Objektorientierte Modellierung zur Simulation des Steuerverhaltens ...

Simulation 17
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Simulation ist überall dort einzusetzen, wo sich die Problematik aufgrund ihrer Beschaffenheit
einer mathematischen Analyse entzieht, was bei den meisten realen Prozessen der Fall ist. Allgemein
läßt sich als ihr Ziel formulieren, Aussagen über Systeme zu treffen, ohne daß diese
direkt zur Lösung der Aufgabe herangezogen werden. Die Simulation schafft ein abstraktes
dynamisches Abbild der Realität. Dabei werden Zustände und Zusammenhänge soweit abstrahiert,
daß sie in dem gewählten Medium, z.B. Planspiel oder Computerprogramm, darstellbar
sind. Bei dieser Umsetzung müssen die wesentlichen Verhaltensmerkmale zutreffend erfaßt
werden, weil davon die Richtigkeit der erzielten Planungs- und Optimierungsergebnisse abhängt.
Der VDI definiert Simulation folgendermaßen /VDI 3633/:
„Simulation ist die Nachbildung eines dynamischen Prozesses in einem Modell, um zu
Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind.“
Kormanicki setzt den Schwerpunkt bei seiner Definition auf einen anderen Aspekt
/HEUMANN 93/:
„Simulation ist in erster Linie eine Technik, die eine Modellgenerierung enthält, d.h.
das Abbilden des wahren Zustandes erlaubt; danach werden Experimente an diesem
Modell durchgeführt.“
Der Modellierungsaspekt steht bei dieser Definition im Vordergrund und verweist auf die
Möglichkeit, durch die eindeutige Beschreibung des Modells ein besseres Verständnis der Problematik
eines Projektes zu gewinnen.
Deshalb werden Simulationsprogramme schon in vielen Bereichen eingesetzt. Regelkreisauslegung,
Elektronikschaltungsentwurf, CNC-Programmierung, Roboter-Programmierung
und -Bewegungsanalyse, Materialflußsteuerung und Werkstatt-/Logistikplanung sind nur
einige Beispiele dafür. Simulatoren stehen für Experimente aller Art uneingeschränkt zur Verfügung,
was sie als Untersuchungswerkzeug dem realen Prozeß überlegen macht.
Das Werkzeug für die Anwendung stellt der Simulator dar, worunter eine Menge von zusammenarbeitenden
Rechnerprogrammen, sowie die zugehörige Hardware zu verstehen ist. Das
Kernstück stellt das eigentliche Simulationsprogramm dar. Es wird durch Hilfsprogramme zur
Eingabedatengenerierung, Ergebnisdarstellung, Kopplung mit anderer Software usw. ergänzt.
Zusammen werden sie als Softwarepakete von den Herstellern angeboten. Teilweise kann
durch Updates und Zukauf das Anwendungsspektrum der Systeme noch erweitert werden. Eine
große Einschränkung ist dabei die Herstellergebundenheit der einzelnen Programmteile.
Bestehende Simulatoren sind meistens parametrisch auf sequentiellen Programmiersprachen
aufgebaut. Durch eine klare Modularität der aktuellen Programme ist eine hohe Leistungsfähigkeit
und Flexibilität erreicht worden. Eine Begrenzung erfahren sie jedoch durch die mangelnde