Bei einer virtuellen Inbetriebnahme wird mit Hilfe eines digitalen Zwillings die gesamte Anlage vorab simuliert. Das Zusammenspiel von Mechanik, Elektrik und Software lässt sich anhand der CAD-Planungsdaten ausgiebig testen und anpassen. 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.
Palettierzelle mit Roboterbeladung
In diesem Fall ging es um eine hochflexible Palettierzelle mit Roboterbeladung einer Wälzschälmaschine von Liebherr-Verzahntechnik. Sie 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 Verbesserungspotenziale bereits in der Entwicklungsphase, was Zeit spart und Risiken für den Produktionsstart reduziert.
Zeitersparnis, Kostenreduktion und Risikominderung
Die Vorteile der virtuellen Inbetriebnahme zahlen sich vor allem auf Kundenseite aus: Die Inbetriebnahmezeit verkürzt sich signifikant, die Kosten sinken und die Produktion kann schneller starten. Mithilfe der 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 Liebherr-Verzahntechnik.