THEMA SOFTWAREONTWIKKELING
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
De systeemdirigent TU Eindhoven, ASML en Esi (TNO) sleutelen aan LSAT, een modelgebaseerde tool die een brug slaat tussen systeemengineering en de monodisciplines. Zeker tijdens de eerste designfase is dit van groot belang voor de optimalisatie van het overall systeemgedrag en de supervisory controller. Via formele methoden en domeinspecifieke talen geeft LSAT snel inzicht in welke architectuur het meest productief zal zijn. De drie partners hopen met de tool een nieuwe industriestandaard neer te zetten. Alexander Pil
F
lexibele productiesystemen zie je overal, van de halfgeleiderindustrie tot in autofabrieken. Wat die systemen gemeen hebben, is hun complexiteit. Dat zit hem er vaak in dat ze flexibel moeten kunnen omgaan met verschillende onderdeeltypes, strikte timingvereisten, een groot aantal productiestappen en een platform met veel gedeelde resources. Om het proces optimaal te laten verlopen, moeten al die modules en onderdelen als een symfonieorkest samenspelen. De performance van zo’n flexibel productiesysteem is sterk afhankelijk van de configuratie en de dirigeercapaciteiten van de controller. De hoogst mogelijke output haal je niet door blind te vertrouwen op de kennis en kunde van de architect. Het kost simpelweg te veel tijd om alle designmogelijkheden handmatig door te rekenen. Bovendien is het bijzonder lastig om op basis van ervaringen uit het verleden en een serie vuistregels gedegen uitspraken te doen over unieke systemen die nog nooit eerder zijn ontworpen. De TU Eindhoven en ASML hebben een jaar of tien geleden de koppen bij elkaar gestoken om dit probleem aan te pakken. Later is er vanuit Esi en ICTNL gewerkt aan de implementatie van LSAT en werd het onderzoek uitgebreid in de Esi Concerto- en de NWO RCPS-programma’s, en op Europees niveau in Arrowhead Tools. Inmiddels ligt er een modelgebaseerde ontwikkeltool waarmee designers via domeinspecifieke talen systeemgedrag kunnen specificeren en in een vroeg stadium kunnen optimaliseren voor de doorvoer van de uiteindelijke machine. LSAT heet
22
M+M_03_2021_Thema_LSAT22 Jeroen Voeten Bram van der Sanden.indd 22 Mechatronica_03_1-48.indd
Nexperia gebruikt LSAT om zijn diebonders te modelleren. het pakket, wat staat voor logistics specification and analysis tool.
Bewijsbaar de beste
‘LSAT is een tool waarmee je snel alle designmogelijkheden kunt verkennen en al in de eerste fase van het ontwikkeltraject boven water krijgt welke systeemconfiguratie de hoogste throughput zal gaan opleveren’, zegt Jeroen Voeten, professor Cyber-Physical Systems aan de TU Eindhoven. Zat er dan geen oplossing in de grote gereedschapskist die ontwerpers tegenwoordig ter beschikking staat? ‘In systeemcontrole heb je verschillende lagen. De mechatronica houdt zich typisch bezig met bewegingen van a naar b. Daarboven zit een laag voor de coördinatie en daarboven een laag voor de planning.
Hoe hoger je komt, hoe minder standaardisatie je ziet. De meeste bedrijven hebben wel een supervisory control-laag maar ze pakken het allemaal anders aan. En daarmee zijn er dus geen uniforme modelleertools die met deze problematiek overweg kunnen.’ ‘Een van de bekendste tools voor modelgebaseerd design van dynamische systemen is Simulink van Mathworks’, gaat Voeten verder. ‘Zeer wijdverbreid in mechatronicaland omdat je er goed mee kunt optimaliseren voor onder meer snelheid en nauwkeurigheid van de individuele robotbewegingen. LSAT raakt een hogere laag waar het draait om de coördinatie van al deze bewegingen. Dat is echt anders. Het gaat over productiviteit en alle ontwerpbeslissingen die je neemt om die te optimaliseren.’
MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3
11/04/2021 09:20 17:03 12/04/2021
M+M_0
