Veränderung des Engineering-Prozesses durch virtuelle Inbetriebnahme

Im gängigen Engineering-Prozess wird eine Maschine oder Anlage zunächst geplant und konstruiert, bevor – darauf aufbauend – die Konstruktion der Schaltpläne und Anlagenelektrik mit anschließender Softwareentwicklung folgt. Im nächsten Schritt wird die Maschine montiert, elektrisch verdrahtet und in Betrieb genommen. Der Test der entwickelten SPS-Software erfolgt zunächst im Handbetrieb an der realen Anlage, um das definierte Verhalten für den anschließenden Automatikbetrieb sicherzustellen. In dieser späten Fertigungsphase werden Fehler im SPS-Programm beseitigt, was zu erheblichen Verzögerungen führen kann, da der Anpassungsaufwand deutlich aufwendiger ist als bei dem Feststellen von Fehlern in einer früheren Projektphase. Die Zehnerregel der Fehlerkosten besagt, dass sich der Aufwand und die damit verbundenen Kosten für die Beseitigung der Fehler von Stufe zu Stufe des Prozesses um den Faktor 10 erhöhen. Mit anderen Worten: Je früher ein Fehler entdeckt wird, desto günstiger ist dessen Beseitigung. Hier unterstützt entscheidend eine virtuelle Inbetriebnahme, um Fehler frühestmöglich aufzudecken.

Mit dem Einsatz eines Softwaretools für die Erstellung eines digitalen Zwillings wird sich der Workflow im Engineering von einem sequenziell geprägten Arbeitsablauf zu einer parallelen Bearbeitung verändern. Die Vorteile liegen auf der Hand: kürzere Durchlaufzeiten, eine Prozessabsicherung in einer frühen Phase der Konstruktion und eine Inbetriebnahme, welche basierend auf einer offline mit dem digitalen Zwilling getesteten Software mit einer hohen Zeit- und Kostenersparnis glänzt.

Erstellung des digitalen Zwillings mit fe.screen-sim

fe.screen-sim ermöglicht, dass bereits in einer frühen Planungsphase ohne projektspezifische Daten konkrete Ideen und Konzepte an einem idealisierten Modell erprobt und auf Machbarkeit hinsichtlich einer späteren Umsetzung geprüft werden. Für die Erstellung eines digitalen Zwillings finden sich in den gewachsenen Tool-Landschaften der Unternehmen viele Datenquellen, welche für die automatisierte Erstellung genutzt werden können. Für eine genauere Betrachtung der Automatisierungsmöglichkeiten in Bezug auf die Modellerstellung ist eine vorherige Analyse der Daten sowie des Zeitpunktes, wann diese im Prozess zur Verfügung stehen, von Vorteil. Eine optimale Voraussetzung zur Nutzung der Daten für die automatische Modellerstellung bietet eine offene Schnittstelle, welche die Zusammenführung unterschiedlichster Datenquellen der Toolchain sowie deren Verwendung für den digitalen Zwilling ermöglicht. So kann etwa in fe.screen-sim die Programmierschnittstelle genutzt werden, um die Simulation von außen mit Informationen zu versorgen.

Das Anforderungsprofil der für die Erstellung des digitalen Zwillings verantwortlichen Personen ist am ehesten mit „virtuellen Mechanikern“ vergleichbar, was bedeutet, dass unter anderem sowohl eine Affinität für die mechanische Konstruktion – also CAD – als auch die Automatisierungstechnik vorhanden sein sollte.

Nutzen einer Software zur virtuellen Inbetriebnahme

Für Unternehmen bringt die Einführung einer Software zur virtuellen Inbetriebnahme sowie die Veränderung des Engineering-Prozesses unter anderem folgenden Nutzen mit sich:

• Intensivierung und Optimierung der Zusammenarbeit von Mechanik, Elektroplanung bzw. -konstruktion und Programmierung.
• Minimierung und Erkennen von Fehlern (z. B. im Anlagenlayout) in einer frühen Engineering-Phase und damit einhergehende Zeit- und Kostenersparnis.
• Möglichkeit zur Durchführung von ersten Tests – z. B. der SPS-Software – an einem idealisierten Modell, auch ohne 3D-Daten.
• Reduzierung von benötigten Ressourcen für die reale Inbetriebnahme durch Absicherung der Steuerungssoftware und Mechanik.

Unterstützung und Betreuung der Einführung der Simulationslösung fe.screen-sim

Die Simulationsspezialisten von F.EE stehen mit ihrem Know-how in jeder Projektphase den Kunden zur Verfügung. Fordern Sie für Ihren Systemvergleich doch einfach unter softwarevertrieb@fee.de eine Checkliste an.