Virtuelle Inbetriebnahme reduziert Entwicklungszeit und Kosten

Die virtuelle Inbetriebnahme reduziert den Zeitbedarf für die Inbetriebnahme der Steuerungstechnik, da sich viele Softwarefehler bereits in der Entwicklungsphase identifizieren und beheben lassen.
Die virtuelle Inbetriebnahme reduziert den Zeitbedarf für die Inbetriebnahme der Steuerungstechnik, da sich viele Softwarefehler bereits in der Entwicklungsphase identifizieren und beheben lassen. – Bild: infoteam Software AG

Traditionelle Prozesse für die Inbetriebnahme komplexer Produktionssysteme sind oft zeitintensiv und risikobehaftet – schließlich fallen Fehler erst spät im Entwicklungsprozess oder teilweise sogar erst bei der Inbetriebnahme auf und verursachen so erhebliche Verzögerungen, zuweilen sogar Schäden an den Anlagen und in jedem Fall vermeidbare Kosten. Bei der virtuellen Inbetriebnahme (VIBN) dagegen ist das Herzstück ein digitaler Zwilling. Hierbei handelt es sich um ein Modell der geplanten Maschine oder Anlage, das die physikalischen und funktionalen Eigenschaften des Systems digital nachbildet. Maschinenbauer können so Szenarien und Konfigurationen simulieren, was insbesondere bei komplexen Maschinen- und Softwarekomponenten Vorteile bringt: Erstens fallen etwaige Schwachstellen frühzeitig auf, zweitens lässt sich die Steuerungssoftware parallel entwickeln und virtuell unter realen Bedingungen testen. Diese Abstimmung von Software und Hardware verkürzt die Entwicklungszeit um bis zu 30 Prozent (einige Quellen sprechen sogar von 50 Prozent) und die Anlage kann bei der realen Inbetriebnahme sofort die höchstmögliche Produktqualität erreichen.

Schneller am Markt

Die zunehmend schnellere Marktlandschaft fordert, auf Kundenanforderungen flexibel und effizient regieren zu können. Genau hier liegen die Stärken der VIBN. Da bereits während der Entwicklung Anpassungen und Optimierungen getestet und finalisiert werden können, verkürzt sich die Zeit bis zur Markteinführung meist erheblich. Gleichzeitig sind parallel laufende Produktionsprozesse nicht tangiert, da Testläufe virtuell stattfinden. Diese Agilität ist für Maschinenbauer entscheidend, da sie eine schnelle Reaktionsfähigkeit auf individuelle Kundenwünsche erlaubt, ohne Abstriche bei der Qualität hinnehmen zu müssen. Durch den Einsatz der VIBN können Maschinenbauer aber nicht nur Entwicklungszeit und Kosten reduzieren, sondern auch langfristig ihre Marktstellung stärken. Da die VIBN die Dauer der realen Inbetriebnahme beim Endkunden verkürzt, sinkt der Bedarf an technischer Kapazität vor Ort, was die Planbarkeit und Flexibilität von Projekten erhöht. Dies ist besonders in Zeiten des Fachkräftemangels wertvoll, da Unternehmen mit der vorhandenen Entwicklerkapazität mehr Projekte in kürzerer Zeit abwickeln können – und die Einsatzzeiten für die Technikerinnen und Techniker deutlich familienfreundlicher sind als bislang.

