Simulationsbasiertes Engineering

Flexible und kostenoptimierte Engineering-Prozesse

Über die einmalige Nutzung der digitalen Zwillinge zur virtuellen Inbetriebnahme hinaus setzen Anlagen- und Maschinenbauer sowie Produktionsunternehmen verschiedener Branchen zunehmend auf das sogenannte "simulation-based engineering".

Diese durchgängige, profitable Nutzung von ISG-virtuos als „dynamisches Pflichtenheft“ führt zu wesentlich höherer Softwarequalität mit gleicher Manpower in kürzerer Zeit, die Automatisierung der Maschinen und Anlagen beginnt in einem sehr frühen Stadium. Die Anbindung von Systemen an übergeordnete Leitsysteme lässt sich durch vorangestellte virtuelle Anbindung ebenfalls erheblich verkürzen. Risiken im Projektmanagement sowie bei der Inbetriebnahme beim Kunden werden v.a. durch die virtuelle Abnahme signifikant reduziert.

Bei Herstellern, die verschiedene Steuerungssysteme einsetzen, kann die verifizierte Funktionalität der hauptsächlich eingesetzten Steuerung auf Steuerungen anderer Hersteller übertragen und vollumfänglich getestet werden, auch wenn das reale System nicht zur Verfügung steht. Die Grundlage hierfür bilden mechatronische Lösungen: Die jeweiligen Komponenten werden in Mechanik (inklusive der 3D-Darstellung) und im Verhalten (Elektrik, Pneumatik, Hydraulik usw.) modelliert, verifiziert und abgenommen und anschließend für die Wiederverwendung in Modulbibliotheken des Simulationssystems abgelegt.

Höhere Software-Qualität dank durchgängiger Nutzung virtueller Anlagen
Höhere Software-Qualität dank durchgängiger Nutzung virtueller Anlagen
Phasen des simulationsbasierten Engineerings
Phasen des simulationsbasierten Engineerings

Phasen des simulationsbasierten Engineerings

Konzeption/Entwicklung, Produkt-/Performanceoptimierung, Inbetriebnahme

Unter Verwendung originaler Engineeringdaten werden die Anforderungen aller Beteiligten von Beginn an an dem virtuellen System entwickelt, überprüft und optimiert. Hierbei kommt die über den realen Feldbus verbundene reale Steuerung zum Einsatz.

Bereits vorhandene CAD-Daten und Elektrokonfigurationen können direkt in ISG-virtuos importiert werden. Im Rahmen der virtuellen Inbetriebnahme (VIBN) wird das virtuelle System in Betrieb genommen und in Form eines virtuellen Factory Acceptance Tests (FAT) abgenommen.

Abschließend wird die abgenommene Steuerungsfunktionalität 1:1 auf das reale System übertragen. Aufgrund des auf Steuerungsechtzeit spezialisierten Softwaredesigns kann diese Übertragung ohne weitere Anpassungen vorgenommen werden. Das reale System ist daraufhin ohne Nacharbeiten einsatzbereit.

Während des Betriebs des realen Systems wird das virtuelle System als digitaler Zwilling weiter profitabel eingesetzt:

  • Neue Bearbeitungssequenzen und Produktionsabläufe werden ohne Gefährdung des realen Systems und Beeinträchtigung der laufenden Produktion inklusive der Kollisionserkennung überprüft und optimiert.
  • Meldungen der Kunden hinsichtlich Performance bzw. Störsituationen werden am Simulationssystem überprüft. Die Behebung bzw. Optimierung des realen Systems erfolgt via Fernzugriff oder durch das Servicepersonal vor Ort.
  • Modernisierung und Umrüstung bestehender Systeme werden anhand des Simulationsmodells inklusive der realen Steuerungstechnik vorgenommen. Die Umrüst- bzw. Stillstandzeit des realen Systems wird signifikant reduziert.
  • Schulungen des Bedien- und Wartungspersonals werden an der - mit dem digitalen Zwilling verbundenen - realen Steuerung durchgeführt. Fehlbedienungen stellen so kein Risiko mehr dar. Vielmehr werden bewusst Störsituationen provoziert, um die Behebung solcher Störungen in der Praxis zu trainieren.