Virtuelle Inbetriebnahme in der Lebensmittelindustrie

Testumgebung der virtuellen Anlage.
Testumgebung der virtuellen Anlage. – Bild: SimPlan AG

Frontmatec produziert Automatisierungssysteme für die Lebensmittelindustrie sowie andere Branchen mit hohen Hygieneanforderungen und die die Versorgungswirtschaft. Dabei steigt der Automatisierungsgrad dieser Anlagen stetig an, der manuelle Anteil an den Prozessen reduziert sich. Das betrifft insbesondere die innerbetrieblichen Logistik- und Transportprozesse, die zunehmend Bestandteil des Lieferumfangs der Frontmatec-Anlagen sind.

Um die Umsetzungszeit von Projekten zu verkürzen und gleichzeitig die Qualität der Steuerungssoftware von Fördersystemen zu verbessern, setzt Frontmatec auf die virtuelle Inbetriebnahme mit der Software Emulate3D. Bereits in einer frühen Projektphase erstellen die Planer ein dreidimensionales Simulationsmodell der Anlage, das als Basis für einen digitalen Zwilling und somit für die virtuelle Inbetriebnahme dient. Die vom Dienstleister SimPlan entwickelte Emulate3D-Bibliothek hilft beim Aufbau des Modells, da die Bibliothek die erforderlichen Standardkomponenten aus dem Frontmatec-Leistungskatalog enthält. Somit kann eine Anlage mit nur wenigen Klicks am Bildschirm aufgebaut werden.

Bild zum Artikel Frontmatec ITundP
Bild: SimPlan AG

CAD-Daten übernehmen

Die von der Simulationssoftware bereitgestellte ‚CAD Is The Model‘-Funktion vereinfacht die Übernahme von CAD-Konstruktionszeichnungen. Insbesondere mechanische Details der Komponenten können schnell in das Simulationsmodell übernommen werden. Das oft zeitaufwändige Anpassen der Anlagenelemente an mechanische Feinheiten entfällt. Der Fokus liegt stattdessen auf der Implementierung der Steuerungsstrategien sowie der Bereitstellung der erforderlichen Schnittstellen für die Anbindung der realen Steuerungssoftware. Emulate3D verfügt bereits über mehrere standardisierte Schnittstellen zu Rockwell-, Siemens-, B&R- oder Beckhoff-Steuerungen. Zusätzlich zu den spezifischen Bussystemen und Protokollen kann OPC UA verwendet werden. Neben den Hardware Controllern (‚hardware in the loop‘) werden auch Steuerungsemulatoren wie z.B. Logix Echo oder PLCSIM Advanced unterstützt (’software in the loop‘).

Inbetriebnahmezeit reduziert

Mit dem digitalen Zwilling im Pilotprojekt kann Frontmatec den Steuerungstest bereits weit vor dem Aufbau der realen Anlage durchführen. „Damit konnten wir zeitkritische Prozesse in der Entwicklungsphase der Anlage parallelisieren und die Inbetriebnahmezeit um 30 Prozent reduzieren. Das hat den Anlauf der Anlage signifikant verkürzt und uns in die Lage versetzt, dem Kunden die Anlage vor dem vereinbarten Termin zu übergeben.“ resümiert der Projektleiter Kurt Godsk Andersen von Frontmatec.

Emulation einer Frontmatec Behälterförderanlage.
Emulation einer Frontmatec Behälterförderanlage. – Bild: SimPlan AG

Nicht nur der Zeitfaktor relevant

Dabei steht nicht allein der Zeitbedarf im Fokus. Die virtuelle Inbetriebnahme hilft, die Qualität der Software zu steigern, da beliebige Testszenarien durchgespielt werden können, die in der realen Anlage in der Anlaufphase gar nicht oder nur bedingt auftreten. Diese Testszenarien können auf Knopfdruck im digitalen Zwilling erzeugt werden. Jeder wiederholte Test liefert die absolut identischen Bedingungen. Das vereinfacht die Fehlersuche deutlich. Zudem können Unternehmen zukünftige Anpassungen per digitalem Zwilling vorab testen und optimieren, bevor diese Änderungen in die reale Anlage übernommen werden.

Dass die virtuelle Inbetriebnahme zum standardisierten Bestandteil in der Umsetzung komplexer Anlagen wird, steht für Frontmatec außer Frage. Gerade weil die Inbetriebnahme in der Regel zum kritischen Pfad eines jeden Anlagen- und Maschinenbauprojekts gehört, ist die Technologie unverzichtbar. Sie kann typischerweise erst beginnen, sobald die Mechanik gebaut und alle Automatisierungskomponenten installiert wurden. Dieser Umstand setzt die Inbetriebnehmer enorm unter Druck, da jede weitere Verzögerung schnell zur Verschiebung des Fertigstellungstermins der Gesamtanlage führt.

Als Bestandteil des digitalen Planungsprozesses verkürzt die virtuelle Inbetriebnahme die Projektlaufzeit von der Planung bis zum Anlauf, reduziert das Risiko von Terminüberschreitungen und Anlagenstillständen, erhöht die Qualität der Steuerungssoftware und senkt die Kosten durch eine vorgezogene Inbetriebnahme im Büro statt auf der Baustelle.



