FMI / FMU für den
digitalen Zwilling

FMI / FMU – Innovative Lösungen für die Simulation der Automatisierungstechnik

FMI (Functional Mock-up Interface) ist ein offener Standard für die Austauschbarkeit von Modellen in der Systemsimulation. FMU (Functional Mock-up Units) sind die auf diesem Standard basierenden Dateien, die das Verhalten einzelner Komponenten oder ganzer Systeme simulieren. Diese Modelle sind essenziell für die Entwicklung und Optimierung von digitalen Zwillingen und können in diversen Simulatoren genutzt werden.

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Unsere Dienstleistungen im Bereich FMU

Blue Automation bietet umfassende Dienstleistungen zur Erstellung und Integration von FMUs, die dann z.B. im Siemens Mechatronics Concept Designer (MCD) direkt verwendet werden können. Unser Team erstellt digitale Verhaltensmodelle für:

1. Kundenprojekte: Wir entwickeln FMUs für die digitale Modellierung und Simulation von kompletten Anlagen.
2. Komponentenhersteller: Wir erstellen maßgeschneiderte FMUs, die Hersteller ihren Kunden zur Verfügung stellen können, um die Integration und Nutzung ihrer Produkte zu erleichtern.

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Vorteile unserer FMU-Dienstleistungen

• Präzision: Hochgenaue Verhaltensmodelle, die alle relevanten Parameter und Dynamiken berücksichtigen.
• Flexibilität: Anpassung der FMUs an spezifische Kundenanforderungen und verschiedene Simulationsumgebungen.
• Integration: Nahtlose Integration der FMUs in bestehende Systeme und Softwarelösungen.
• Diskretion: FMUs als Blackbox und somit gegebener Knowhow-Schutz.
• Erfahrung: Jahrelange Erfahrung mit Erstellung von FMUs und Siemens MCD (unterstützt FMU 2.0 und 3.0)

Unsere Mitgliedschaft im FMI Advisory Committee

Wir sind offizielles Mitglied im FMI Advisory Panel der Modelica Association, welche den FMI / FMU Standard entwickelt und spezifiziert (https://fmi-standard.org/).

Die Modelica Association ist eine internationale, gemeinnützige Organisation, die sich der Entwicklung und Förderung der Modelica-Sprache und verwandter Technologien widmet. Ihr Fokus liegt auf der Erstellung offener Standards für Modellierung, Simulation und Systems Engineering, um die Entwicklung komplexer Systeme in Branchen wie Automobil, Luft- und Raumfahrt und Robotik zu erleichtern.

Ein wichtiges Projekt der Association ist die Entwicklung des Functional Mockup Interface (FMI) Standards. Dieser sorgt dafür, dass Modelle aus verschiedenen Software-Tools problemlos zusammenarbeiten können. Mit den darauf basierenden FMUs (Functional Mockup Units) können Entwickler ihre dynamischen Modelle austauschen und gemeinsam simulieren. Diese dienen zudem als Bausteine (digitale Verhaltensmodelle) für den Aufbau digitaler Zwillinge.

Das FMI Gremium besteht aus namhaften Firmen und Institutionen wie z.B. Airbus, Bosch, Dassault, Siemens PLM, und Volkswagen. Im Juli 2024 wurden NVIDIA und blue automation neu mit aufgenommen.

FMU Versionen

FMU 1.0 (seit 2010)

• Grundlegende Funktionalitäten
• kein Event-Handling oder Time-Handling
• keine algebraischen Schleifen

FMU 2.0 (seit 2014)

• Solide Performance 
• Guter Grad an Interoperabilität zwischen verschiedenen Tools, aber mit einigen Einschränkungen
• Parameter können während der Simulation geändert werden
• Unterstützung von Richtungsableitungen
• algebraische Schleifen
• begrenzte Unterstützung für variable Typen und Dimensionen

FMU 3.0 (Seit 2022)

• Optimierungen in der Performance und Effizienz, insbesondere bei der Handhabung komplexer Modelle und umfangreicher Simulationen
• Verbesserte Interoperabilität und Kompatibilität mit verschiedenen Simulationswerkzeugen und -plattformen
• Erweiterte Unterstützung für verschiedene Datentypen (z.B. komplexe Zahlen) und mehrdimensionale Arrays, was die Modellierung flexibler und präziser macht (neue Variablentypen bei den Ausgängen wie Arrays, Integer-Typen und 32-bit Float-Typ)