Echtzeit-Simulation im Digital Twin

smart industry 4.0 futuristic technology concept engineer use a
Bild: ©MangKangMangMee/stock.adobe.com

Mit der Simulationsplattform iPhysics ermöglicht Machineering die physikalisch exakte Modellierung komplexer Prozesse sowie die nahtlose Integration realer Steuerungssysteme und Automatisierungskomponenten. Damit schafft die Plattform die Basis für moderne Engineering-Konzepte, bei denen Themen wie der standortunabhängigen Cloud-Nutzung, Safety-Signale und Energieverbrauch eine immer größere Rolle spielen. All diese Funktionen sind Bestandteil der neuesten iPhysics-Version, die um Features wie die Simulation in der Cloud, Echtzeitsimulation von Safety-Signalen sowie detaillierte Energieverbrauchsanalysen erweitert wurde.

Simulation in der Cloud

iPhysics bietet die Möglichkeit, Simulationen cloudbasiert auszuführen oder den digitalen Zwilling zentral über Serverstrukturen bereitzustellen. Dies unterstützt die standortübergreifende Zusammenarbeit, reduziert die lokalen Hardwareanforderungen und ermöglicht flexiblere Entwicklungs- und Analyseprozesse. So können Teams weltweit auf denselben Simulationsstand zugreifen, Änderungen nachvollziehen und gleichzeitig an Projekten arbeiten.

Darüber hinaus lassen sich durch die Cloud-Anbindung Simulationsergebnisse mit anderen IT-Systemen verknüpfen, beispielsweise mit MES-, ERP-Systemen oder KI-Algorithmen zur Prozessoptimierung. Damit wird der digitale Zwilling zu einem voll integrierten Element der industriellen Datenarchitektur und unterstützt datengetriebene Entscheidungen auf Managementebene ebenso wie im operativen Betrieb.

371417 machineering Presse 02
Energie- und Leistungsdaten können realitätsnah abgebildet werden. – Bild: Machineering GmbH & Co. KG

Bidirektionale CAD-Schnittstelle

Die Erstellung von Simulationsmodellen gehört nach wie vor zu den aufwendigsten Schritten in der virtuellen Inbetriebnahme. Häufig müssen Modelle doppelt aufgebaut und gepflegt werden, da Konstruktion und Simulation getrennt voneinander laufen. iPhysics bietet hier einen durchgängigen Ansatz: CAD-Modelle lassen sich direkt einlesen und in simulationsfähige Modelle überführen. Damit bleiben Konstruktion und Simulation jederzeit miteinander verknüpft. Änderungen im CAD werden automatisch übernommen und stehen sofort auch in der Simulation zur Verfügung. Der bidirektionale Datenaustausch ermöglicht es, Konstruktionen unmittelbar zu überprüfen, Varianten schnell zu vergleichen und Ergebnisse ohne Verzögerung allen Beteiligten zugänglich zu machen.

371417 image001 23
Ausgehend vom CAD-Modell kann das Steuerungskonzept mit den beteiligten Komponenten evaluiert werden. – Bild: Machineering GmbH & Co. KG

Unterstützt werden gängige Systeme wie Creo Elements, Creo Parametric, Inventor, IronCAD, SolidWorks und Solid Edge. Darüber hinaus sind STEP- und AutomationML-Importe möglich sowie Anbindungen an PDM-Systeme wie SAP, Teamcenter oder Windchill. Eine automatische Datenentfeinerung reduziert Geometrien effizient, während CAD-Bauteile direkt mit Simulationseigenschaften angereichert werden.

Darauf basierend kann das Management die Arbeiten der Teams aus Mechanik-Konstruktion und Automation digital synchronisieren und insbesondere deren Datenräume zusammenzuführen. So wird die Zusammenarbeit rückwärtskompatibel – also unter voller Weiternutzung aller Datenbestände – in die Moderne geführt.

Energieverbrauch simulieren

In der aktuellen Version der Software werden Antriebssysteme und mechanische Komponenten so modelliert, dass Energie- und Leistungsdaten realitätsnah abgebildet werden können. Auf dem neu gestalteten Dashboard können Entscheidungsträger den tatsächlichen Energieverbrauch einzelner Achsen oder Aggregate ablesen. Kern der Neuerung ist die Möglichkeit, energieintensive Abläufe wie Beschleunigungsbewegungen oder Leerlaufzustände früh in der Planung zu erkennen und durch gezielte Profiloptimierung zu reduzieren. Das reduziert den Energieverbrauch und ermöglicht fundierte Entscheidungen in Bezug auf umweltfreundlichere Produktion und Ressourcennutzung. Die Simulation schafft damit eine Basis für strategische Entscheidungen mit Blick auf ESG-Ziele und die Reduktion des CO2-Fußabdrucks. In naher Zukunft sind automatische Regelmechanismen denkbar, die anhand von Live-Daten adaptive Anpassungen im Energiemanagement erlauben.

iPhysics trifft CtrlX

Machineering ist bereits seit mehreren Jahren Mitglied des Bosch Rexroth CtrlX World Partnerprogramms. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit wurde die iPhysics-Plattform mit dem offenen Automatisierungssystem CtrlX Automation verbunden. Über die Steuerung CtrlX Core kann iPhysics direkt mit realen Steuerungssignalen kommunizieren. Dadurch entsteht eine durchgängige Simulationsumgebung, in der sich Software- und Hardware-in-the-Loop-Szenarien mit originaler Steuerungssoftware realisieren lassen – bereits ohne physische Maschine. Die Partnerschaft beider Unternehmen zeigt, wie sich Simulations- und Automatisierungswelten verbinden lassen. Der gemeinsame Ansatz senkt die Hürden beim Einstieg in die Simulation, vereinfacht die Integration in bestehende Infrastrukturen und unterstützt Unternehmen dabei, Industrie 4.0-Potenziale konkret zu nutzen.