  • Europas Open-Source-Community trifft sich in Mainz

    Europas Open-Source-Community trifft sich in Mainz

    Ab sofort ist die Anmeldung für die Open Community Experience (OCX 2024) möglich. Die Konferenz in Mainz richtet sich an verschiedene Open-Source-Communities, u.a. aus den Bereichen Automotive & Mobilität, Cloud…

    mehr lesen: Europas Open-Source-Community trifft sich in Mainz

  • Deutsche Unternehmen handeln bei SAP wenig strategisch

    Deutsche Unternehmen handeln bei SAP wenig strategisch

    Der aufgeschobene Umstieg auf SAP S/4 Hana und die Zurückhaltung bei Innovationen prägen das Handeln vieler Unternehmen, so eine Studie des Marktforschungsunternehmens ISG.

    mehr lesen: Deutsche Unternehmen handeln bei SAP wenig strategisch

  • Gaia-X Roadshow kommt nach Dortmund

    Gaia-X Roadshow kommt nach Dortmund

    Um Datenräume in der Logistik geht es im Rahmen der Gaia-X Roadshow, die am 17. September Station in Dortmund macht.

    mehr lesen: Gaia-X Roadshow kommt nach Dortmund

  • Bain analysiert den Markt für generative KI

    Bain analysiert den Markt für generative KI

    Auch abseits der großen KI-Modelle tut sich viel auf dem Markt für generative künstliche Intelligenz. Was? Das hat die Unternehmensberatung Bain & Company untersucht und Anbieter unter die Lupe genommen.

    mehr lesen: Bain analysiert den Markt für generative KI

  • So viele unbesetzte Ausbildungsstellen wie nie zuvor

    So viele unbesetzte Ausbildungsstellen wie nie zuvor

    Im Jahr 2023 wurden wieder mehr neue Ausbildungsverträge abgeschlossen. Dennoch hat der Anteil unbesetzter Ausbildungsstellen ein Rekordhoch erreicht.

    mehr lesen: So viele unbesetzte Ausbildungsstellen wie nie zuvor

  • Teilchenbeschleuniger ressourcenschonend betreiben

    Teilchenbeschleuniger ressourcenschonend betreiben

    Ein ressourcenschonender Betrieb von Teilchenbeschleunigern und anderen Großanlagen ist Ziel des EU-Forschungsprojekts Research Facility 2.0 (RF 2.0). Seit Jahresbeginn arbeiten zehn europäische Projektpartner, koordiniert vom Karlsruher Instituts für Technologie (KIT),…

    mehr lesen: Teilchenbeschleuniger ressourcenschonend betreiben

  • Ein Kompetenzzentrum für den digitalen Zwilling

    Ein Kompetenzzentrum für den digitalen Zwilling

    Mit der Gründung eines Digital Twin Center of Excellence (CoE) wollen Altair und L&T Technology Services gemeinsamen Kunden in den Bereichen Mobilität, Hightech und Nachhaltigkeit weltweit Technologien für digitale Zwillinge…

    mehr lesen: Ein Kompetenzzentrum für den digitalen Zwilling

  • Jährlicher Wertschöpfungsverlust von 13 Milliarden Euro

    Jährlicher Wertschöpfungsverlust von 13 Milliarden Euro

    Im ersten Quartal 2024 ist die Gesamtzahl an offenen Stellen in Ingenieurberufen im Vorjahresvergleich um 15,6% auf 148.000 gesunken, bleibt aber weiterhin auf hohem Niveau.

    mehr lesen: Jährlicher Wertschöpfungsverlust von 13 Milliarden Euro

  • AMDT ernennt Eva Wittka zur neuen COO des Executive Board

    AMDT ernennt Eva Wittka zur neuen COO des Executive Board

    Eva Wittka bringt ihre Erfahrungen aus verschiedenen Führungspositionen in den Bereichen IT und SaaS zukünftig als neue Chief Operating Officer (COO) bei AMDT ein.

    mehr lesen: AMDT ernennt Eva Wittka zur neuen COO des Executive Board

  • Classiq stellt Qmod vor

    Classiq stellt Qmod vor

    Als High-Level-Programmiersprache bietet Qmod Hardware-agnostische Modellierungsmethoden für die Quantenprogrammierung in Forschung und Industrie.

    mehr lesen: Classiq stellt Qmod vor

  • Swap-IT: Eine hochflexible Produktionsarchitektur für unterschiedliche Branchen

    Swap-IT: Eine hochflexible Produktionsarchitektur für unterschiedliche Branchen

    Produzierende Unternehmen müssen heute mit vielschichtigen Herausforderungen umgehen. Dazu gehören unter anderem Stückzahlbandbreiten von der Losgröße 1 bis zu größeren Serien und nicht zuletzt der Umgang mit Verzögerungen und Ausfällen…

    mehr lesen: Swap-IT: Eine hochflexible Produktionsarchitektur für unterschiedliche Branchen

  • Unternehmen halten am Homeoffice fest

    Unternehmen halten am Homeoffice fest

    Durch die Corona-Pandemie haben sich Homeoffice-Modelle in deutschen Unternehmen etabliert. Und wie eine ZEW-Studie zeigt, erwarten Firmen sogar einen weiteren Anstieg des Angebots.

    mehr lesen: Unternehmen halten am Homeoffice fest