In vielen Unternehmen folgt der Engineering-Prozess einem klassischen Workflow: Eine Anlage wird zunächst geplant und konstruiert, bevor die Erstellung der Schaltpläne und Anlagenelektrik, die Softwareentwicklung, Montage, elektrische Verdrahtung sowie Inbetriebnahme folgt. Im Anschluss wird die entwickelte SPS- und Roboter-Software im Handbetrieb an der realen Anlage getestet beziehungsweise finalisiert, um das definierte Verhalten für den anschließenden Automatikbetrieb sicherzustellen. Dahingehend wird im Hinblick auf das weiter voranschreitende digitale Engineering sowie der damit verbundenen Workflow- und Datenstrukturoptimierung ein Umdenken in vielen Unternehmen stattfinden müssen, um weiterhin erfolgreich am Markt zu bestehen.
Parallel statt sequenziell bearbeiten
Mit dem Einsatz einer Software für die Erstellung eines digitalen Anlagenzwillings – wie die Anwendung fe.screen-sim des Neunburger Softwareherstellers F.EE – wird der Engineering-Workflow von einem sequenziell geprägten Arbeitsablauf in Richtung parallele Bearbeitung verändert. Davon versprechen sich die Unternehmen kürzere Durchlaufzeiten, die Prozessabsicherung in einer frühen Phase der Konstruktion und eine schnelle und kostengünstige Inbetriebnahme auf Basis einer offline mit dem digitalen Zwilling getesteten Software. „Wir stellen häufig fest, dass sich bedingt durch die Abstimmung der am Engineering-Prozess beteiligten Abteilungen auch die interne Kommunikation in den Betrieben während der Implementierung der virtuellen Inbetriebnahme sehr zum Positiven verändert“, sagt Dipl.-Ing. Peter Meier, Leiter der Abteilung ‚Softwareentwicklung Simulation und Virtuelle Inbetriebnahme‘ bei der F.EE-Unternehmensgruppe. Im Zuge einer Smart-Factory-Potenzialanalyse für ihren Kunden KSB identifizierte die Managementberatung NEONEX Opti mierungschancen bei der Beschaffung der Lieferantendokumentation sowie der Erstellung von Unterlagen zur Qualitätsprüfung entlang der Supply-Chain. ‣ weiterlesen
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Vorhandene Daten nutzen
Doch selbst Fachleute, die die Vorteile der virtuellen Inbetriebnahme für ihre Unternehmen erkannt haben, fürchten mitunter den mit der Implementierung verbundenen Aufwand und fragen sich, wie das Simulationstool bestmöglich zu ihren Engineering-Workflows passt. „Dabei ergeben sich hier auch hervorragende Möglichkeiten hinsichtlich der Nutzung vorhandener Daten sowie einer automatisierten Modellerstellung“, erläutert Meier.
Datenbestand birgt großes Potenzial
Um das Ziel der virtuellen Inbetriebnahme zu erreichen, nämlich den Aufbau eines weitgehend der physischen Anlage entsprechenden Modells, werden viele Informationen und Daten benötigt. Das reicht von den Anlagenlayouts bis hin zu Technologie-Schemen der Förderelemente wie auch gegebenenfalls vollständige Roboter-Offline-Programme. Und das 3D-Modell muss in einem für die Simulationssoftware lesbaren Format zur Verfügung gestellt werden. Neben dem Handling großer Datenmengen stellt dabei die häufig fehlende Datendurchgängigkeit der verwendeten Systeme inklusive Informationsverluste und Medienbrüche eine Herausforderung dar. Dennoch ist es sinnvoll, bei der Erstellung digitaler Zwillinge auf bereits im Prozess vorhandenes Datenmaterial zurückzugreifen, da damit unter anderem enorme Zeitersparnisse einhergehen. Die effiziente Nutzung dieser Daten für die Modellerstellung hängt somit vom Funktionsumfang der verwendeten Simulationssoftware ab. „Einen weiteren wichtigen Optimierungsfaktor stellt die durchgängige Datenaufbereitung und -strukturierung während des gesamten Engineering-Prozesses dar“, fügt Peter Meier hinzu. Sollten in einem frühen Stadium des Engineering-Prozesses noch keine für die Modellierung verwendbaren Daten vorliegen, wird zuerst ein idealisiertes Modell – beispielsweise zur ersten Absicherung der SPS-Programmierung – aufgebaut, welches im Laufe der Projektumsetzung immer detaillierter wird.
