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Virtuelle Inbetriebnahme bei Krones

Mit Team und Technik das Engineering verbessern

Krones nutzt seit Jahren eine Software zur virtuellen Inbetriebnahme ihrer Getränkeabfüllanlagen. Dabei spielt die Lösung
zwar ihren Nutzen aus, bricht aber zuweilen etablierte Prozesse im Unternehmen auf. Für den Erfolg sorgen der Rückhalt im Management und das Team engagierter Simulationsspezialisten rund um Abteilungsleiterin Judith Rotter.

 (Bild: Krones AG)

(Bild: Krones AG)

Anfangs war Krones auf der Suche nach einem Lösungsansatz zur Generierung von in Echtzeit lauffähigen virtuellen Maschinenmodellen zur Softwarevalidierung und Anlagenvisualisierung, schildert Judith Rotter, Head of Simulation, Startup bei der Krones AG. „Als iPhysics 2014 auf den Markt kam, hat das natürlich sofort unsere Aufmerksamkeit erregt. Durch die Leistungsfähigkeit von iPhysics kann der Materialfluss nun direkt im 3D-Modell berechnet und muss nicht mehr umständlich über Workarounds nachprojektiert werden.“ Bei den Verantwortlichen der Pack- und Palettiertechnik stand ziemlich schnell fest, dass das bisherige Simulationstool von der Machineering-Software abgelöst werden sollte.

Judith Rotter, Head of Simulation, Startup bei der Krones AG. (Bild: Judith Rotter)

Judith Rotter, Head of Simulation, Startup bei der Krones AG. (Bild: Judith Rotter)

Die Implementierung

Nachdem die Entscheidung für iPhysics gefallen war, brachte der Softwareanbieter mit einer Initialschulung den Stein bei Krones ins Rollen. Im Anschluss wurde die Implementierung durch die Spezialisten aus dem Simulations-Team bei Krones übernommen. Ab da konnten die Mitarbeiter selbstständig mit der Simulationssoftware arbeiten. „Nach der absolvierten Schulung und der Entwicklung eines ersten Prototyps konnte die Performance bis heute sukzessive gesteigert werden“, berichtet Rotter. „iPhysics bietet unzählige Möglichkeiten und optimiert seine Funktionalität immer weiter.“ Natürlich gab es zu Beginn der Zusammenarbeit einige Herausforderungen, wie beispielsweise den Import der hauseigenen CAD-Modelle oder die Anbindung an die bereits vorhandene Feldbus-Emulation. „Aber gemeinsam mit den Machineering-Experten konnten diese zügig gelöst werden“, erinnert sich Rotter.

Meilensteine erreicht

Seit einiger Zeit setzt Krones die virtuelle Inbetriebnahme auch flächendeckend im Gebindetransport ein. „Unser Simulations-Team in der Pack- und Palettiertechnik wächst stetig weiter“, erzählt Rotter. Zudem hat sich iPhysics inzwischen im gesamten Auftragsprozess etabliert.“ Auch im Nachrüstgeschäft und in Schulungen spielt die Software heute eine Rolle. „Wir profitieren besonders von einem frühen Einsatz in der Wertschöpfungskette und der Möglichkeit, Anlagenabläufe visualisieren zu können. Dies war im herkömmlichen Produktionsprozess erst beim Kunden möglich. So konnten die Durchlaufzeiten deutlich reduziert und gleichzeitig die Auslieferqualität der Anlagen gesteigert werden“, sagt Rotter. Die Anwendung hatte auch ihren Anteil daran, dass die Umstellung des Produktportfolios der Pack- und Palettiertechnik auf neue Automatisierungstechnik samt parallelen Einsatzes digitaler Zwillinge gut funktionierte. „Die größten Benefits für uns sind sicherlich die Unabhängigkeit von der realen Maschinenumgebung, die Visualisierung von Maschinenabläufen, die Reduzierung von Durchlauf- bzw. Standzeiten in den Endmontagen sowie die Kostenreduzierung, da Fehler bereits im Haus und nicht erst auf der Baustelle bereinigt werden können“ sagt Rotter. „Wir nutzen iPhysics-Modelle als gemeinsame Kommunikationsplattform zwischen den beteiligten Fachbereichen und greifen auf einen unaufhörlich wachsenden Baukasten zurück.“

Behälterstrom zügig simuliert

Ein aktuelles Beispiel, wie die Produktentwickler das Simulationstool nutzen: „Wir stehen immer wieder vor der Herausforderung, dass wir im Bereich Behälterhandling und Behältertransport den Produktentstehungsprozess simulativ begleiten und unterstützen dürfen. Dabei geht es bei uns in erster Linie darum, das Verhalten der Behälter auf unseren Transporteuren und im Zulauf zu einzelnen Maschinen zu analysieren und Entwicklungen bezüglich Mechanik und Regelungstechnik abzusichern“, so Thomas Albrecht, Head of Analytics and Simulations. „Wir sind gerade dabei, hierfür einen Simulationsworkflow aufzubauen, bei dem unterschiedliche Simulationsprogramme ineinandergreifen, um möglichst effizient Aussagen über den Zustand der Behälter auf unseren Abfülllinien treffen zu können. iPhysics leistet hier durch die Möglichkeit, den Behälterstrom in relativ kurzer Zeit zu simulieren und zu visualisieren. Durch die kurzen Simulationszeiten können wir schnell auf Änderungen der Randbedingungen oder der Konstruktion reagieren und deren Einflüsse auf das Transportverhalten analysieren.“

Langer Atem nützlich

„Um etablierte Unternehmensprozesse aufzubrechen und die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten eines digitalen Zwillings, einer virtuellen Maschine oder Anlage erfolgreich zur Anwendung zu bringen, ist ein langer Atem notwendig“, schildert Judith Rotter. „Und oft stellte die Kommunikation der zu erwartenden Potenziale gegenüber dem Management eine große Herausforderung dar.“ Das haben wir geschafft und deshalb geht es inzwischen weiter: „Es gibt etliche weitere Unternehmensbereiche, die bereits Interesse bekundet haben und die Möglichkeiten und Chancen von iPhysics erkennen“, erzählt Rotter. „Daher gehe ich davon aus, dass iPhysics in naher Zukunft in weiteren Produktbereichen sowie auch international bei Krones Einzug halten wird. Ein einheitliches Tool schafft Synergien im Unternehmen.“

Robobox T-GS von Krones (Bild: Krones AG)

Robobox T-GS von Krones (Bild: Krones AG)

Lizenzierung nach Maß

Weil Krones an mehreren Betriebsstätten iPhysics anwendet, hat es sich angeboten, die Floating-Lizenzen des Softwareanbieters einzusetzen. Dabei werden die Lizenzen über einen Lizenzserver verwaltet. „Durch das breite Aufgabenspektrum an unterschiedlichen Unternehmensstandorten war der Einsatz dieses Lizenzmodells für uns passend. So können wir vorhandene Lizenzen unabhängig von Hardware-Dongle effizient und variabel einsetzen. Durch das Starten von iPhysics ziehen sich unsere Mitarbeiter automatisch eine Lizenz vom Server“, berichtet Rotter. Zusammenfassend sagt die Simulationsleiterin: „Das Thema virtuelle Inbetriebnahme so zielgerichtet und umfänglich in die unterschiedlichsten Unternehmensbereiche zu transportieren, wäre uns ohne die Unterstützung und eine Vision aus dem oberen Management nicht möglich gewesen.“ Auf operative Ebene ist es insbesondere ihr Team, das mit seinem täglichen Einsatz für die virtuelle Inbetriebnahme einen wertvollen Beitrag für die Integration leistet.


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