Simulieren statt probieren

Lohnt es sich die Abläufe von Sondermaschinen vorab zu simulieren? Laut der landläufigen Meinung steht die Entwicklungszeit von 3D-Simulationen im Sondermaschinenbau in keinem Verhältnis zum Nutzen. SCHILLER AUTOMATION und Bosch Connected Industry wagten diesen Standpunkt zu hinterfragen. Bei einem besonders dringenden Projekt testete SCHILLER AUTOMATION die 3D-Simulationssoftware von Nexeed Automation, die speziell für solche Sondermaschinen entwickelt wurde. Basierend auf der Automatisierungsplattform Control plus erstellt die Software innerhalb kürzester Zeit eine Simulation, mit der sich Maschinenabläufe virtuell testen lassen. Das Ergebnis? Trotz des Einarbeitungsaufwands konnte die Anlage vier Wochen früher in Betrieb genommen werden.

Innovationsfreude wird bei Sondermaschinenbauer SCHILLER AUTOMATION genauso großgeschrieben wie Kundenwünsche. Für ein Werk in Ungarn brauchte Bosch eine Anlage zum Umladen von Bauteilen aus dem Automobilbereich in Blister – ein typischer Auftrag für Sondermaschinenbauer SCHILLER AUTOMATION. Es hatte jedoch bereits Verzögerungen im Projektablauf gegeben, die es aufzuholen galt. Die Herausforderung für den Maschinenbauer: noch schneller sein als der ohnehin schon straffe Zeitplan. SCHILLER AUTOMATION – zu diesem Zeitpunkt bereits langjähriger Nutzer von Control plus – kam auf Bosch Connected Industry zu, um zu fragen, ob sich bei der Anlagenprogrammierung Zeit einsparen ließe.

Mithilfe von 3D-Simulationen lässt sich bei der Inbetriebnahme von Maschinen und Linien wertvolle Zeit sparen, die Maschinenbauer sonst für Optimierungen vor Ort benötigen. Solche Simulationen bringen allerdings meist eine lange Entwicklungszeit mit sich und lohnen sich für Sondermaschinen nicht. „Wir kennen die Firma SCHILLER AUTOMATION schon lange und wussten, dass das Unternehmen neuen Entwicklungen sehr offen gegenübersteht. Da lag es auf der Hand, ihnen die 3D-Simulationssoftware vorzuschlagen, die zu dem Zeitpunkt noch ganz neu war“, so Benedikt Geissler, Produktmanager bei Bosch Connected Industry.

Der Clou bei Nexeed Automation: Basis für die 3D-Simulation sind die Daten aus der Maschinenkonfiguration mit Control plus. Da die Simulation die in der Automatisierungsplattform hinterlegten CAD-Objektdaten der Maschinenkomponenten nutzt, ist bereits eine Menge Arbeit getan, die bei der Entwicklung von herkömmlichen virtuellen Abbildern viel Zeit in Anspruch nehmen würde. Die 3D-Simulationssoftware importiert die Objekte und erstellt daraus ein dreidimensionales Modell der Maschine, das sämtliche Maschinenabläufe simulieren kann. Anhand des so generierten digitalen Zwillings lassen sich die Abläufe virtuell testen und optimieren – lange bevor die reale Anlage physisch aufgebaut ist.

Neben der Zeitersparnis ist die Möglichkeit, risikofrei zu testen einer der größten Vorteile der 3D-Simulation: Geht beim Test an der realen Anlage vor Ort etwas kaputt – etwa, weil ein Greifer innerhalb der Anlage kollidiert und beschädigt wird –, entstehen Mehrkosten und die Inbetriebnahme verzögert sich. In der 3D-Simulation fallen solche Fehler bereits im virtuellen Test auf und die Programmiererinnen und Programmierer können frühzeitig nachjustieren.

Bosch Connected Industry betreute das Projekt sehr engmaschig und stellte SCHILLER AUTOMATION mit dem Software-Ingenieur Ricardo Fernandes einen erfahrenen Coach zur Seite. Auf Grundlage der CAD-Daten der Maschinenkonfiguration entstand in wenigen Tagen die Simulation. Mitarbeiter der SCHILLER AUTOMATION konnten die Automationssoftware für die Maschine direkt testen.

Im Rahmen des Anlagenprojekts bei Bosch in Ungarn war der Einsatz der 3D-Simulationssoftware ein voller Erfolg. Etwa zwei Wochen hat es gedauert, bis der digitale Zwilling bereit war und SCHILLER AUTOMATION sich damit vertraut gemacht hatte. Durch die 3D-Simulation konnte der Maschinenbauer die Anlage jedoch vier Wochen früher in Betrieb nehmen. Alles in allem konnten bei dem ersten Projekt mit der neuen Simulationssoftware trotz Einarbeitungszeit zwei Wochen eingespart werden.

Für die SCHILLER AUTOMATION wird dieser Einsatz nicht der letzte sein, wie Rainer Wolf, Abteilungsleiter bei der SCHILLER AUTOMATION und zuständig für den Bereich Software, abschließend verrät: „Wir freuen uns darauf, die 3D-Simulationssoftware bei künftigen Projekten wieder zu nutzen und können uns auch vorstellen, die Lösung konzernweit einzusetzen.“ Die 3D-Simulation ist künftig als Studiosoftware für alle Nutzerinnen und Nutzer von Nexeed Automation verfügbar. „Damit können unsere Kunden 3D-Simulationen ganz einfach und unkompliziert selbst erstellen“, verspricht Benedikt Geissler.