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Die beiden Wahrheiten aller industriellen Automatisierungssysteme in Einklang bringen

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Mann mit VR-Headset verwaltet industrielle Automatisierung

Vor Kurzem habe ich mich mit einem client eines großen Konsumgüterunternehmens getroffen, der mir sagte, dass seine Herausforderungen darin begründet sind, dass jedes industrielle Automatisierungssystem zwei Wahrheiten umfasst: eine physische und eine logische. Und aufgrund des Entwicklungsprozesses sind diese beiden Wahrheiten selten aufeinander abgestimmt.

Die physische Wahrheit ist das CAD-Modell des Systems oder der Maschine, und die logische Wahrheit ist das Steuerungssystem. Ihre Fehlanpassung wird in der Inbetriebnahmephase des Projekts deutlich, wenn sie zum ersten Mal zusammengeführt werden. Und das Ergebnis ist oft ein System, das in gewisser Weise unter den Erwartungen arbeitet oder kostspielige Änderungen erfordert, um die Spezifikationen zu erfüllen.

Die beiden Wahrheiten müssen nicht viel voneinander abweichen, damit das System unterdurchschnittlich arbeitet, aber die Kosten, die mit Änderungen und Verzögerungen in der Inbetriebnahmephase verbunden sind, können sich katastrophal auf die Rentabilität des Systems auswirken und weitere Automatisierungsentscheidungen in Frage stellen.

Ein digitaler Zwilling kann die beiden Wahrheiten früh im Designprozess zusammenbringen, bevor Metall geschnitten und Beton gegossen wird, sodass der kombinierte Betrieb der mechanischen und logischen Systeme sicher und genau beobachtet, getestet, entstört und verifiziert werden kann. Als Bonus gibt es weniger Konflikte zwischen den Teams, die für jede Wahrheit verantwortlich sind, da Änderungen in diesem frühen Stadium leichter umzusetzen sind.

Testen von Systemen in der digitalen Welt

Durch die Erstellung eines dynamischen digitalen Zwillings, der sowohl die CAD- als auch die reale Betriebslogik des Systems umfasst, steht Ihnen ein leistungsstarkes Mittel zur Verfügung, um ein System in einer virtuellen Umgebung auf Herz und Nieren zu prüfen, wobei die Kosten für Änderungen im Vergleich zur Inbetriebnahmephase minimal sind.

3D-Simulations- und Emulationssoftware bietet eine ideale Plattform für die Erstellung dynamischer digitaler Zwillinge. Damit können Sie CAD-Daten aus einer Vielzahl von Standardformaten importieren, kinematische Verhaltensweisen erstellen, um die Bewegungen des realen Systems widerzuspiegeln, und die Steuerelemente des Modells über einen tag browser mit dem realen Steuerungssystem verbinden. Anschließend müssen Sie nur noch Lasten erstellen, um das System anzutreiben, und Ihr digitaler Zwilling ist einsatzbereit und kann über die HMIs bedient werden, die Sie im realen System verwenden werden.

Die beiden potenziell widersprüchlichen Wahrheiten werden nun in einer virtuellen Umgebung genau dargestellt. Ihr vollständiger Betrieb kann vor der Bereitstellung von Ressourcen für ihre Herstellung umfassend und wiederholbar überprüft und demonstriert werden.

Wenn das reale System vor Ort montiert und an das Steuerungssystem angeschlossen wird, können Sie sicher sein, dass keine logischen Betriebs- oder Ablaufsteuerungsprobleme auftreten. Diese wurden bereits während der virtuellen Inbetriebnahmephase des Projekts erkannt und behoben.

Gewinner auf ganzer Linie

Ein System, das sich den Strapazen virtueller Tests und Inbetriebnahme unterzogen hat, kommt allen zugute. Produktionsmitarbeiter erhalten ein gründlich getestetes System, das den Spezifikationen entspricht. Systemintegratoren können die Inbetriebnahmezeiten genauer vorhersagen und entsprechend planen. Und alle Beteiligten profitieren, wenn Projekte pünktlich und im Rahmen des budget abgeschlossen werden.

Der Einsatz der virtuellen Inbetriebnahme steigert den Wert des gesamten Prozesses nicht nur durch die Erzielung greifbarer Renditen, sondern auch durch die Erhöhung des Vertrauensniveaus, das mit dem Prozess der Implementierung industrieller Automatisierungssysteme verbunden ist.

Veröffentlicht 17. Juni 2019


Ian McGregor
Ian McGregor
Business Development Manager, Emulate3D, a Rockwell Automation Company
Ian McGregor is Global Emulate3D Business Development Manager with Rockwell Automation, and specialises in the application of dynamic digital twins to offline controls testing and throughput simulation in manufacturing, material and baggage handling. He has more than 30 years of industrial simulation and emulation experience and has lived and worked in England, France, Singapore, Japan, and the United States. He has a BSc Hons degree in Mechanical, Aeronautical, and Production Engineering from Kingston Polytechnic, UK, a Diplome d'Ingenieur in Applied Computing from the Universite de Technologie de Compiegne, France, and a Masters degree in Computer Integrated Manufacturing from the Cranfield Institute of Technology in the UK. In 2005 he co-founded Emulate3D to develop a better framework for simulation and emulation, and in 2019 Emulate3D was acquired by Rockwell Automation to reinforce their digital solutions offering.
Emulate3D Virtual Commissioning (virtuelle Inbetriebnahme)
Emulate3D
Emulate3D Virtual Commissioning (virtuelle Inbetriebnahme)

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