Mitarbeiter beobachtet digitalen Zwilling

Der digitale Zwilling spielt auch bei der virtuellen Inbetriebnahme eine wichtige Rolle. - Bild: adobe.stock.com / Epstudio20

Die virtuelle Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen hat einen hohen Nutzen in der Fertigung – allerdings nur, wenn sie richtig eingesetzt wird und darüber hinaus einige Voraussetzungen erfüllt werden. Zwei Vorteile liegen auf der Hand: Die Entwicklungs- und Inbetriebnahmezeiten werden verkürzt, des Weiteren wird eine wesentliche Effizienzsteigerung in der Produktion erzielt.

Laut Experten empfiehlt sich eine virtuelle Inbetriebnahme zum Beispiel dann, wenn…

  • eine Maschine sehr komplexe Abläufe aufweist oder das Zeitfenster für eine Inbetriebnahme der realen Anlage sehr eng ist,
  • zum Testen einer Maschine teure Materialien eingesetzt werden müssten,
  • bei der Erweiterung oder dem Umbau bestehender Anlagen Stillstandzeiten reduziert werden, was letztlich zu mehr Sicherheit in der Projektplanung führt.

Im Ergebnis werden Kosten gespart, Planungs- und Programmierzeiten verkürzt, das Risiko von Fehlern reduziert und die Qualität der Maschinen verbessert. Dadurch ergeben sich sowohl Vorteile für…

  • den Konstruktionsprozess,
  • die reale Inbetriebnahme,
  • den Betrieb,
  • die Instandhaltung
  • sowie mögliche Reparaturen und Erweiterungen der Maschinen und Anlagen.

Was ist eigentlich eine virtuelle Inbetriebnahme?

Die Vorteile einer virtuellen Inbetriebnahme (VIBN) sind offensichtlich, gleichwohl ist dieses Konzept noch nicht in allen Unternehmen bekannt. Dabei ist es gar nicht so kompliziert, wie man vielleicht denken mag.

Kurz gesagt: Mit einer VIBN lassen sich die Steuerungskomponenten von Maschinen und Anlagen programmieren und validieren, noch bevor sie tatsächlich in Betrieb gehen. Technische Grundlage der VIBN ist meist eine 3D-Simulation. Da dort sämtliche Daten der Maschine respektive Anlage erfasst sind, wird diese Simulation auch gerne als digitaler Zwilling bezeichnet. Alle Planungen, Einspielungen und Änderungen können auf dem digitalen Zwilling virtuell umgesetzt und getestet werden.

Welche weiteren Vorteile hat eine VIBN?

Das Engineering profitiert von der Nutzung eines digital twins, weil schon in der Konstruktion die individuellen Vorgaben des Auftraggebers nachprüfbar sind. Auch sehr diffizile Zusammenhänge zwischen den verschiedensten Maschinen- und Anlagenbereichen können dadurch bereits im Engineering berücksichtigt und Lösungen vorab getestet werden.

Die Folge: Das Risiko von Fehlplanungen wird minimiert und die Qualität der Maschinen und Anlagen verbessert sich. Nicht zuletzt vereinfacht die virtuelle Inbetriebnahme auch die Einbindung der Maschine beziehungsweise Anlage in die echte Produktionsumgebung.

Anforderungen an eine VIBN

Zur korrekten Umsetzung der VIBN werden viele Informationen aus verschiedenen Fachbereichen benötigt. Eine Software zur VIBN sollte diese teilweise komplexen fachbereichsübergreifenden  Zusammenhänge nutzbar machen. Eine Herausforderung dabei sind Daten- und Austauschformate der unterschiedlichen Fachbereiche, um zu einem Datendurchgängigen und digitalen Zwilling zu kommen.

Neben den gängigen Datenaustauschformaten aus den Produktentwicklungsprozessen muss für eine VIBN die Steuerungstechnik bedacht werden. Glücklicherweise basiert SPS-Programmcode bei unterschiedlichen Herstellern auf demselben Standard. Das bietet die Grundlage für die Austauschbarkeit dieser Programme durch ein neutrales Datenformat.

Nehmen Sie an einem Webinar zum Thema virtuelle Inbetriebnahme teil

Sie möchten mehr über das Thema virtuelle Inbetriebnahme erfahren? Dassault Système bietet ein kostenfreies Webinar dazu am 16.09.2021 an.

Hier erfahren Sie mehr über die Anforderungen an einer VIBN in Bezug auf Software und Steuerungstechnik. Darüber hinaus präsentiert Dassault-Experte Kai Druglat ein digital durchgängiges Modell zur virtuellen Inbetriebnahme. Über diesen Link können Sie sich kostenfrei anmelden.

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