Digitale Zwillinge und Simulation in der Cloud

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Bild: kathayut/stock.adobe.com / Conwex GmbH

Mit der iPhysics Digital Twin Collaboration Platform (DTCP) überführt Machineering seine Simulationssoftware in ein SaaS-Produkt und erschließt damit neue Anwendungsfelder:

  • die verteilte Entwicklung in Echtzeit,
  • simulationsgestützte Abstimmungsprozesse mit Kunden oder Lieferanten,
  • durchgängiges Variantenmanagement sowie
  • die direkte Einbindung von Echtzeitdaten aus der Produktion.

Auch lassen sich Systeme und Komponenten wie CAD-Anwendungen, PLC-Runtimes und -Entwicklungsumgebungen, Robot-Control-Runtimes und auch deren Entwicklungsumgebungen sowie Leit- und HMI-Systeme in Projekte einbinden. Das gleiche gilt für eigene Anwendungsentwicklungen. DTCP erfüllt in der Basisversion gängige Zertifizierungen und branchenspezifische Anforderungen wie ISO-konforme Prozesse.

Gemeinsam oder parallel

Die Zusammenarbeit auf der Plattform erfolgt entweder gemeinsam im selben Projekt oder jeweils in einer parallel gestarteten Kopie davon – je nachdem, welche Arbeitsweise erforderlich ist. Die Funktionalitäten können Anwender direkt in der Cloud des Anbieter ausprobieren oder auch sofort nutzen, wenn Unternehmen etwa keine eigene Maschinenbau-IT aufbauen möchten. Die Nutzung erfolgt über gängige Webbrowser. Verfügbar ist die DTCP in mehreren Varianten:

  • Für Anwender, die keine eigene IT aufsetzen möchten, ist DTCP als iPhysics Collaborate nutzbar. Die Abrechnung erfolgt hier stundenbasiert.
  • Für Unternehmen, die ihre Anwendungen pausenlos benutzen wollen, ist die Variante iPhysics DTCP Private Cloud gedacht.
  • Die selbst gehostete iPhysics DTCP On-Premise-Variante bietet Unternehmen wiederum die vollständige Kontrolle über Hard- und Software.

Der Einsatz der Software eignet sich unter anderem für Vertriebs- und Messedemos, SPS-Tests sowie Schulungen des Personals. Ab Ende 2025 steht die Cloud-Plattform zudem für die Modellbearbeitung zur Verfügung, wodurch eine Entwicklung in iPhysics Collaborate bei Skalierung auf der bereitgestellten Hardware möglich wird.

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Cloudangebote im Überblick Bild: Machineering GmbH & Co. KG

Kollaboration und Optimierung

Das Tool ermöglicht die Kollaboration über Unternehmensgrenzen hinweg: Produktion, Maschinenbauer, Steuerungstechniker und IT-Fachleute können sich standortunabhängig abstimmen. Durch virtuelle Tests lassen sich Meilensteine frühzeitig überprüfen, potenzielle Fehlerquellen identifizieren und damit die Inbetriebnahmezeiten verkürzen. Gleichzeitig können reale Produktionsdaten über Schnittstellen wie OPC UA in die Simulation integriert werden – dies bietet Potenziale für vorausschauende Wartung oder die datenbasierte Optimierung im laufenden Betrieb.

Wer hat die Datenhoheit?

Die Datenhoheit liegt beim Maschinenbetreiber: Dieser kann jederzeit auf Modelle zugreifen, ohne sensible CAD-Daten der Hersteller zur Verfügung gestellt zu bekommen. Im Fall von Remote Maintenance kann zudem der Service-Bereich durch die zentrale Cloud-Infrastruktur im Ernstfall schneller reagieren – durch zentrale Updates, direkten Zugriff auf Modelle und ortsunabhängige Testszenarien.

Durch die cloudbasierte Bereitstellung digitaler Zwillinge können Bediener zudem schon vor der realen Inbetriebnahme an virtuellen Modellen geschult werden. Ob Maschinenbedienung, Notfallabläufe oder ergonomische Handhabung: Das Training erfolgt interaktiv und kann beliebig oft wiederholt oder an verschiedene Qualifikationsstufen angepasst werden. Der Einsatz von AR/VR-Technologien unterstützt den Lerneffekt zusätzlich. Gleichzeitig lassen sich neue Bedienkonzepte testen und das Feedback der Anwender in die Entwicklung zurückspiegeln.

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AR-Visualisierung: Simulierte Fertigungszelle im Notaus-Modus. Bild: Machineering GmbH & Co. KG

Abstimmungen früh möglich

Maschinenbetreiber können mittels der Cloudsoftware alle beteiligten Gewerke koordinieren – von der Konstruktion über SPS bis zur Visualisierung. Entwickler, Programmierer und Anwender haben jederzeit und von überall – basierend auf Ihren jeweiligen Rechten – Zugriff auf digitale Modelle, können Änderungen vornehmen oder Simulationen ausführen. Dabei ist iPhysics Collaborate API-fähig.

Während der Entwicklung neuer Maschinen können Projektbeteiligte Meilensteine überprüfen und virtuell validieren. Betreiber erhalten in frühen Phasen Zugang zu Modellen und können den Projektfortschritt überwachen. Die Nutzung eines CAD-neutralen Datenformats sowie die Möglichkeit, mit verschlüsselten Daten zu arbeiten, bietet Maschinenentwicklern die Option, Daten für Kunden bereitzustellen, ohne wichtiges Knowhow preiszugeben. Kombiniert mit den Simulationsfähigkeiten wird ein fließender Übergang von der Entwicklung über die Projektführung bis in die Inbetriebnahme geschaffen.

Ein Blick in die Zukunft

Unternehmen, die auf Simulations- und Kollaborationstools setzen, schaffen die Basis für effizientere Prozesse, kürzere Entwicklungszyklen und höhere Datenqualität. Die Möglichkeit, alle Projektbeteiligten in Echtzeit einzubinden, Änderungen transparent zu dokumentieren und digitale Modelle zentral verfügbar zu machen, erleichtert die technische Umsetzung und trägt zur Kundenzufriedenheit bei.