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.



  • Was Mercedes-Benz gegen Produktfälscher tut

    Was Mercedes-Benz gegen Produktfälscher tut

    In Zusammenarbeit mit Zoll-, Gewerbeaufsichts- und Strafverfolgungsbehörden geht Mercedes-Benz weltweit gegen Fälschungen vor.

    mehr lesen: Was Mercedes-Benz gegen Produktfälscher tut

  • Wissenschaftler entwickeln Open-Source-Programm für die Quantenphysik

    Wissenschaftler entwickeln Open-Source-Programm für die Quantenphysik

    Wissenschaftler am Institut für Photonische Quantensysteme (PhoQS) und dem Paderborner Zentrum für Paralleles Rechnen (PC2) der Universität Paderborn haben ein Open-Source-Software-Tool entwickelt, das die Simulation von Lichtverhalten in Quantensystemen ermöglicht.

    mehr lesen: Wissenschaftler entwickeln Open-Source-Programm für die Quantenphysik

  • Kabinett bringt NIS-2 auf den Weg

    Kabinett bringt NIS-2 auf den Weg

    Das Bundeskabinett hat den Gesetzentwurf von Bundesinnenminister Alexander Dobrindt zur Stärkung der Cybersicherheit beschlossen.

    mehr lesen: Kabinett bringt NIS-2 auf den Weg

  • Insys Icom wird 33

    Insys Icom wird 33

    Insys Icom feiert in diesem Jahr 33-jähriges Bestehen. Das Regensburger Unternehmen wurde 1992 gegründet und ist heute in drei eigenständige Unternehmen gegliedert: Insys Icom, Insys Locks und Insys Test.

    mehr lesen: Insys Icom wird 33

  • Slalom und Device Insight mit strategischer Partnerschaft

    Slalom und Device Insight mit strategischer Partnerschaft

    Slalom Germany und Device Insight richten sich im Rahmen einer strategischen Kooperation an Fertigungsunternehmen und bieten ein gemeinsames Portfolio an, das Beratungsexpertise in den Bereichen Data, Analytics und KI mit…

    mehr lesen: Slalom und Device Insight mit strategischer Partnerschaft

  • Aus Felten wird MPDV

    Aus Felten wird MPDV

    Nach der Übernahme der Felten Group durch die MPDV Mikrolab GmbH im Jahr 2019 erfolgt nun die Integration des Unternehmens durch den MES-Spezialisten aus Mosbach.

    mehr lesen: Aus Felten wird MPDV

  • HTEC erklärt AI Distillation

    HTEC erklärt AI Distillation

    Große KI-Modelle wie GPT-4.5 oder OpenAI o3 bilden die Speerspitze des technologischen Fortschritts.

    mehr lesen: HTEC erklärt AI Distillation

  • Warum Maschinenidentitäten zur Sicherheitsfalle werden können

    Warum Maschinenidentitäten zur Sicherheitsfalle werden können

    Automatisierung beschleunigt Prozesse, verbindet Systeme und spart Zeit. Bots, APIs, Cloud-Workloads oder RPA-Tools übernehmen Aufgaben, die früher menschlichen Mitarbeitenden vorbehalten waren. Doch auch die digitalen Helfer verwalten sich nicht selbst:…

    mehr lesen: Warum Maschinenidentitäten zur Sicherheitsfalle werden können

  • Robotersteuerung aus dem Weltall

    Robotersteuerung aus dem Weltall

    Am 24. Juli führte das Surface-Avatar-Team am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen das letzte und laut DLR bisher anspruchsvollste Experiment der Mission Surface Avatar vor.

    mehr lesen: Robotersteuerung aus dem Weltall

  • Dassault Systèmes übernimmt Ascon Qube-Technologie

    Dassault Systèmes übernimmt Ascon Qube-Technologie

    Dassault Systèmes hat die Ascon Qube-Technologie von der Ascon Systems Holding GmbH übernommen.

    mehr lesen: Dassault Systèmes übernimmt Ascon Qube-Technologie

  • B-Human ist erneut Weltmeister

    B-Human ist erneut Weltmeister

    Das Team B-Human der Universität Bremen und des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) errang bei der RoboCup-WM in Salvador in Brasilien bei der 16. Teilnahme zum zwölften Mal den…

    mehr lesen: B-Human ist erneut Weltmeister

  • Itac und Red Hat kooperieren

    Itac und Red Hat kooperieren

    Die Itac Software AG und Red Hat haben eine strategische Technologiepartnerschaft geschlossen.

    mehr lesen: Itac und Red Hat kooperieren