Ein pragmatischer Ansatz zur Einführung

Viele Unternehmen starten die Implementierung einer VIBN mit einem Pilotprojekt, das eine repräsentative Maschine oder Anlage digital abbildet und durch alle virtuellen Testphasen führt. Dieses Vorgehen zeigt sowohl die Vorteile als auch Herausforderungen und liefert wertvolle Hinweise, wie sich die VIBN schrittweise in weitere Entwicklungsprozesse integrieren lässt. In vielen Fällen lohnt es sich zudem, einen spezialisierten Softwaredienstleister hinzuzuziehen, der bei der detaillierten Planung und Projektbegleitung unterstützt und bei der Integration in die bestehenden Prozesse und Systeme hilft. Da reine Consulting-Agenturen oft nur theoretische Hilfe leisten, sollte der Fokus auf einem Entwicklungspartner liegen, der über Branchenkenntnisse verfügt und selbst maßgeschneiderte Software entwickelt. So kann der Dienstleister auch den Aufbau digitaler Zwillinge bis hin zur Optimierung bestehender Systeme übernehmen, gezielt in Projektphasen unterstützen und neue Technologien ins Feld bringen. Zu diesen zählen beispielsweise Cloud-Systeme, Augmented bzw. Virtual Reality oder Tools mit künstlicher Intelligenz (KI). Letztere etwa ermöglichen automatisierte Modellgenerierung, können Fehlerzustände vorhersagen und Systeme in Bezug auf bestimmte Parameter optimieren, etwa den idealen Energieverbrauch.

Schulung und Change-Management

Neben den vielseitigen technischen und prozessualen Aspekten, die eine erstmalige Nutzung der VIBN mit sich bringt, spielt noch ein Faktor eine ganz wesentliche Rolle, der in den Planungen jedoch häufig übersehen wird: die betroffenen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Die VIBN bringt methodische Veränderungen mit sich, die insbesondere von Entwickler- und Technikteams eine neue Denkweise und neue Kompetenzen fordert. Professionelles Change-Management ist deshalb elementarer Baustein für den Erfolg solcher Projekte. Dazu gehört, der Belegschaft früh aufzuzeigen, warum der Einsatz neuer Technologien wirtschaftlich gefordert ist, welche Veränderungen sich daraus für die unterschiedlichen Berufsgruppen ergeben und welche Vorteile entstehen. Im Zuge dessen ist es praxisbewährt, auch auf Widerstände einzugehen und sie bestmöglich aufzulösen. Maßgeschneiderte Schulungsprogramme (meist von den spezialisierten Entwicklungspartnern übernommen) für den Umgang mit der neuen Technologie runden das professionelle Change-Management ab. Ab dann steht dem Maschinenbauer die Kombination aus digitalem Zwilling, optimierter Qualitätssicherung und reduzierter Kapazitätsbelastung als Bestandteil ihrer zukunftsorientierten Strategie zur Verfügung.

  • Steuerungstechnik und Software bereits in einer frühen Projektphase testen Wartezeiten verkürzen, Kosten reduzieren
  • verkürzte Inbetriebnahme vor Ort familienfreundlicheres Arbeiten und geringere Fachkräfte- und Reisekosten
  • alternative Abläufe und Steuerungen gefahrlos am Modell testen Gefahr von Beschädigungen realer Anlagen minimieren
  • Einsatz innovativer Technologien wie z.B. Systeme künstlicher Intelligenz möglich
  • deutlich höhere Flexibilität und Agilität, um auf Veränderungen schnell zu reagieren



  • Digitalisierungsschub überdauert die Pandemie

    Digitalisierungsschub überdauert die Pandemie

    Unternehmen gehen digital gestärkt ins dritte Corona-Jahr, so das Ergebnis einer Bitkom-Befragung unter 602 Unternehmen. Demnach will die große Mehrheit ihre Digitalisierungs-Projekte fortsetzen. Diese Aufbruchsstimmung müsse genutzt werden, so Bitkom-Präsident…

    mehr lesen: Digitalisierungsschub überdauert die Pandemie

  • Mittelmaß bei der Digitalisierung

    Mittelmaß bei der Digitalisierung

    Im internationalen Vergleich belegt Deutschland bei der Digitalisierung keine Spitzenposition, sondern tendiert eher zum Mittelfeld. So zumindest legt es eine Studie des Ifo Instituts nahe. Demnach sei nicht nur die…

    mehr lesen: Mittelmaß bei der Digitalisierung

  • Bauteilschwingungen Vorhersagen

    Bauteilschwingungen Vorhersagen

    Bauteilschwingungen, die bei vielen Fertigungsverfahren entstehen, führen oftmals dazu, dass die Oberfläche des Werkstücks beschädigt wird. Darüber hinaus sind sie ein Grund für erhöhten Werkzeugverschleiß. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT…

    mehr lesen: Bauteilschwingungen Vorhersagen

  • Neue General-Managerin bei DXC

    Neue General-Managerin bei DXC

    Jacqueline Fechner ist neue General-Managerin für die DACH-Region bei DXC Technology und soll künftig die Geschicke des IT-Dienstleisters in Deutschland, Österreich und der Schweiz verantworten.

