Da die Marktnachfrage nach neuen Produkten steigt, stehen Produktionsunternehmen vor der Herausforderung, bestehende Anlagen anzupassen und neue Maschinen schneller in Betrieb zu nehmen. Digitale Modelle bieten eine Lösung, indem sie Tests und Validierungen ermöglichen, noch bevor die physischen Systeme installiert werden.
Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Zeitersparnis, einem entscheidenden Faktor in der hart umkämpften manufacturing Landschaft. Die steigende Nachfrage des Marktes nach neuen Produkten und Variationen verkürzt die Produktlebenszyklen, was die Notwendigkeit einer kürzeren Markteinführungszeit unterstreicht. Dieser Zeitdruck erstreckt sich auch auf Maschinen- oder Anlagenbauer und Hightech-Lieferanten, die neue Maschinen und angepasste Produktionslinien schnell liefern müssen.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, führen die Unternehmen komplexe Systeme und Automatisierungen ein, was zu einer zunehmenden Präsenz von elektronischen Komponenten und Steuercodes führt. Bevor Sie ein neues Automatisierungssystem in Ihren Fertigungsprozess einbinden, ist es wichtig, es gründlich zu prüfen und zu testen. So wird sichergestellt, dass die mechanischen und elektronischen Komponenten des Steuerungssystems reibungslos zusammenarbeiten.
Fehler werden zu spät angezeigt
Fehler zu spät zu entdecken, ist eine häufige Herausforderung im traditionellen Inbetriebnahmeprozess. Die Vorbereitung der Inbetriebnahme, die Prüfungen und Tests umfasst, ist in der Regel ein physisches Verfahren, das an den eigentlichen Maschinen durchgeführt wird. Folglich erfolgt die Inbetriebnahme am Ende des Entwicklungszyklus, nach Abschluss der Konstruktion und der Produktion. Wenn in dieser Phase Fehler auftauchen, erfordert deren Behebung oft einen erheblichen Zeit- und Finanzaufwand. Hätte man diese Probleme zu einem früheren Zeitpunkt erkannt, hätte man schnellere und kostengünstigere Lösungen finden können . Ganz zu schweigen von dem zusätzlichen Druck, der vom Kunden ausgeht, wenn sich das Projekt verzögert. Der Kunde kann dann nicht wie geplant mit der Produktion beginnen und verliert unweigerlich eine Menge Geld.
Ein anderes Szenario betrifft die Anpassung einer bestehenden Produktionslinie, die eine Unterbrechung erfordert, um die notwendigen Anpassungen der Komponenten vorzunehmen und einen Testlauf durchzuführen. Diese Unterbrechung hat erhebliche Auswirkungen und führt zu Produktionsverzögerungen und erheblichen Zeitverlusten während der Tests.
In der Praxis sehen wir, dass viele Unternehmen immer noch diesen konventionellen Ansatz verfolgen und die Inbetriebnahme von Maschinen oder Anlagen vor Ort durchführen. Dies führt zu einem erheblichen Zeitverlust im Vergleich zu Wettbewerbern, die digitale Inbetriebnahmeprüfungen durchführen. Mit einem digitalen Modell, einem digitalen Zwilling der Produktionslinie oder der Maschine, können Unternehmen Anpassungen der Linie oder die Integration einer neuen Maschine virtuell simulieren.
Virtuelle Inbetriebnahme
Bei der virtuellen Inbetriebnahme wird der geschriebene SPS-Code mit dem virtuellen Modell anstelle des physischen Modells verknüpft. Dies ermöglicht die Validierung der gesamten Linie oder des Maschinenbetriebs in einem frühen Stadium, wobei die Ingenieure die Leistung der Maschine visuell beobachten können. Dieser visuelle Aspekt erweist sich als entscheidend für die Identifizierung kleinerer Fehler oder Probleme, die sonst unbemerkt bleiben könnten.
Treten in der Simulation Probleme auf, so können die erforderlichen Elemente im digitalen Modell schnell angepasst werden. Dieser Ansatz ermöglicht es, die gesamte Prozesssteuerung virtuell zu überprüfen und anzupassen, bevor mit dem eigentlichen Bau vor Ort begonnen wird, sobald alles in Ordnung ist.
Digitale Modelle bieten auch Vorteile für die Kunden. Sie erhalten bereits in einem frühen Stadium einen Einblick in den späteren Betrieb der Maschine, was eine klare Kommunikation und eine Verfeinerung der Kundenanforderungen in einem frühen Stadium des Prozesses ermöglicht. Außerdem können die Kunden ihre Mitarbeiter auf der ganzen Welt für die Bedienung der Maschine schulen, bevor die physische Maschine gebaut wird.
Die Nutzung des digitalen Zwillings für die Entwicklung, Validierung und Inbetriebnahme einer Anlage oder Maschine bietet zahlreiche Vorteile, darunter:
- Verkürzung der Gesamtentwicklungszeit eines jeden Projekts
- Kürzere Inbetriebnahmezeit
- Senkung der Gesamtkosten
Wichtig ist, dass diese Methode nicht nur zu erheblichen Zeit- und Kosteneinsparungen führt, sondern es auch ermöglicht, dass die bestehende Anlage während der Anpassungsphase weiter produziert. Sie sorgt auch für eine bessere Planung und Durchführung der eigentlichen, physischen Anpassung der Linie und minimiert die Auswirkungen auf das Produktionspersonal.
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