Mehr PS für den Sondermaschinenbau

Virtuelle Inbetriebnahme bei Schaeffler Special Machinery - hier der digitale Zwilling einer Anlage zur Fertigung elektrischer Antriebsachsen
Virtuelle Inbetriebnahme bei Schaeffler Special Machinery – hier der digitale Zwilling einer Anlage zur Fertigung elektrischer Antriebsachsen – Bild: Schaeffler AG

Teil des Konzeptes von Schaeffler Special Machinery ist es, Technologien, Produkte und Dienstleistungen aus einer Hand zu liefern. Der Maschinenbauer plant und konstruiert vor diesem Hintergrund Montageanlagen, Prüfsysteme, Bearbeitungsmaschinen als auch Handhabungstechnik, fertigt diese in eigenen Werken und nimmt sie bei Endkunden in aller Welt in Betrieb. Die rasanten technischen Entwicklungen in Automatisierung und Digitalisierung erfordern zunehmend Systeme, die der wachsenden Anlagen- bzw. Projektkomplexität Rechnung tragen. Um diese zu bewältigen, setzt der Sondermaschinenbauer auf Fe.screen-Sim – ein Simulationstool zur virtuellen Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen.. Der Produzent nutzt die Anwendung der F.EE-Unternehmensgruppe dazu, die Steuerungssoftware abzusichern, kritische Betriebszustände risikofrei zu testen und komplexe Abläufe in einer frühen Projektphase zu simulieren. Die Mitarbeitenden bei Schaeffler Special Machinery validieren bzw. optimieren jetzt Steuer- und Regelstrategien ihrer Anlagen schon in der Engineering-Phase und sparen dadurch Kapazitäten, wie Dominik Broszeit, Softwareentwickler bei Schaeffler Special Machinery in Erlangen, ausführt. „Verglichen zu früher ist die Zeitachse für die Entwicklung von Sondermaschinen deutlich kürzer und verteilt sich gleichzeitig auf viel mehr Köpfe.“

Komplexität und Zeitdruck

„Uns war klar, dass wir den komplexen Marktanforderungen und dem Wunsch nach schnellerer Lieferung voll funktionsfähiger Anlagen nur gerecht werden, wenn alle Beteiligten parallel in einem Projekt arbeiten können. Die virtuelle Inbetriebnahme nimmt deshalb eine Schlüsselrolle ein“, erzählt Stefan Gahabka, Bereichsleiter Electrical Engineering bei Schaeffler Special Machinery. Das Tool mit seiner Multi-User-Fähigkeit ermöglicht ihm und seinem Team ein gleichzeitiges Arbeiten von mehreren Benutzern und damit das Schreiben und Testen der Software für eine noch zu bauende Anlage zum frühestmöglichen Zeitpunkt. „Wir sind voll handlungsfähig, obwohl Beschaffung und Montage gerade erst mit ihren Arbeiten begonnen haben“, erläutert der Mechatroniker Broszeit. Die gewonnene Zeit fließt in die Programmierung sowie das Testen und ermöglicht messbar mehr Qualität: Liefen früher die Testläufe erst nach Fertigstellung aller Arbeiten und erzeugten sowohl Termindruck als auch Stress, könne man jetzt unmittelbar starten – viele Prozesse lassen sich vorziehen, was zum Projektende bzw. zur Inbetriebnahme beim Kunden deutliche Entlastungen im Team bedeutet.

Auch bei der Inbetriebnahme kleinerer Anlagen und Roboterzellen hilft die Software.
Auch bei der Inbetriebnahme kleinerer Anlagen und Roboterzellen hilft die Software. – Bild: Schaeffler AG

Produktentwicklung und Anlagenplanung parallel

Die Software ermöglicht zudem simultanes Engineering. Heute werden Anlagen für Produkte häufig schon dann entworfen, wenn die Produkte noch gar nicht zu 100 Prozent vollständig entwickelt sind, um schnell in die Serienproduktion gehen zu können. Eine Sache ist dem Softwareexperten Broszeit dennoch besonders wichtig: So groß die Entwicklungssprünge im Bereich virtueller Inbetriebnahme auch sind, gilt es doch auch Unschärfebereiche anzuerkennen und mit ihnen umzugehen: „Digital werden wir nie zu 100 Prozent die Inbetriebnahme ablösen können. Diesen Anspruch haben wir bei Schaeffler aber auch nicht. Wir liegen bei bis zu 95 Prozent und sparen damit messbar eine Menge über den gesamten Entwicklungs- und Inbetriebnahmeprozess.“

Simulationssoftware im Wechsel

Vor etwa zwei Jahren wurde bei Schaeffler Special Machinery der Bedarf identifiziert, die bestehende Software für die virtuelle Inbetriebnahme zu wechseln. Nach dem Vergleich verschiedener Tools fiel die Entscheidung auf Fe.Screen-Sim. Die Software kannte Dominik Broszeit schon aus dem Studium. Dort befasste er sich erstmals mit der virtuellen Inbetriebnahme und erwarb sogar einen darauf ausgelegten Masterabschluss. Mit der Anwendung verknüpft er gute Erfahrungen, die er vor allem auf die Bedienung zurückführt – und auch die Performance habe ihn und sein Team überzeugt. Gerade vor dem Hintergrund, dass die Fertigungsanlagen von Schaeffler immer komplexer und die Datenmengen damit immer größer werden, zählen für Broszeit das Datenhandling, die Bedienung und die offenen Schnittstellen gleichermaßen.