    mehr lesen: Neue General-Managerin bei DXC

  • Chinesische Hackergruppen zielen auf Lieferketten ab

    Chinesische Hackergruppen zielen auf Lieferketten ab

    Ein Bericht von Venafi zeigt, dass chinesische Hacker-Gruppen gezielt Code Signing-Zertifikate für Angriffe auf Software Supply Chains einsetzen.

    mehr lesen: Chinesische Hackergruppen zielen auf Lieferketten ab

  • IFS ernennt Andreas Kempenich zum DACH-Geschäftsführer

    IFS ernennt Andreas Kempenich zum DACH-Geschäftsführer

    Mit der Ernennung von Andreas Kempenich zum neuen Geschäftsführer für die DACH-Region will der Business-Software-Anbieter IFS die Dynamik in DACH weiter ausbauen.

    mehr lesen: IFS ernennt Andreas Kempenich zum DACH-Geschäftsführer

  • Kooperation von Intranav und German Edge Cloud

    Kooperation von Intranav und German Edge Cloud

    Um Unternehmen verbesserte Ortungsanwendungen für industrielle Umgebungen zu ermöglichen, wollen German Edge Cloud und Intranav zukünftig zusammenarbeiten.

    mehr lesen: Kooperation von Intranav und German Edge Cloud

  • Maschinenexporte nähern sich Vorkrisenniveau

    Maschinenexporte nähern sich Vorkrisenniveau

    Die deutschen Maschinenbauer haben ihre Ausfuhren im dritten Quartal um 8,8 Prozent gegenüber dem Vorjahr gesteigert. Die höchsten Zuwächse verzeichneten dabei Textilmaschinen, Mikroelektronik und Landtechnik.

    mehr lesen: Maschinenexporte nähern sich Vorkrisenniveau

  • Produktionsplaner verdienen am meisten

    Produktionsplaner verdienen am meisten

    Gehalt, Jobchancen, persönliche Talente: Bei der Wahl des Ausbildungsberufs müssen junge Menschen vieles beachten. Eine Auswertung des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) zeigt, welche Berufe für junge Fachkräfte am vielversprechendsten…

    mehr lesen: Produktionsplaner verdienen am meisten

  • MGM Technology Partners übernimmt Clientis

    MGM Technology Partners übernimmt Clientis

    MGM Technology Partners übernimmt die Clientis AG aus dem bayerischen Moosburg. Der SAP-Spezialist arbeitet für Großunternehmen sowie Mittelständler u.a. aus dem Maschinenbau und der Bekleidungsindustrie.

    mehr lesen: MGM Technology Partners übernimmt Clientis

  • AIM-Trendbarometer: AutoID auf gutem Weg

    AIM-Trendbarometer: AutoID auf gutem Weg

    85 Prozent der im AIM-D organisierten AutoID-Anbieter haben für das 1. Halbjahr 2021 eine verbesserte oder gleichgebliebene Geschäftsentwicklung ihrer Märkte gegenüber dem vorangegangenen Halbjahr gemeldet. Das hat der Branchenverband AIM-D…

    mehr lesen: AIM-Trendbarometer: AutoID auf gutem Weg

  • Wenn Roboter Batterien recyceln

    Wenn Roboter Batterien recyceln

    Ausgediente Batterien von Elektroautos enthalten Rohstoffe, die weiterhin nutzbar sind. Um sie recyceln zu können, entwickelt ein Forschungsteam vom Zentrum für Digitalisierte Batteriezellenproduktion (ZDB) am Fraunhofer IPA eine Roboterzelle mit…

    mehr lesen: Wenn Roboter Batterien recyceln