  • Maschinen- und Anlagenbauer mit Auftragsplus

    Maschinen- und Anlagenbauer mit Auftragsplus

    Ein Auftragsplus von 32 Prozent haben die Maschinen- und Anlagenbauer im vergangenen Jahr erzielt. Dabei legten die Bestellungen auch im Dezember zu — im Vorjahresvergleich um 21 Prozent.

    mehr lesen: Maschinen- und Anlagenbauer mit Auftragsplus

  • Arbeitsmarkt kommt ‚ohne große Schrammen‘ durch die Welle

    Arbeitsmarkt kommt ‚ohne große Schrammen‘ durch die Welle

    Nach vier Rückgängen in Folge ist das IAB-Arbeitsmarktbarometer im Januar wieder gestiegen. Die zahlen deuten u.a. auf weiter steigende Beschäftigung hin.

    mehr lesen: Arbeitsmarkt kommt ‚ohne große Schrammen‘ durch die Welle

  • EU-Kommission stellt neue Normungsstrategie vor

    EU-Kommission stellt neue Normungsstrategie vor

    Die EU-Kommission hat eine neue Normungsstrategie vorgestellt. Diese sieht u.a. vor, die Einflussnahme von Akteuren aus nicht-Mitgliedsstaaten eindämmen. Zudem soll die Rolle Europas bei globalen Normen gestärkt werden.

    mehr lesen: EU-Kommission stellt neue Normungsstrategie vor

  • Statamath wird Tochter von IFM Solutions

    Statamath wird Tochter von IFM Solutions

    IFM Solutions hat den Big-Data-Spezialisten Statamath übernommen. Alexander Hoffmann und Christian Friedrich sollen das Unternehmen weiterhin führen.

    mehr lesen: Statamath wird Tochter von IFM Solutions

  • Kooperation zwischen AIF und IDTA

    Kooperation zwischen AIF und IDTA

    Die Industrial Digital Twin Association und Alliance Industrie du Futur haben ein Memorandum of Understanding unterzeichnet. Beide wollen sich u.a. auf Digital Twin-Projekte fokussieren, die der Industrie zu mehr Nachhaltigkeit…

    mehr lesen: Kooperation zwischen AIF und IDTA

  • Smart Systems Hub erweitert IoT-Labor

    Smart Systems Hub erweitert IoT-Labor

    Rund 500.000€ investiert der Smart Systems Hub in den Ausbau seines ‚IoT-Labs‘. Unternehmen und Institute können dort beispielsweise Roboter per über die Cloud mithilfe von 5G fernsteuern.

    mehr lesen: Smart Systems Hub erweitert IoT-Labor

  • World of Quantum geht in München an den Start

    World of Quantum geht in München an den Start

    Eine Plattform für die Quantentechnologie will die Messe München mit der World of Quantum bieten, die erstmals im Rahmen der Laser World of Photonics stattfinden soll.

    mehr lesen: World of Quantum geht in München an den Start

  • Pandemie hemmt Innovationen und ist zugleich Impulsgeber

    Pandemie hemmt Innovationen und ist zugleich Impulsgeber

    Im Jahr 2020 haben deutsche Unternehmen ihre innovationsausgaben reduziert. Wie aus Erhebungen des Zentrums für Europäische Wirtschaftsforschung hervorgeht, sind die Innovationstätigkeiten dabei vor allem bei Großunternehmen zurück gegangen.

    mehr lesen: Pandemie hemmt Innovationen und ist zugleich Impulsgeber

  • FMB 2022 findet früher statt

    FMB 2022 findet früher statt

    Die Vorverlegung der SPS führt dazu, dass die FMB – Zuliefermesse Maschinenbau nun ebenfalls früher stattfindet. Statt wie ursprünglich geplant Mitte November, sind die Veranstalter auf einen Termin Mitte Oktober…

    mehr lesen: FMB 2022 findet früher statt

  • iGrafx übernimmt Logpickr

    iGrafx übernimmt Logpickr

    Mit der Übernahme von Logpickr hat sich der Prozessdatenmanagement-Spezialist iGrafx Knowhow in Sachen Process Mining gesichert.

    mehr lesen: iGrafx übernimmt Logpickr

  • Machine Learning für die hochautomatisierte Fertigung

    Machine Learning für die hochautomatisierte Fertigung

    Der Automobilzulieferer Valeo hat mit dem Fraunhofer KI-Spin-off Plus10 und der Technischen Hochschule Ingolstadt ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt gestartet. Ziel des Projekts Palim (Performance-Accelerated Learning for Intelligent Manufacturing) ist es,…

    mehr lesen: Machine Learning für die hochautomatisierte Fertigung

  • Ifo Geschäftsklima legt im Januar zu

    Ifo Geschäftsklima legt im Januar zu

    0,9 Punkte mehr als noch im Dezember: Der Ifo-Geschäftsklimaindex ist im Januar gestiegen. Aus der Industrie kommen dabei positive Signale.

    mehr lesen: Ifo Geschäftsklima legt im Januar zu