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.
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.
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.
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.
