Buch
Ontologie-basierte Modellierung und Synthese von Bordnetzdaten für die Zuverlässigkeitsanalyse
Abstract
Die steigende Elektrifizierung von Fahrzeugen stellt höhere Ansprüche an das zugrunde liegende Bordnetz. Gleichzeitig steigt die Komplexität des Bordnetzes parallel mit und es wird zunehmend zu einem sicherheitskritischen Produkt. Daher gewinnt die Zuverlässigkeitsanalyse von Bordnetzen zunehmend an Bedeutung. Um die Zuverlässigkeitsanalysen effektiv zu realisieren, ist die Zusammenführung von Daten aus verschiedenen Bordnetzanwendungen erforderlich, wobei die Diskontinuität der Systeme dies erschwert. Die Diskontinuität der Systeme ist eine allgemeine Herausforderung in vielen Bereichen und auch in der Domäne Entwicklung der Bordnetze. Ein integriertes und erweiterbares Produktmodell, das als „Single-Source of Truth“ dient, ist nach wie vor ein Ziel der Bordnetzentwicklung. Ein solches Produktmodell ist notwendig, um ein Bordnetz ausführlich digital auszuwerten und in naher Zukunft nur noch digital zu entwickeln. Weitere Vorhaben wie die automatisierte Produktion, machen dieses Ziel noch dringlicher. Dabei ist die Integration der Systeme mit hoher Komplexität und mit Hindernissen verbunden. Diese Arbeit untersucht die Kernprobleme auf der Datenebene, die robuste und nachhaltige Integration verhindern. Als Lösungsansatz werden in dieser Arbeit Ontologien bzw. Knowledge-Graph-Technologien und Methoden des Software-Engineerings für die strukturierte und semantische Datenintegration und -verarbeitung auf Basis des standardisierten Datenmodells der Bordnetzdaten vorgestellt. Aufbauend wird gezeigt, wie in diesem Ansatz die normgerechte Zuverlässigkeitsanalyse auf der Grundlage der funktionalen Sicherheit effektiv realisiert werden kann. Der konzeptionelle Ansatz wird als Prototyp umgesetzt, validiert und die gewonnenen Erfahrungen werden dargestellt. Anschließen wird gezeigt, dass dieser Ansatz zukunftsorientiert ist und zu den weiteren Anforderungen der Domäne wie Digital Twin, Digital Thread, Model-Based Systems Engineering beiträgt. Zum Schluss wird beschrieben, wie dieser Ansatz zu einem laufenden Entwicklungsprozess integriert werden kann.
The expansion of vehicle electrification places higher demands on the underlying wiring harness. In parallel, the complexity of the wiring harness is also increasing, which makes it even more of a safety-critical product. Therefore, the reliability analysis of wire harnesses is becoming more important. In order to implement reliability analysis effectively, the integration of data from different wiring harness applications is required. However, the discontinuity of the systems makes this a bit more difficult. System discontinuity is a major challenge in the domain of wiring harness development like many other fields. An integrated and extensible product model that ensures as a "single source of truth" continues to be a goal of wiring harness development. Such a product model is necessary to evaluate a wiring harness digitally in detail and also to develop it exclusively digitally in the near future. Further developments, such as automated production, make this goal even more urgent. Thereby, the integration of the systems involves high complexity and various obstacles. This study explores the key data-level issues that prevent robust and sustainable integration. As a solution approach, this study presents ontologies or knowledge graph technologies and software engineering methods for structured and semantic data integration and processing based on the standardized wire harness data model. Based on this, it is shown how standard-compliant reliability analysis can be effectively realized on the base of functional safety. The conceptual approach will be implemented as a prototype, then it will be validated and the experiences will be presented. Subsequently, it is shown that this approach is future oriented and contributes to the further requirements of the domain such as digital twin, digital thread, and model-based systems engineering. Finally, it describes how this approach can be integrated into an ongoing development process.
