Virtuelle Inbetriebnahme bringt eine neue Qualität in unsere Arbeit
Wir haben die Anwendungssoftware eines bestehenden Produktionssystems für unseren bedeutenden Kunden und Zulieferer der Automobilindustrie modifiziert, der eine Erweiterung seines Produktionsportfolios plante. Das Testen eines anspruchsvollen Zwischenlagersystems und der zugehörigen Geräte nach den durchgeführten Softwareanpassungen hätte ohne ein digitales Modell und virtuelle Inbetriebnahme eine Produktionsunterbrechung von vielen Tagen, wenn nicht Wochen erfordert, um das Verhalten des Produktionssystems für den neu definierten Produktmix zu überprüfen.
Mit dem Software-Tool Siemens Tecnomatix Plant Simulation haben wir ein 3D-Digitalmodell (digitaler Zwilling) des Produktionssystems erstellt, das wir mittels OPC mit Allen Bradley PLC ControlLogix von Rockwell Automation verbunden haben. Die in Studio 5000 erstellte und in die CPU PLC hochgeladene Anwendungssoftware haben wir am digitalen Modell im Büro feinabgestimmt. Die Programmierer korrigierten Tippfehler, testeten das vollständige Verhalten des Produktionssystems für verschiedene Produktmixe und nahmen gegebenenfalls Änderungen an der Software vor. Die visuelle Kontrolle der Computeranimation ist eine der besten Validierungsmethoden. Schließlich haben wir dieselbe feinabgestimmte Anwendungssoftware in die CPU PLC des realen Produktionssystems beim Kunden hochgeladen.
Die Tests am realen Produktionssystem konnten signifikant verkürzt werden, und vor allem war keine Produktionsunterbrechung erforderlich; im Wesentlichen wurden nur Kleinigkeiten behoben, die am digitalen Modell nicht getestet wurden. Die Erstellung des digitalen Modells und das Testen der Anwendungssoftware beanspruchten etwa 1,5 Monate Arbeit von zwei Programmierern, brachten jedoch einen eindeutigen Nutzen für alle Beteiligten. Ein Vorteil des Testens am digitalen Modell ist unter anderem die Möglichkeit, die Animation im Vergleich zur Realität zu beschleunigen; in unserem Fall gelang dies auf etwa das 2,5-fache.
Diskrete, ereignisbasierte Produktionssysteme mit einem definierten Produktmix lassen sich ohne den Einsatz eines digitalen Modells und der virtuellen Inbetriebnahme nur schwer testen; in jedem Fall über einen wesentlich längeren Zeitraum und mit deutlich höherer Unsicherheit sowohl auf Seiten des Lieferanten als auch des Betreibers.
