Symbolbild Virtuelle Inbetriebnahme

Erst virtuell, dann reell

In einer Computersimulation erstmal durchspielen und testen, was in der Realität sitzen muss – quasi Science Fiction in der Industrie. Das ist das Ziel der virtuellen Inbetriebnahme. Thomas Kirner ist Team Manager – Support Teams und Experte für virtuelle Inbetriebnahme bei KUKA und erklärt im Interview, was sich hinter der virtuellen Technologie verbirgt und wie es unseren Kunden Zeit und Geld spart.

Thomas KirnerWas steckt hinter dem Begriff virtuelle Inbetriebnahme? Und wofür brauchen wir das?

Zunehmende Komplexität, ein vielfältigeres Produktangebot und gleichzeitig die Forderung nach kürzeren Integrationszeiten – die Automatisierung steht in Zukunft vor großen Herausforderungen. Eine Antwort von KUKA darauf ist die virtuelle Inbetriebnahme oder auf Englisch Virtual Commissioning.

Aber von Anfang an: Bei der virtuellen Inbetriebnahme wird eine Anlage realitätsgetreu virtuell nachgebildet. So können geplante Konstruktionen genau analysiert werden und schon im Voraus am digitalen Abbild getestet werden. Erst dann werden sie auf die reale Anlage übertragen.

Inwiefern profitieren KUKA Kunden davon?

Was erstmal umständlich klingt, vereinfacht in Wahrheit vieles – vor allem für den Kunden. Denn durch die virtuelle Inbetriebnahme können Fehler in der Simulation frühzeitig erkannt und behoben werden. So können schon im Voraus alle Daten geprüft werden, auch hinsichtlich ihrer Kompatibilität. Auf diesem Weg kann alles bereits getestet werden, bevor eine Anlage real in Betrieb genommen wird.

Automatikbetrieb und Sonderfunktionen können wir direkt mit dem Kunden testen. Außerdem wird auch die Zeit, die unsere Inbetriebnahme Kollegen auf der Baustelle verbringen, verkürzt. Alles in allem vermindert die virtuelle Inbetriebnahme reale Kosten, weil sich die Programmierung der Anlage signifikant verkürzt und der Kunde somit schneller zu einer produzierenden Anlage kommt. Das bringt dem Kunden erhöhte Flexibilität in der Planung und durch hohe Softwarequalität vermeidet er Stillstandzeiten. Unterm Strich entsteht eine signifikante Kostenersparnis.

Kann man für den späteren Betrieb der Anlagen auch einen Mehrwert generieren? Beispielsweise um Fehler besser erkennen und beheben zu können?

Absolut! Wir haben eine Möglichkeit geschaffen den Digitalen Zwilling aus der virtuellen Inbetriebnahme mit der reellen Anlage zu verbinden. Dadurch zeigt das virtuelle Abbild, Virtual Shadow genannt, genau das was die echte Anlage gerade macht. Der Charme, der durch diese Verbindung entsteht, ist die Option, in die Vergangenheit zu springen, um Ereignisse nochmals genau zu analysieren. Außerdem hat der Kunde dadurch eine fantastische Möglichkeit die Anlage zu optimieren. Den Virtual Shadow können wir mit zusätzlichen Echtzeit Informationen anreichern. Wir können dadurch jederzeit Planung mit Realität vergleichen, das verbessert die Planung zukünftiger Produktionslinien.

Begriffserklärungen

Virtuelle Inbetriebnahme

Unter virtueller Inbetriebnahme versteht man das Einspielen, Erproben und Ändern von Planungsdaten auf einer virtuellen Maschine, die auch Digitaler Zwilling genannt wird. Hier wird geprüft, ob alle Planungsdaten zusammen passen. Erst wenn die Software alle Funktionen der Anlage in Perfektion beherrscht, wird sie auf die reale Maschine oder Anlage übertragen.

Virtual Shadow

Ein Virtual Shadow (deutsch: virtuelles Abbild) sieht aus wie ein Video der Anlage, ist aber ein 3 D Modell. Es wird durch die Daten der reellen Maschine getrieben. Basis ist der Digitale Zwilling, der zuvor in der virtuellen Inbetriebnahme entsteht.

Shadow Logger

Dies ist das Modul, welches die Aufzeichnung, Verarbeitung, Verschlüsselung und Wiedergabe aller Daten vornimmt. Es kann mit verschiedenen 3D Visualisierungen verbunden werden und treibt diese Modelle mit den aufgezeichneten Daten an. Dabei bietet es zugleich die Möglichkeit der Analyse und Optimierung.

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