Der Fertigungsbereich befindet sich im Wandel. Aufgrund der Forderung nach immer kürzeren Inbetriebnahmezeiten, höherer Flexibilität und steigender Qualität bei einer gleichzeitigen Senkung des Energieeinsatzes und der Emissionen ist eine stetig wachsende Zahl an digitalen Lösungen für den gesamten Lebenszyklus von Produkten sowie Produktionsprozessen und -ressourcen/-anlagen notwendig. Zu diesem Zweck werden digitale Zwillinge verwendet. Bei der Asset Administration Shell (Verwaltungsschale) handelt es sich um eine Umsetzung des industriellen digitalen Zwillings. Sie umfasst sämtliche wesentlichen Eigenschaften und Fähigkeiten, jedoch auch Konfigurationen und Zustandsinformationen von Automatisierungskomponenten. Die AAS lässt sich somit als digitales Abbild über deren kompletten Lebenszyklus nutzen.
Entscheidender Anwendungsfall des digitalen Zwillings
Beim digitalen Zwilling geht es um eine digitale Darstellung der Komponenten eines Fertigungssystems, ihre Interaktionen sowie ihr Verhalten. Dieser kommt unter anderem zur Simulation und Analyse des Produktionssystems zum Einsatz. Durch seine Verwendung entstehen Lösungsansätze, um zum Beispiel das Verhalten eines Fertigungssystems unter verschiedenen Betriebsbedingungen nachzubilden und potenzielle Störszenarien zu erkennen, bevor sie in der realen Welt auftreten. Daher erweist sich die virtuelle Inbetriebnahme als einer der entscheidenden Anwendungsfälle, insbesondere in komplexen Produktionssystemen. Dabei wird eine virtuelle Umgebung zum Testen einer Maschine, eines Systems oder des gesamten Fertigungsprozesses genutzt, ohne dass diese real vorhanden sein müssen. Der Test kann rein virtuell vor der Integration von Hardwarekomponenten stattfinden ebenso wie begleitend zur Integration unter Einbeziehung bereits eingebundener Hardwarekomponenten.
Simuliertes Zusammenspiel
Der Fokus der virtuellen Inbetriebnahme geht allerdings darüber hinaus, da diese das dynamische Zusammenspiel der am Produktionsprozess beteiligten Komponenten simuliert. Dies bietet eine Reihe von Vorteilen: So ist es kosteneffizienter, ein virtuelles Modell des Fertigungssystems noch vor dessen realer Vollendung zu prüfen. Ermöglicht wird das sichere Testen von Produktionsprozessen und -systemen, ohne Mensch, Maschine und Umwelt zu gefährden. Außerdem kann sie dazu beitragen, Fehler frühzeitig zu detektieren und kostengünstiger zu beheben. Das verbessert die Qualität des Endprodukts und verkürzt ferner die Anlaufzeit.
Effiziente Durchführung auf Basis der RF::Suite
Bei der RF::Suite von EKS InTec handelt es sich um ein Software-Tool zur Realisierung einer virtuellen Inbetriebnahme im Maschinen- und Anlagenbau. Durch ihren modularen und skalierbaren Ansatz lässt sie sich unter Einsatz unterschiedlicher Applikationen flexibel verwenden und erfüllt die täglichen Anforderungen einer virtuellen Nachbildung eines physischen Fertigungssystems. Das Tool hat sich speziell in der Automobilbranche als fester Bestandteil im Entstehungsprozess eines Produktionssystems etabliert. Aufgrund von automatisierten Abläufen und Vorgehensweisen erlaubt es den Anwendern eine effiziente Durchführung der virtuellen Inbetriebnahme.