Digitale Zwillinge im Maschinen- und Anlagenbau
Erfolgsfaktor VIBN
Viele Unternehmen stehen heute vor der Entscheidung, eine Softwarelösung zur virtuellen Inbetriebnahme (VIBN) im Workflow zu etablieren. Dabei müssen sie sich aber auch der Frage stellen, ob dieses Vorhaben den gewünschten Erfolg und Nutzen bringt. Eine wichtige Rolle bei der Beantwortung spielen die richtigen Simulations-Tools.
(Bild: F.EE GmbH / ©DifferR/shutterstock.com)
So ging es auch der F.EE-Unternehmensgruppe, die sich auf die Entwicklung individuell an die Anforderungen der Kunden angepasster Produkte und Dienstleistungen in den Bereichen Automatisierungstechnik, Robotik, Schaltschrankbau, Informatik und Industriesoftware spezialisiert hat.
Simulation einer Zelle zum Handling von Elektronikkomponenten (Bild: Baumann GmbH)
Probleme bei realer Inbetriebnahme
„Als Spezialist für Automatisierungstechnik beschäftigen wir uns seit rund zwanzig Jahren mit dem Thema SPS-Simulation und der fortlaufenden Verbesserung des Inbetriebnahmeprozesses“, erklärt Franz Weinzierl, technischer Geschäftsführer bei F.EE. Auf dem herkömmlichen Weg – also vor Einführung der virtuellen Inbetriebnahme – musste in kurzer Zeit eine nur wenig getestete SPS-Software in Betrieb genommen werden. Und das mit der Herausforderung, dass vor Ort zum Teil umfassendere Programmanpassungen durchzuführen waren. „Es blieben Softwarefehler bis in späte Projektphasen unerkannt, die unter hohem Kosten- und Zeitaufwand, auch bei schon in Produktion befindlichen Anlagen, beseitigt werden mussten. Diese Umstände waren für uns – auch im Sinne der Kundenzufriedenheit – zwingend verbesserungswürdig“, so Weinzierl. Das Ziel lautete deshalb, durch die Einführung der virtuellen Inbetriebnahme Möglichkeiten zum Absichern der Steuerungssoftware, dem risikofreien Testen kritischer Betriebszustände und komplexer Abläufe sowie zur Validierung und Optimierung von Steuer- und Regelstrategien in einer frühen Projektphase zu schaffen.
Anforderungen an das Simulations-Tool
Im ersten Schritt wurden die Anforderungen an ein Simulationstool für den Maschinen- und Anlagenbau praxisbezogen definiert. „Ein wichtiges Kriterium war hier die Übereinstimmung von virtuellem und realem Modell. Je nach Projekt muss sowohl eine sehr idealisierte als auch detaillierte Anlagensimulation realisierbar sein“, hebt Weinzierl hervor. Eine offene und leistungsfähige Softwarearchitektur und Programmiersprache stellt die Grundlage dar, um große Anlagen mit einer Vielzahl von SPSen in nur einer Simulationsumgebung abbilden zu können, ohne dass sich dabei die Hardware-Anforderungen oberhalb von handelsüblichen PCs bewegen. Auch die Multi-User-Fähigkeit, die das gleichzeitige Arbeiten mehrerer Benutzer an einer Simulation möglich macht, muss gewährleistet sein. Am Ende der intensiven ersten Phase und der anschließenden Marktanalyse war klar: F.EE entwickelt eine eigene 3D-Simulationssoftware für die virtuelle Inbetriebnahme namens fe.screen-sim, die sich in die im Hause F.EE bereits vorhandene fe.screen-Softwarefamilie eingliedern sollte.
