Virtuelle Inbetriebnahme in der Unikatefertigung

Kollisionen ohne Schaden

Neu entwickeltes Paletten-Disponiersystem für zwei Bearbeitungszentren (Bild: SEMA Maschinenbau GmbH)
Neu entwickeltes Paletten-Disponiersystem für zwei Bearbeitungszentren (Bild: SEMA Maschinenbau GmbH)

Zügigere Inbetriebnahme

Mit einem digitalen Zwilling als virtuellem Pendant einer Maschine konnten die Österreicher mehr Übersicht in ihre Abläufe bringen. Bewegungen können nun virtuell einfach gestoppt und die Ansicht gedreht und angepasst werden. Auch sichtbehindernde Teilen lassen sich per Mausklick ausblenden. Zudem sind Tests durch Funktionen wir Stopp, Start, Wiederholung leichter als zuvor. Kollisionen fallen früher auf und verzögern die Inbetriebnahme nicht länger. Auch die Kommunikation zwischen Engineering und Steuerungstechnik konnte verbessert werden, da Abläufe in der Konstruktion bereits digital simuliert werden und einfacher erklärbar sind.

Teamarbeit neu organisiert

„Die Abläufe bei Konstruktion und Steuerungstechnik haben sich grundlegend verändert, seit wir auf IndustrialPhysics setzen. Bisher wurde zuerst eine Maschine in 3D konstruiert, dann Kollisionskontrollen mit einfachen Bewegungsabläufen konfiguriert und schließlich erfolgte die Übergabe, Ablauferklärung und Besprechung des Projektes mit den Abteilungen Elektrotechnik und Steuerungstechnik. Dort wurde teilweise vorab die Software ohne die Maschine vorbereitet, dann die endgültige Maschinensoftware in Verbindung mit der Maschine erstellt“, schildert Weiermair. „Heute erstellen wir in der Konstruktionsphase einen digitalen Zwilling aus den CAD-Daten. Dieser digitale Zwilling unterscheidet sich zu den CAD-Daten darin, dass alle Funktionen und Bewegungen der mechanischen Bauteile wie in der echten Maschine erfolgen können und dass Sensoren und Aktoren funktionell aktiv sind. So können wir die Simulation des echten sequenziellen Ablaufs durch den digitalen Zwilling mit den tatsächlichen Geschwindigkeiten und Taktzeiten sowie den richtigen Abläufen und Abhängigkeiten durchführen. Die Steuerungstechnik bereitet offline einige Softwarebausteine vor.“ Im nächsten Schritt wird die Maschinensoftware in Verbindung mit dem digitalen Zwilling erstellt. Dabei wird die echte Maschinensteuerung mit dem digitalen Zwilling verbunden. Damit steht SEMA eine zweite Simulationsmöglichkeit des Ablaufs mit dem digitalen Zwilling auf Basis einer echten Maschinensteuerung und Software zur Verfügung. Dann kann zwischen dem digitalen Zwilling und reale Anlage hin- und hergeschaltet werden.“ Geplant ist, industrialPhysics zukünftig auch für Service, Training und Schulung von Kunden an virtuellen Maschinen einzusetzen.

Beweis erbracht

Das Simulations-Tool wurde bereits für komplette Produktneuentwicklungen in der Konstruktion und Steuerungstechnik eingesetzt. An einem typischen Beispiel ließ sich nach Fertigstellung der Anlage feststellen, dass sich 98 Prozent der Software mithilfe des virtuellen Zwillings erstellen ließen und ihr Transfer auf die reale Anlage reibunslos funktionierte. Die Durchlaufzeit konnte so um zwei Monate verkürzt werden. Bei der virtuellen Inbetriebnahme wurde auch erkannt, dass die Rechenleistung der einzusetzenden Steuerungen nicht ausreichte und so konnten diese schon vorab getauscht werden.

Positive Effekte rundum

„Wir sind sehr zufrieden mit dem Ergebnis. Nicht nur wir, sondern auch unsere Kunden profitieren vom Einsatz von industrialPhysics“, sagen Schacherleitner und Weiermair. „Auch die Zusammenarbeit mit Machineering war und ist immer sehr gut. Wir können jederzeit auf den Support zählen, wir finden immer ein offenes Ohr, wenn es um unsere Wünsche geht.“