Simulieren statt testen

Ist es sinnvoll, die Prozesse von Sondermaschinen zu simulieren?

Nach allgemeiner Auffassung lohnt sich der Entwicklungsaufwand für 3D-Simulationen im Sondermaschinenbau nicht. SCHILLER AUTOMATION und Bosch Connected Industry haben es gewagt, diese Annahme infrage zu stellen. Für ein besonders dringliches Projekt testete SCHILLER AUTOMATION die 3D-Simulationssoftware von Nexeed Automation, die speziell für Sondermaschinen entwickelt wurde. Auf Basis der Automatisierungsplattform Control plus erstellt die Software in kürzester Zeit eine Simulation, mit der sich Maschinenabläufe virtuell testen lassen. Das Ergebnis des Testprojekts: Trotz des erforderlichen Schulungsaufwands konnte SCHILLER AUTOMATION vier Wochen bei der Inbetriebnahme einsparen.

Innovationsgeist ist für das Sondermaschinenbauunternehmen SCHILLER AUTOMATION ebenso wichtig wie die Wünsche seiner Kunden. Bosch benötigte für ein Werk in Ungarn eine Anlage zum Verpacken von Automobilkomponenten in Blisterverpackungen – ein typisches Projekt für SCHILLER AUTOMATION. Allerdings musste das Projektteam einige Verzögerungen aus der Vergangenheit aufholen. Die Herausforderung: den engen Zeitplan zu übertreffen. SCHILLER AUTOMATION – zu diesem Zeitpunkt bereits langjähriger Anwender von Control plus – wandte sich an Bosch Connected Industry mit der Frage, ob sich bei der Programmierung Zeit einsparen ließe.

3D-Simulationen helfen dabei, wertvolle Zeit bei der Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen einzusparen, die Ingenieure andernfalls für Optimierungen vor Ort benötigen würden. Solche Simulationen sind jedoch in der Regel mit einem hohen Entwicklungsaufwand verbunden und lohnen sich für Sondermaschinen üblicherweise nicht.

„Wir kennen SCHILLER AUTOMATION schon seit Langem und wussten, dass das Unternehmen neuen Entwicklungen gegenüber sehr aufgeschlossen ist. Daher haben wir nicht gezögert, ihnen unsere neu entwickelte 3D-Simulationssoftware vorzustellen“, sagt Benedikt Geissler, Produktmanager bei Bosch Connected Industry.

Nexeed Automation zeichnet sich durch eine entscheidende Besonderheit aus: Die 3D-Simulation basiert auf den Daten der mit Control plus erstellten Maschinenkonfiguration. Dabei greift die Simulation auf die CAD-Objektdaten der Maschinenkomponenten aus der Automatisierungsplattform zurück.

Dadurch ist bereits ein großer Teil der Arbeit erledigt, die bei der Entwicklung virtueller Darstellungen einzelner Komponenten von Grund auf viel Zeit in Anspruch nehmen würde. Die 3D-Simulationssoftware importiert die Objekte einfach und erstellt daraus ein dreidimensionales Modell der Maschine – eine Art digitaler Zwilling, mit dem sich sämtliche Maschinenabläufe simulieren lassen.

Jeder Prozess kann virtuell getestet und optimiert werden – lange bevor die reale Anlage physisch aufgebaut ist.

Neben der Zeitersparnis liegt einer der größten Vorteile in der Möglichkeit, risikofrei zu testen: Wenn bei einem Test vor Ort etwas beschädigt wird – beispielsweise wenn ein Greifer mit einer anderen Maschinenkomponente kollidiert –, entstehen zusätzliche Kosten und die Inbetriebnahme verzögert sich.

Mit der 3D-Simulation erkennen die Programmierer solche Fehler bereits in den virtuellen Tests und können frühzeitig Anpassungen vornehmen.

Bosch Connected Industry begleitete das Projekt eng und stellte SCHILLER AUTOMATION mit dem Softwareentwickler Ricardo Fernandes einen erfahrenen Coach zur Seite.

Auf Basis der CAD-Daten der Maschinenkonfiguration wurde die Simulation innerhalb weniger Tage erstellt. Die Mitarbeiter von SCHILLER AUTOMATION konnten die Automatisierungssoftware ihrer Maschine direkt testen.

Für das Maschinenprojekt bei Bosch in Ungarn war der Einsatz der 3D-Simulationssoftware ein voller Erfolg. Es dauerte etwa zwei Wochen, bis der digitale Zwilling fertiggestellt war und SCHILLER AUTOMATION sich mit der Software vertraut gemacht hatte.

Dank der 3D-Simulation konnte der Ingenieur die Anlage sogar vier Wochen früher in Betrieb nehmen. Trotz der Einarbeitungszeit sparte die neue Simulationssoftware bei diesem ersten Projekt insgesamt zwei Wochen ein.

Dies wird nicht das letzte Mal sein, dass SCHILLER AUTOMATION die Software einsetzt. Rainer Wolf, Leiter Software Engineering, fasst zusammen:

„Wir freuen uns darauf, die 3D-Simulationssoftware auch bei zukünftigen Projekten einzusetzen, und können uns gut vorstellen, sie auch in anderen Bereichen der Unternehmensgruppe einzuführen.“

In Zukunft wird die 3D-Simulation als Studio-Software für alle Nexeed Automation Anwender verfügbar sein.

„Damit können unsere Kunden 3D-Simulationen mit geringem Aufwand selbst erstellen“, verspricht Benedikt Geissler.