Schon vorher wissen, wie es nachher läuft
Die virtuelle Inbetriebnahme einer Palettierzelle mit automatischer Beladung einer Wälzschälmaschine verkürzte die Projektdauer bei einem Getriebehersteller signifikant. Die Vorab-Simulation per digitalem Zwilling sparte bei der realen Inbetriebnahme Zeit und Kosten und sorgte für Planungssicherheit zum Produktionsstart.
Bei einer virtuellen Inbetriebnahme wird mithilfe eines digitalen Zwillings die gesamte Anlage vorab simuliert. Das Zusammenspiel von Mechanik, Elektrik und Software lässt sich anhand der CAD-Planungsdaten ausgiebig testen und optimieren. Gerade bei komplexen Anlagen oder Neuentwicklungen können eventuelle Fehler und Störungen frühzeitig identifiziert werden, bevor es bei der realen Inbetriebnahme zu unerwarteten Problemen kommt. Vor Ort – also an einer Stelle, an der häufig Termindruck vorherrscht – wird die Zeit für Montage und Inbetriebnahme signifikant verkürzt.
Erhebliche Zeitersparnis dank Simulation mithilfe des digitalen Zwillings
Palettierzelle mit Roboterbeladung von Liebherr
In diesem Fall ging es um eine hochflexible Palettierzelle mit Roboterbeladung einer Wälzschälmaschine der Liebherr-Verzahntechnik GmbH. Diese ist bei einem Automobilzulieferer im Einsatz, der Systeme für die Mobilität von Pkw, Nutzfahrzeugen und Industrietechnik herstellt. Die Roboterzelle versorgt die Wälzschälmaschine automatisiert mit unterschiedlichen Werkstücken. Sie kann Roh- und Fertigteile gemischt oder sortenrein be- und entladen und verschiedene Korbtypen und -höhen erkennen, die in drei Zuführungsschächten angeordnet sind. Trotz ihrer hohen Flexibilität ist die Einrichtung und Bedienung der Stapelzelle sehr einfach.
Simulieren statt probieren – mit digitalem Zwilling
Liebherr simulierte die Palettieranlage aus vorliegenden CAD-Daten als kinematisiertes Modell, verknüpfte es mit der SPS-Steuerungstechnik und testete sämtliche Parameter und Bewegungsabläufe des Systems, einschließlich Störungs- und Kollisionsszenarien. Entwicklungsschritte, die bei der klassischen Konstruktion zeitlich nacheinander erfolgen, laufen dabei parallel ab. Dieses sogenannte „Simultaneous Engineering“ beschleunigt und erleichtert die Anlagenentwicklung und -inbetriebnahme maßgeblich. Die kontinuierliche Rückmeldung des digitalen Zwillings identifiziert Schwachstellen und Optimierungspotenziale bereits in der Entwicklungsphase, was Zeit spart und Risiken für den Produktionsstart minimiert.
Zeitersparnis, Kostenreduktion und Risikominimierung
Die Vorteile einer virtuellen Inbetriebnahme zahlen sich vor allem auf Kundenseite aus: Die Inbetriebnahmezeit verkürzt sich signifikant, die Kosten sinken und die Produktion kann schneller starten. Dank der ausgereiften und getesteten Automatisierungssoftware funktioniert das Zusammenspiel von Palettierzelle und Werkzeugmaschine von Anfang an reibungslos. „Ein weiteres Plus: Die virtuelle Inbetriebnahme ist nicht nur in Verbindung mit Liebherr-Maschinen möglich, sondern auch mit Maschinen oder Anlagen anderer Hersteller“, so David Bodenmiller, Entwicklungsingenieur Automation bei der Liebherr-Verzahntechnik GmbH.
Besonders für komplexe Anlagen interessant
Auch im laufenden Betrieb verbessern sich die Stabilität der Produktionsprozesse und die Verfügbarkeit der Maschinen. Modifizierungen oder Systemerweiterungen lassen sich genau wie eventuelle Betriebsstörungen ebenfalls am digitalen Zwilling simulieren, was den Remote Support erleichtert. „Gerade bei komplexen Anlagen erleichtert die virtuelle Inbetriebnahme die Planbarkeit und gibt Kundinnen und Kunden ein hohes Maß an Sicherheit. Das werden wir als Sonderanlagenbauer definitiv weiterverfolgen“, verrät Jürgen Groß, Vertriebsleiter für Automationssysteme bei der Liebherr-Verzahntechnik GmbH.
