| Einleitung | 30 |
| 1.1 Lesefahrplan: welche Kapitel Sie nicht lesen müssen | 30 |
| 1.2 Motivation und Problembeschreibung | 31 |
| 1.2.1 Motivation | 31 |
| 1.2.2 Problembeschreibung | 32 |
| 1.2.3 Ansätze | 35 |
| 1.3 Initiatoren | 38 |
| 1.4 Ziele von AutomationML | 39 |
| 1.4.1 Übersicht | 39 |
| 1.4.2 Offenheit | 41 |
| 1.4.3 Datenaustausch im Engineering | 41 |
| 1.4.4 Hoher Abdeckungsgrad | 42 |
| 1.4.5 Hohe Marktdurchdringung | 43 |
| 1.4.6 Kombination bewährter Datenformate | 43 |
| 1.4.7 Erweiterbarkeit und Standardisierung | 44 |
| 1.4.8 Abgrenzung | 44 |
| 1.5 Vergleich von Planungsprozessen | 45 |
| 1.5.1 Ein typischer Planungsprozess in der Automobilindustrie | 45 |
| 1.5.2 Ein typischer Planungsprozess in der Prozessindustrie | 48 |
| 1.5.3 Gemeinsamkeiten von Fertigungs- und Prozesstechnik | 51 |
| 1.5.4 Problematik heterogener CAE-Systeme | 52 |
| 1.6 AutomationML in a Nutshell: ein Architekturüberblick | 54 |
| 1.6.1 Architekturanforderungen und Architekturübersicht | 54 |
| 1.6.2 Beschreibung der Anlagentopologie | 57 |
| 1.6.3 Geometrie- und Kinematikbeschreibung | 59 |
| 1.6.4 Beschreibung von Abläufen und Verhalten | 60 |
| 1.6.5 Schnittstellen- und Rollen-Bibliotheken | 62 |
| 1.6.6 Erweiterte AutomationML-Konzepte | 63 |
| 1.7 Anwendungen und Beispiele | 64 |
| 1.8 Standardisierungsvorhaben | 68 |
| 1.9 Möglichkeiten der Mitgestaltung | 71 |
| Literatur | 72 |
| Grundarchitektur: das Objektmodell | 74 |
| 2.1 Die Architektur von AutomationML | 74 |
| 2.2 Ein Wort zur Objektorientierung in der Anlagenplanung | 75 |
| 2.3 Einführung in CAEX | 77 |
| 2.3.1 Überblick über wesentliche CAEX-Elemente | 77 |
| 2.3.2 CAEX-Bibliotheken | 78 |
| 2.3.3 Die Instanz-Hierarchie | 79 |
| 2.3.4 Das CAEX-Rollenkonzept | 81 |
| 2.4 AutomationML-spezifische Festlegungen zu CAEX | 83 |
| 2.4.1 Drei Wege zum Umgang mit der Instanzhierarchie | 83 |
| 2.4.2 Objektidentifizierung | 84 |
| 2.4.3 Unterstützung mehrerer Rollen | 85 |
| 2.5 Beziehungen zwischen CAEX-Objekten | 87 |
| 2.5.1 Überblick | 87 |
| 2.5.2 Vater-Kind-Relationen | 88 |
| 2.5.3 Vererbungsbeziehungen | 89 |
| 2.5.4 Klassen-Instanz-Relationen | 90 |
| 2.5.5 Relationen zwischen Instanzen | 91 |
| 2.6 Referenzierung extern gespeicherter Informationen | 93 |
| 2.6.1 Referenzierung von COLLADA- und PLCopen-XML-Daten | 93 |
| 2.6.2 Relationen zwischen extern gespeicherten Informationen | 93 |
| 2.7 AutomationML-Standardbibliotheken | 96 |
| 2.7.1 AutomationML-Schnittstellenbibliothek | 96 |
| 2.7.2 AutomationML-Basis-Rollenbibliothek | 97 |
| 2.7.3 Fertigungstechnische Rollenbibliothek | 98 |
| 2.7.4 Leittechnische Rollenbibliothek | 98 |
| 2.8 Abbildung nutzerdefinierte Daten | 99 |
| 2.8.1 Übersicht | 99 |
| 2.8.2 Nutzerdefinierte Attribute | 99 |
| 2.8.3 Nutzerdefinierte SystemUnit-Klassen | 100 |
| 2.8.4 Nutzerdefinierte Rollenbibliotheken | 101 |
| 2.8.5 Fazit | 102 |
| 2.9 Erweiterte AutomationML-Konzepte | 103 |
| 2.9.1 Überblick | 103 |
| 2.9.2 AutomationML Port-Konzept | 103 |
| 2.9.3 AutomationML Facetten-Konzept | 106 |
| 2.9.4 AutomationML Gruppen-Konzept | 108 |
| 2.9.5 Kombination aus Gruppen- und Facetten-Konzept | 109 |
| 2.9.6 Ressource-Produkt-Prozess-Konzept | 112 |
| 2.10 Import und Export von AutomationML-Objekten | 120 |
| Literatur | 123 |
| Beschreibung von Geometrie und Kinematik mit COLLADA | 124 |
| 3.1 Übersicht zu COLLADA 1.5 | 124 |
| 3.2 Geometriebeschreibung | 125 |
| 3.2.1 Einführung | 125 |
| 3.2.2 Aufbau eines COLLADA-Dokuments | 126 |
| 3.2.3 Boundary Representation (BREP) | 127 |
| 3.2.4 Tessellierte Geometrien | 132 |
| 3.2.5 Modellieren von Produktbäumen | 136 |
| 3.2.6 Modellieren von Materialien | 137 |
| 3.2.7 Modellieren unterschiedlicher Detaillierungsgrade | 140 |
| 3.3 Kinematikbeschreibung | 140 |
