Virtuelle Inbetriebnahme
WIE HILFT MIR EIN DIGITALER ZWILLING DABEI, KOMPLEXE FERTIGUNGSANLAGEN DURCH EINE VIRTUELLE INBETRIEBNAHME ABZUSICHERN?
Die Inbetriebnahme von neuen Produktionsanlagen ist - nicht zuletzt durch die immer steigende Komplexität in der Fertigung - sehr zeitaufwändig und zudem erst nach dem kompletten Aufbau der Anlage möglich. Soll eine bestehende Anlage auf ein neues Produkt umgerüstet werden, ist für die Inbetriebnahme ein Produktionsstop erforderlich.
Die virtuelle Inbetriebnahme verkürzt deutlich die Ausfallzeiten und die Projektlaufzeiten.
Eine virtuelle Inbetriebnahme kann die Ausfallzeiten bzw. die Projektlaufzeiten deutlich verkürzen. Dazu wird die Anlage als "digitaler Zwilling" aufgebaut und alle Funktionen in diesem virtuellen Modell definiert, getestet und abgesichert. Im Gegensatz zur klassischen Simulation wird dabei das virtuelle Modell mit der realen Steuerung verbunden und reagiert durch integrierte Verhaltensmodelle identisch zur realen Anlage. Dies ermöglicht nicht nur die sichere Simulation und Optimierung der Roboterprogramme am Computer, sondern auch die Validierung der Anlagensteuerung (PLC-Programm-Simulation). Ohne eine virtuelle Inbetriebnahme wäre die PLC-Validierung erst auf der real aufgebauten Anlage möglich - und eventuelle Programmierfehler könnten zu teuren Kollisionen und Reparaturen führen.
Die mit Hilfe dieses mechatronischen Modells optimierten Programme werden dann im Anschluss auf das reale System übertragen. So ergibt sich gleich von Anfang an eine höhere Betriebssicherheit durch eine bessere Softwarequalität der PLC und der Roboterprogramme.
Skalierbare Lösung auf Basis eines Digitalen Zwillings
CENITs FASTSUITE Edition 2 bietet für diese Aufgabenstellung eine skalierbare Simulationlösung an, die komplett auf dem Konzept des digitalen Zwillings basiert. So können die mit FASTSUITE Edition 2 erstellten und simulierten Roboterprogramme und Anlagenmodelle direkt für eine PLC-Validierung oder eine virtuelle Inbetriebnahme der Anlage weiterverwendet werden. Zur Anbindung von externen Steuerungen ist einerseits mit OPC-UA eine standardisierte Schnittstelle vorhanden. Zudem ist auch die Echtzeit-Integration über ein Fieldbus-System vorgesehen.
Kurzum: Durch die virtuelle Inbetriebnahme der Anlagensteuerung anhand eines digitalen Zwillings der Anlage werden Fehler frühzeitig aufgedeckt und bereits während der Entwicklungsphase beseitigt. Teure Änderungskosten oder Nacharbeiten am realen System können so von vornherein vermieden werden. Zudem ergibt sich durch die engere Verzahnung von mechanischer Konstruktion, Steuerungsentwicklung und Elektrokonstruktion ein paralleles Arbeiten und eine engere Abstimmung in frühen Projektphasen. Damit erreicht ein Unternehmen eine wesentliche Reduzierung der Risiken, Fehler und späterer Ausfallzeiten.
Michael Dengler
Senior Vice President Digital Factory Solutions