Ortsunabhängiges, paralleles Arbeiten an einer Simulation - das ermöglicht die Multi-User-Fähigkeit.
Ortsunabhängiges, paralleles Arbeiten an einer Simulation – das ermöglicht die Multi-User-Fähigkeit. – Bild: Schaeffler AG

Entlastung für alle Gewerke

„Mein Verständnis von einer guten Simulation ist, dass wir über ein Tool alle Gewerke an den virtuellen Tisch bekommen,“ sagt Broszeit. Die Herausforderung: Mechaniker, Elektriker und Programmierer sprechen sinnbildlich nun mal alle eine andere Sprache und nutzen zumeist verschiedene Datenformate. Sein Verständnis von Teamwork: Toolgestütztes effizientes Arbeiten in Verbindung mit erfolgreichem Simulieren schafft Vorteile und bindet alle ein.Dabei hilft ihm, dass der Software-Lieferant lösungsorientiert handelt: „Wenn wir dort anrufen und sagen, dass wir für ein Projekt eine zusätzliche Schnittstelle brauchen, dann klappt das.“

Ortsunabhängiges Software-Testing

Für Broszeit zählt: Gemeinsam sind alle gefordert, sich an bestehenden Strukturen und Prozessen in Mechanik oder Elektrik für die Einführung der Simulationssoftware zu orientieren. Berührungsängste der Fachabteilungen mit dem neuen Tool erlebe er keine: „Unser Haupteinsatzgebiet ist nach wie vor das Software-Testing.“ Der Inbetriebnehmer kann von jedem Ort der Welt – also auch in Erlangen oder im Homeoffice – die Anlage testen und optimieren. Durch die wegfallenden Reisezeiten reduzieren sich auch die Belastungen für die Mitarbeitenden. Zudem vereinfacht sich die Suche nach erfahrenen Inbetriebnehmern: Heute ist allzu oft nicht nur der Mangel an Fachkräften eine Herausforderung, sondern auch die Bereitschaft lange von der Familie getrennt zu sein.

Messbare Erfolge

In den vergangenen zwei Jahren haben Broszeit und seine Kollegen etliche Anlagen virtuell in Betrieb genommen. Der nächste Schritt ist, Anlagenmodelle in einem geschützten Netzwerk zentral zu speichern und Simulationen als Dienstleistung allen Schaeffler-Kollegen weltweit verfügbar zu machen. Möglich wird das durch die Vernetzung des Simulationstools mit anderen Systemen – wie beispielsweise Robotern, Antrieben oder Steuerungen. Mit der fe.screen-sim-eigenen Trennung zwischen Core und Client gehe das reibungslos – der Core läuft auf dem Host und die Entwickler sind die Clients.

Die virtuelle Inbetriebnahme sorgt für eine deutliche Entlastung bei der Arbeit an den realen Anlagen.
Die virtuelle Inbetriebnahme sorgt für eine deutliche Entlastung bei der Arbeit an den realen Anlagen. – Bild: Schaeffler AG

Virtualität löst Grenzen auf und verbindet weltweit

Der Praxistest belegt, dass der Plan aufgeht: In einem Projekt mit dem Schaeffler Special Machinery Standort China arbeiteten kürzlich chinesische und deutsche Entwickler an einem gemeinsamen virtuellen Modell. Das Wichtigste sei, dass man zum frühestmöglichen Zeitpunkt das digitale Modell aufbaue, auf welches dann alle involvierten Gewerke zugreifen können. Durch dieses Vorgehen entstehen für Schaeffler Special Machinery weitere Chancen, das VIBN-Programm einzusetzen. Die Qualitätssicherung sei so ein Bereich. Das Simulationstool kann für Dienstleister und Kunden gleichermaßen Nutzen stiften, indem die zeitkritische Inbetriebnahme beim Anlagenbetreiber entzerrt wird und sich viele Prozesse beschleunigen lassen.