| 3.3.1 Anforderung an ein Kinematikbeschreibung | 140 |
| 3.3.2 Beschreibung von Gelenken | 141 |
| 3.3.3 Kinematische Modelle | 142 |
| 3.3.4 Abbildung von Formeln | 144 |
| 3.3.5 Artikulierte Systeme | 145 |
| 3.3.6 Vereinen von Kinematik und Geometrie | 150 |
| 3.3.7 Zusammengesetzte Kinematiken | 152 |
| 3.3.8 Verknüpfung von CAEX und COLLADA | 153 |
| 3.4 Beispiele | 157 |
| 3.4.1 BREP: Flansch mit Loch | 157 |
| 3.4.2 Dreieckmodell: Flansch mit Loch | 159 |
| 3.4.3 Kinematik einer Schraube mit Formel | 162 |
| 3.5 Zusammenfassung | 162 |
| Literatur | 163 |
| Verhaltensbeschreibung mit PLCopen XML | 164 |
| 4.1 Überblick | 164 |
| 4.2 Beschreibungsmittel zur Verhaltensmodellierung | 168 |
| 4.2.1 Verhaltensinformationen einer Anlagenkomponente | 168 |
| 4.2.2 Beschreibungsmittel für Verhalten | 169 |
| 4.2.3 Beschreibungsmittel im Engineering-Prozess | 170 |
| 4.2.4 Gantt Charts | 172 |
| 4.2.5 PERT Charts | 173 |
| 4.2.6 Impuls-Diagramme | 174 |
| 4.2.7 Sequential Function Charts | 176 |
| 4.2.8 Logiknetzwerke | 178 |
| 4.2.9 State Charts | 179 |
| 4.3 PLCopen XML 2.0 | 182 |
| 4.3.1 Überblick | 182 |
| 4.3.2 Das AutomationML addData-Schema | 185 |
| 4.4 Der Intermediate Modelling Layer IML | 189 |
| 4.4.1 Motivation | 189 |
| 4.4.2 IML-Modellelemente | 190 |
| 4.4.3 IML-Definition und Klassendiagramm | 192 |
| 4.4.4 Transformation von Gantt Charts nach IML | 192 |
| 4.4.5 Transformation von PERT Charts nach IML | 196 |
| 4.4.6 Transformation von Impuls-Diagrammen nach IML | 198 |
| 4.4.7 Transformation von State Charts nach IML | 203 |
| 4.4.8 Vergleich der Abbildungsvorschriften nach IML | 206 |
| 4.4.9 Transformation von IML nach PLCopen XML | 208 |
| 4.4.10 Vorgehensweise bei der Implementierung von IML | 210 |
| 4.5 Verriegelungslogik | 212 |
| 4.5.1 Übersicht | 212 |
| 4.5.2 Signal- und Komponentengruppen | 212 |
| 4.5.3 Beschreibung boolescher Verriegelungsbedingungen | 215 |
| 4.5.4 Erweiterte Verriegelungskonzepte | 216 |
| 4.6 Integration von Verhaltensbeschreibung in CAEX | 217 |
| 4.6.1 Referenzierung von PLCopen-XML-Daten | 217 |
| 4.6.2 Verknüpfung von Verhaltensbeschreibung | 218 |
| 4.7 Zusammenfassung | 220 |
| Literatur | 221 |
| Ansatz zur integrierten Prozessbeschreibung | 223 |
| 5.1 Einleitung | 223 |
| 5.2 Übersicht und Motivation | 224 |
| 5.2.1 Problembeschreibung | 224 |
| 5.2.2 Anforderungen an AutomationML | 226 |
| 5.2.3 Vision | 228 |
| 5.2.4 Bestehende Datenformate zur Prozessdarstellung | 229 |
| 5.3 Modellierung von Bearbeitungsprozessen | 229 |
| 5.3.1 Übersicht | 229 |
| 5.3.2 Basisanforderungen an eine Prozessbeschreibung | 230 |
| 5.3.3 Die Eckpfeiler der Prozessbeschreibung | 230 |
| 5.3.4 Von der Prozessbeschreibung zum Roboter-Code | 232 |
| 5.4 Datentechnische Inhalte der Objekte | 233 |
| 5.4.1 Übersicht | 233 |
| 5.4.2 Modellierung des Bahn-Objektes | 234 |
| 5.4.3 Modellierung des Werkzeug-Objektes | 236 |
| 5.4.4 Modellierung des Prozess-Objektes | 241 |
| 5.5 Beispielmodellierung mit AutomationML | 242 |
| 5.6 Zusammenfassung | 248 |
| Literatur | 248 |
| Praktische Anwendung | 249 |
| 6.1 Überblick | 249 |
| 6.2 Referenzwerkzeuge | 252 |
| 6.2.1 Editieren und Visualisieren mit dem AutomationML Editor | 252 |
| 6.2.2 AutomationML Logic Editor | 257 |
| 6.2.3 AutomationML Engine | 261 |
| 6.2.4 COLLADA Tools | 267 |
| 6.3 Graphic Conditioner Pipeline Framework | 267 |
| 6.3.1 Motivation | 267 |
| 6.3.2 Anforderungen | 268 |
| 6.3.3 Umsetzung des Graphic CPF | 271 |
| 6.3.4 Fazit | 275 |
| 6.4 Das Logic CPF | 275 |
| 6.4.1 Übersicht | 275 |
| 6.4.2 Rahmenapplikation | 277 |
| 6.4.3 IML-DOM | 278 |
| 6.4.4 Plugins | 281 |
| 6.4.5 Beispiel | 282 |
| 6.4.6 Erweiterungsmöglichkeiten | 284 |
| 6.4.7 Aufbau der Pipeline-Konfigurationsdatei | 285 |
