (2004). Heft 7/8, Springer VDI-Verlag, Düsseldorf
52. Zäh MF, Lercher B, Thiek S (2002) Adaption von Techniken des Software-Engineering für die Mechatronik. In: Konstruktion (2002), Heft 11/12, Springer VDI-Verlag, Düsseldorf
53. Zimmer D, Schmidt A (2005) Der Luftspalt bei Linearmotor-getriebenen Schienenfahrzeugen. In: Antriebstechnik, number 2/2005, Vereinigte Fachverlage GmbH, Mainz
54. Zimmer D, Böcker J, Schmidt A, Schulz B (2005) Elektromagnetische Direktantriebe im Vergleich. In: Antriebstechnik, number 2/2005, Vereinigte Fachverlage GmbH, Mainz