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Automatisierung

Digitale Zwillinge: Simulation in der Automatisierung

Zunehmende komplexe Anlagen und Maschinen, auf denen breite Produktspektren produziert werden, stellen eine große Herausforderung für die Anlagenbauer dar. Anlagensimulation wird derzeit immer mehr ein essenzieller Teil der Projektabwicklung im Bereich der Automatisierung. In Ausschreibungen und Lastenheften wird häufig schon jetzt vorgeschrieben, dass gegen Ende des Projekts eine sogenannte virtuelle Inbetriebnahme erfolgen muss.

Was ist virtuelle Inbetriebnahme?

Durch die Simulation und den Vorab-Test aller Anlagen-Komponenten sowie der Durchführung von Erreichbarkeits- und Zykluszeitstudien mit fe.screen-sim können hohe Kundenanforderungen optimal erfüllt werden. Die Ziele von Simulation und virtueller Inbetriebnahme dabei sind, dass die Automatisierungshardware fehlerfrei funktioniert, die Automatisierungssoftware bzgl. Steuerungsfunktion und Lauffähigkeit richtig programmiert ist und die Anlagentechnik zusammen mit der Automatisierungstechnik im Einklang steht. Simulationslösungen, wie fe.screen-sim, sorgen dank virtuellen Anlagenmodellen samt aller ihrer Funktionen genau hierfür – und das, bevor reale Maschinen oder Anlagen gebaut werden.

 

Features und Komponenten

Eine integrierte Physik-Engine in fe.screen-sim macht es möglich, dass dynamische Änderungen und deren Auswirkungen in der Simulation sofort sichtbar sind. Das Anlagenverhalten entspricht exakt dem der realen Anlage. Sitzt zum Beispiel ein Sensor im Modell an der falschen Stelle, so wird die Auswirkung im Digitalen Zwilling gleich sichtbar.

Eine bestmögliche Absicherung des SPS-Programms wird durch eine Anbindung an die Steuerungstechnik mittels HIL (Hardware in the Loop) oder auch SIL (Software in the Loop) erreicht. Bei SIL wird keine reale Steuerung benötigt und der Steuerungscode wird in fe.screen-sim auf einer emulierten Steuerung ausgeführt. Auch idealisierte Modelle, zum Beipsiel zur Prüfung von Verriegelungsvorgängen versetzen den SPS-Programmierer schnell in die Lage, an einem einfachen Modell seine Software zu testen. Auch dann, wenn noch überhaupt keine Daten verfügbar sind.

Einsatzbereiche digitaler Zwillinge in der Automatisierung

Digitale Zwillinge findet man im täglichen industriellen Planungs- und Inbetriebnahme-Einsatz sowohl bei Einzelmaschinen oder beispielsweise Förderbändern genauso, wie bei Großanlagen in den Bereichen Produktion, Automobilbau, Logistik oder Verfahrenstechnik, bei denen die Leittechnik mehrere Tausend Ein- und Ausgangssignale aufweist. Der modulare Aufbau, hohe Performance-Daten und das branchenunabhängige Layout der Softwarelösung sorgen für diese enorme Flexibilität ganz zum Vorteil der Anwender.


Beispielvideo: Kinematisierte Simulation Fördertechnik

LÖSUNGEN – HIER KANN DIE SIMULATION EINGESETZT WERDEN

  • Maschinen für Montage- und Produktionsprozesse
  • Roboterzellen inkl. Linearachsen
  • Metallbearbeitungsmaschinen
  • Werkerstationen
  • Angeschlossene Lagersysteme und Fördertechnik
  • Verfahrenstechnische Anlagen
  • Fertigungsstraßen im Automobilbau

 

Weitere Vorteile

Durch die Simulation und den Vorab-Test aller Anlagen-Komponenten sowie der Durchführung von Erreichbarkeits- und Zykluszeitstudien mit fe.screen-sim können hohe Kundenwünsche optimal erfüllt werden. Positiver Nebeneffekt: Die Systemkenntnis wird verbessert. Dadurch werden Wirkungszusammenhänge besser erkannt und Optimierungspotenziale können bestmöglich ausgeschöpft werden. Optimierung wiederum vermeidet unnötige Stillstände. Das virtuelle Modell bietet dem Anlagenbetreiber außerdem die Möglichkeit, sein Personal mit kritischen Ereignissen am Modell zu konfrontieren, um bestimmte Szenarien durchzuspielen. Auf Wunsch auch gleich in einer virtuellen Umgebung.


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