  • Fraunhofer-Gesellschaft feiert 75-jähriges Bestehen

    Fraunhofer-Gesellschaft feiert 75-jähriges Bestehen

    Seit 1949 widmet sich die Fraunhofer-Gesellschaft der anwendungsorientierten Forschung. Am 26. März feierte die heute 76 Institute umfassende Gesellschaft ihr 75-jähriges Bestehen.

    mehr lesen: Fraunhofer-Gesellschaft feiert 75-jähriges Bestehen

  • ERP-Studie nimmt KI und Cloud in den Fokus

    ERP-Studie nimmt KI und Cloud in den Fokus

    Die Studie ’ERP in der Praxis’ ist in ihre 12. Runde gestartet. Seit 2004 fordern die Analysten der Trovarit AG Anwender von ERP-Systemen dazu auf, ihrem eingesetzten System und dem…

    mehr lesen: ERP-Studie nimmt KI und Cloud in den Fokus

  • Cyberangriffe auf mobile Geräte deutlich zugenommen

    Cyberangriffe auf mobile Geräte deutlich zugenommen

    Smartphone und Tablet benötigen keinen Cyberschutz? Diese Annahme sollte gründlich überdacht werden.

    mehr lesen: Cyberangriffe auf mobile Geräte deutlich zugenommen

  • Forschungszulage im Maschinen- und Anlagenbau

    Forschungszulage im Maschinen- und Anlagenbau

    Immer mehr Maschinen- und Anlagenbauer nutzen die Forschungszulage und gehen dadurch zusätzliche FuE-Aktivitäten. an Eine Anhebung der Obergrenze könnte weiteres Potenzial freisetzen

    mehr lesen: Forschungszulage im Maschinen- und Anlagenbau

  • IAB-Arbeitsmarktbarometer legt weiter zu

    IAB-Arbeitsmarktbarometer legt weiter zu

    Der Frühindikator des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) setzt seine trendmäßige Verbesserung im März fort. Das Arbeitsmarktbarometer klettert um 0,4 Punkte auf nun 100,6 Punkte und erreicht damit den…

    mehr lesen: IAB-Arbeitsmarktbarometer legt weiter zu

  • IT-Anwender mit der Digitalisierung ‚einigermaßen zufrieden‘

    IT-Anwender mit der Digitalisierung ‚einigermaßen zufrieden‘

    Wie bewerten IT-Entscheider den Stand der Digitalisierung in Deutschland? Dieser Frage geht der CIO-Barometer des IT-Anwenderverbands Voice nach. Demnach werden vor allem interne Faktoren positiv bewertet. Die externen Rahmenbedingungen kommen…

    mehr lesen: IT-Anwender mit der Digitalisierung ‚einigermaßen zufrieden‘

  • Neue Finance Vice President DACH bei Schneider Electric

    Neue Finance Vice President DACH bei Schneider Electric

    Seit Februar ist Elisabeth Skorna neue Finance Vice President DACH des Tech-Konzerns. Zusätzlich ist sie Teil des DACH-Managementteams. Skorna ist in ihrer neuen Position für die strategische Finanz- und Budgetplanung…

    mehr lesen: Neue Finance Vice President DACH bei Schneider Electric

  • IoT-Einsatz steigt sprunghaft an

    IoT-Einsatz steigt sprunghaft an

    Nach Angaben der Eclipse Foundation verzeichnete die IoT-Einführung im Jahr 2023 einen sprunghaft Anstieg. 64 Prozent der insgesamt Befragten setzen mittlerweile entsprechende Lösungen ein – ein Plus von 11 Prozentpunkten.

    mehr lesen: IoT-Einsatz steigt sprunghaft an

  • Fraunhofer IWU erprobt wasserstoffbasierte Energiesysteme

    Fraunhofer IWU erprobt wasserstoffbasierte Energiesysteme

    In der Forschungsfabrik am Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU wird an einer energie- und ressourceneffizienten Produktion gearbeitet. Das dortige Wasserstoff-Kraftwerk soll Impulse zur dezentralen, stationären Energieversorgung von Fabriken…

    mehr lesen: Fraunhofer IWU erprobt wasserstoffbasierte Energiesysteme

  • BSI schult Dienstleister für den CyberRisikoCheck

    BSI schult Dienstleister für den CyberRisikoCheck

    Um kleine und mittlere Unternehmen (KMU) beim Thema Cybersicherheit zu unterstützen, hat das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) gemeinsam mit Partnern den CyberRisikoCheck entwickelt. Er bietet KMU eine…

    mehr lesen: BSI schult Dienstleister für den CyberRisikoCheck

  • Logimat mit Besucherwachstum

    Logimat mit Besucherwachstum

    Die Logimat 2024 ist vorüber und laut Veranstalter Euroexpo kamen mehr Besucher und mehr Aussteller – hier etwa jeder Dritte aus dem Ausland – nach Stuttgart.

    mehr lesen: Logimat mit Besucherwachstum

  • Copa-Data Deutschland wird 25

    Copa-Data Deutschland wird 25

    2024 wird für Copa-Data Deutschland zum Jubiläumsjahr: Seit 1999 ist die Tochter des österreichischen Softwareanbieters in der Bundesrepublik aktiv.

    mehr lesen: Copa-Data Deutschland wird 25