Additional Information
Zugleich: Dissertation, Universität Kassel, 2021Druckausgabe
Link zu kassel university pressCitation
@book{doi:10.17170/kobra-202202045713,
author={Balandi, Oguzhan},
title={Ontologie-basierte Modellierung und Synthese von Bordnetzdaten für die Zuverlässigkeitsanalyse},
publisher={kassel university press},
year={2022}
}
0500 Oax 0501 Text $btxt$2rdacontent 0502 Computermedien $bc$2rdacarrier 1100 2022$n2022 1500 1/ger 2050 ##0##http://hdl.handle.net/123456789/13754 3000 Balandi, Oguzhan 4000 Ontologie-basierte Modellierung und Synthese von Bordnetzdaten für die Zuverlässigkeitsanalyse / Balandi, Oguzhan 4030 4060 Online-Ressource 4085 ##0##=u http://nbn-resolving.de/http://hdl.handle.net/123456789/13754=x R 4204 \$dBuch 4170 5550 {{Ontologie}} 5550 {{Wissensgraph}} 5550 {{Bordnetz}} 5550 {{Zuverlässigkeit}} 5550 {{Daten}} 7136 ##0##http://hdl.handle.net/123456789/13754
2022-04-13T13:47:34Z 2022-04-13T13:47:34Z 2022 doi:10.17170/kobra-202202045713 http://hdl.handle.net/123456789/13754 Zugleich: Dissertation, Universität Kassel, 2021 ger kassel university press Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ Ontologie Wissensgraphen Bordnetzentwicklung Zuverlässigkeit Kabelbaumliste ontology knowledge graphs wiring harness development reliability vehicle electric container 620 Ontologie-basierte Modellierung und Synthese von Bordnetzdaten für die Zuverlässigkeitsanalyse Buch Die steigende Elektrifizierung von Fahrzeugen stellt höhere Ansprüche an das zugrunde liegende Bordnetz. Gleichzeitig steigt die Komplexität des Bordnetzes parallel mit und es wird zunehmend zu einem sicherheitskritischen Produkt. Daher gewinnt die Zuverlässigkeitsanalyse von Bordnetzen zunehmend an Bedeutung. Um die Zuverlässigkeitsanalysen effektiv zu realisieren, ist die Zusammenführung von Daten aus verschiedenen Bordnetzanwendungen erforderlich, wobei die Diskontinuität der Systeme dies erschwert. Die Diskontinuität der Systeme ist eine allgemeine Herausforderung in vielen Bereichen und auch in der Domäne Entwicklung der Bordnetze. Ein integriertes und erweiterbares Produktmodell, das als „Single-Source of Truth“ dient, ist nach wie vor ein Ziel der Bordnetzentwicklung. Ein solches Produktmodell ist notwendig, um ein Bordnetz ausführlich digital auszuwerten und in naher Zukunft nur noch digital zu entwickeln. Weitere Vorhaben wie die automatisierte Produktion, machen dieses Ziel noch dringlicher. Dabei ist die Integration der Systeme mit hoher Komplexität und mit Hindernissen verbunden. Diese Arbeit untersucht die Kernprobleme auf der Datenebene, die robuste und nachhaltige Integration verhindern. Als Lösungsansatz werden in dieser Arbeit Ontologien bzw. Knowledge-Graph-Technologien und Methoden des Software-Engineerings für die strukturierte und semantische Datenintegration und -verarbeitung auf Basis des standardisierten Datenmodells der Bordnetzdaten vorgestellt. Aufbauend wird gezeigt, wie in diesem Ansatz die normgerechte Zuverlässigkeitsanalyse auf der Grundlage der funktionalen Sicherheit effektiv realisiert werden kann. Der konzeptionelle Ansatz wird als Prototyp umgesetzt, validiert und die gewonnenen Erfahrungen werden dargestellt. Anschließen wird gezeigt, dass dieser Ansatz zukunftsorientiert ist und zu den weiteren Anforderungen der Domäne wie Digital Twin, Digital Thread, Model-Based Systems Engineering beiträgt. Zum Schluss wird beschrieben, wie dieser Ansatz zu einem laufenden Entwicklungsprozess integriert werden kann. The expansion of vehicle electrification places higher demands on the underlying wiring harness. In parallel, the complexity of the wiring harness is also increasing, which makes it even more of a safety-critical product. Therefore, the reliability analysis of wire harnesses is becoming more important. In order to implement reliability analysis effectively, the integration of data from different wiring harness applications is required. However, the discontinuity of the systems makes this a bit more difficult. System discontinuity is a major challenge in the domain of wiring harness development like many other fields. An integrated and extensible product model that ensures as a "single source of truth" continues to be a goal of wiring harness development. Such a product model is necessary to evaluate a wiring harness digitally in detail and also to develop it exclusively digitally in the near future. Further developments, such as automated production, make this goal even more urgent. Thereby, the integration of the systems involves high complexity and various obstacles. This study explores the key data-level issues that prevent robust and sustainable integration. As a solution approach, this study presents ontologies or knowledge graph technologies and software engineering methods for structured and semantic data integration and processing based on the standardized wire harness data model. Based on this, it is shown how standard-compliant reliability analysis can be effectively realized on the base of functional safety. The conceptual approach will be implemented as a prototype, then it will be validated and the experiences will be presented. Subsequently, it is shown that this approach is future oriented and contributes to the further requirements of the domain such as digital twin, digital thread, and model-based systems engineering. Finally, it describes how this approach can be integrated into an ongoing development process. open access Balandi, Oguzhan 2021-12-09 ix, 123 Seiten Kassel, Universität Kassel, Fachbereich Elektrotechnik / Informatik Brabetz, Ludwig (Prof. Dr.) Zündorf, Albert (Prof. Dr.) Kassel 978-3-7376-1020-9 Ontologie Wissensgraph Bordnetz Zuverlässigkeit Daten publishedVersion true https://www.genialokal.de/Produkt/Oguzhan-Balandi/Ontologie-basierte-Modellierung-und-Synthese-von-Bordnetzdaten-fuer-die-Zuverlaessigkeitsanalyse_lid_49388846.html 29,00 Naturwissenschaft, Technik, Informatik, Medizin Dissertation FB 16 / Elektrotechnik / Informatik Softcover DIN A5 true
The following license files are associated with this item: