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.



  • Neuer Geschäftsführer bei Cideon

    Neuer Geschäftsführer bei Cideon

    Zum 1. November hat Dr. Clemens Weis die operative Geschäftsführung von Cideon übernommen. Er folgt auf Clemens Voegele, der den Posten des Chief Digital Officers der Friedhelm Loh Group übernommen…

    mehr lesen: Neuer Geschäftsführer bei Cideon

  • Partnerschaft für verbessertes Service Lifecycle Management

    Partnerschaft für verbessertes Service Lifecycle Management

    Gemeinsam wollen MHP und IFS verbesserte Lösungen für ein durchgängiges Service Lifecycle Management anbieten.

    mehr lesen: Partnerschaft für verbessertes Service Lifecycle Management

  • Jedes vierte Unternehmen will mehr Produktionsprozesse auslagern

    Jedes vierte Unternehmen will mehr Produktionsprozesse auslagern

    25 Prozent der Unternehmen in Deutschland rechnen damit, dass in den kommenden fünf Jahren mehr Produktionsprozesse ausgelagert werden. Damit beschäftigen sich vor allem kleinere Unternehmen (bis 50Mio.€ Jahresumsatz). Etwa jede…

    mehr lesen: Jedes vierte Unternehmen will mehr Produktionsprozesse auslagern

  • Maschinenbauexporte überwinden Tiefpunkt

    Maschinenbauexporte überwinden Tiefpunkt

    Die Maschinenexporte aus Deutschland stabilisieren sich zunehmend. Im September verbuchten die Maschinen- und Anlagenbauer aus Deutschland beim Exportgeschäft ein Minus in Höhe von 7,6 Prozent im Vorjahresvergleich. Im Zeitraum Juli…

    mehr lesen: Maschinenbauexporte überwinden Tiefpunkt

  • 90 Anträge für Campusnetze

    90 Anträge für Campusnetze

    Mit Campusnetzen können Industrieunternehmen ihr eigenes 5G-Netzwerk betreiben. Ein Jahr nach Inkrafttreten der entsprechenden Vergabebedingungen sind bei der Bundesnetzagentur rund 90 Anträge eingegangen.

    mehr lesen: 90 Anträge für Campusnetze

  • Prüfkriterien zur KI-Zertifizierung

    Prüfkriterien zur KI-Zertifizierung

    Um das wirtschaftliche und gesellschaftliche Potential von künstlicher Intelligenz auszuschöpfen, müssen Menschen den Entscheidungen von KI-Systemen und den mit ihnen verbundenen Prozessen vertrauen. Dazu kann eine entsprechende Zertifizierung beitragen. Nach…

    mehr lesen: Prüfkriterien zur KI-Zertifizierung

  • SPS-MAGAZIN zeigt Herbst-Innovationen 2020

    SPS-MAGAZIN zeigt Herbst-Innovationen 2020

    Die Innovationen der Automatisierung im Rampenlicht: Im Sonderteil GROSSER HERBST DER INNOVATIONEN des aktuellen SPS-MAGAZINs präsentieren die führenden Anbieter der Automatisierungstechnik die neuen Produkte und Lösungen, die sie eigentlich auf…

    mehr lesen: SPS-MAGAZIN zeigt Herbst-Innovationen 2020

  • Softeq eröffnet Innovation Lab

    Softeq eröffnet Innovation Lab

    Technologieentwicklung Softeq eröffnet Innovation Lab Das IT-Unternehmen Softeq, mit Hauptsitz in Houston und Dependance unter anderem in München, will mithilfe des Integrated Design and Management Program vom Massachusetts Institute of…

    mehr lesen: Softeq eröffnet Innovation Lab

  • Sicherer Datentransfer mit OPC UA

    Sicherer Datentransfer mit OPC UA

    Genua hat seine Cyber-Diode für OPC UA erweitert. Die Securitylösung lässt den Datentransfer ausschließlich in eine Richtung zu – in Gegenrichtung blockt sie jeden Informationsfluss ab.

    mehr lesen: Sicherer Datentransfer mit OPC UA

  • Thermografiekameras und deren Kalibrierung

    Thermografiekameras und deren Kalibrierung

    Praktisch alle im Handel erhältlichen Thermografiekameras zeigen für die Messpunkte im Kamerabild Temperaturwerte an. Jedoch ist nicht offengelegt, wie der Kalibrierprozess stattgefunden hat.

    mehr lesen: Thermografiekameras und deren Kalibrierung

  • Wieder mehr Beschäftigte in der Industrie

    Wieder mehr Beschäftigte in der Industrie

    Im Vergleich zum Vorjahr verzeichnen die deutschen Industrieunternehmen zwar weniger Beschäftigte, im Vergleich zum August 2020 ist die Zahl der Beschäftigen jedoch erstmals seit einem Jahr wieder gestiegen.

    mehr lesen: Wieder mehr Beschäftigte in der Industrie

  • Webinarserie: IT&Production TechTalks

    Webinarserie: IT&Production TechTalks

    Im November starten die IT&Production-Fachmedien eine eigene Webinarserie – die IT&Production TechTalks. Jedes Webinar bietet drei Vorträge zu einem Schwerpunktthema – u.a. MES/MOM (24. November), Robotic Process Automation (26. November),…

    mehr lesen: Webinarserie: IT&Production TechTalks