1. Welche konkreten Vorteile birgt eine Virtuelle Inbetriebnahme für Unternehmen?

Die virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) ist ein vorgelagerter Prozess innerhalb der Entwicklung, um die reale Inbetriebnahme deutlich zu verkürzen. Das Ziel dabei ist vor allem Software im zusammenspiel mit der Hardware ausreichend zu testen, noch bevor mit dem Bau der realen Anlage begonnen wird. In einer Studie zur Virtuellen Inbetriebnahme von Dr. Wünsch, Gründer der Firma machineering, belegen die Zahlen, warum jedes Unternehmen auf eine Virtuelle Inbetriebnahmen setzen sollte.

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2. Warum sollte eine 3D-Simulation zur Virtuellen Inbetriebnahme verwendet wereden?

Die 3D-Simulation komplexer Materialflüsse und mechatronischer Produktionsanlagen zählt zu den größten Effizienzreserven im Machinen- und Anlagenbau. So lassen sich über Simulation virtuelle Prototypes von Anlagen, deren Entwicklung und Konstruktion beschleunigen und absichern. In der Projektakquise können geplante Anlagen im Dialog mit dem Kunden vertriebswirksam visualisiert werden. Aber auch im Service ist es für Unternehmen sinnvoll einen Digitalen Zwilling in Form eines Simulationsmodells in Echtzeit mitlaufen zu lassen, um Stillstände und Fehler frühzeitig zu erkennen und eliminieren zu können.

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3. Warum sollten Sie mit industrialPhysics simulieren?

industrialPhysics, die 3D-Simulationssoftware von machineering, basiert auf einer hochpräzisen, echtzeitfähigen Physik-Engine zur realistischen Abbildung von Produktionsvorgängen. Die Software bietet Unternehmen die Möglichkeit, einzelne Maschinen oder komplette Anlagen über den gesamten Prozess von der Planung bis zum Servicefall zu simulieren. Alle Daten werden bidirektional in die CAD-Systeme übertragen. Der innovative Hardware-in-the-Loop- (HIL) und Software-in-the-Loop- (SIL) Ansatz ermöglicht die direkte Anbindung an diverse Steuerungen verschiedener Hersteller. Schrittweise werden in der Simulation durchgängige, ablauffähige Modelle inklusive Steuerungslogik erstellt. Als einer der ersten Softwareanbieter hat machineering diverse Virtual Reality und Augmented Reality-Brillen in die Software integriert. So können die Anwender die Anlagen in einer neuen Dimension erleben.

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4. Welchen konkreten Nutzen haben Sie beim Einsatz von industrialPhysics?

Auf Geschäftsführer-Ebene

  • Verkürzung der Zeit für die Inbetriebnahme um 75%
  • Verringerung der Gesamtdurchlaufzeit um ca. 15%
  • Steigerung der Softwarequalität um über 40%
  • Senkung der Kosten bis zu 30%

Auf Mitarbeiter-Ebene

  • industrialPhysics als Kommunikationsplattform für das Arbeiten im mechatronischen Team von der ersten Idee bis zur Inbetriebnahme
  • Sicherheitsgewinn bei komplexen Planungen durch Risikominimierung indem z.B. Engpässe frühzeitig visualisiert werden
  • Validierung von geplanten Veränderungen, Dimensionierung von Puffern, Förderbändern, Werkstückträgern und Vergleich von Planungsszenarien
  • Kontinuierlicher Abgleich durch Simulation bei kleinsten Änderungen auf Maschinen-Ebene
  • Inbetriebnahme vereinfacht sich wesentlich
  • Änderungsmanagement der Maschine transparent
  • Optimierter Ablaufplan der Maschine
  • Detektieren von obsoleten Funktionen (Redundanzen)
  • Absicherung von fokussierten Funktionsblöcken (Modularisierung)

Auf Maschinenebene

  • Installation und Inbetriebnahme vereinfacht sich wesentlich
  • Änderungsmanagement der Maschine transparent
  • Optimierter Ablaufplan der Maschine
  • Detektierung von obsoleten Funktionen (Redundanzen)
  • Bildung von fokussierten Funktionsblöcken (Modularisierung)
  • Mechatronisierung der Anlage steigt
  • Materialeinsparung und Leichtbau

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Fachbuch

Methoden für die virtuelle Inbetriebnahme automatisierter Produktionssysteme

Autor: Dr. Georg Wünsch, Gründer der machineering GmbH & Co. KG

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5. Für welche Branchen ist industrialPhysics anwendbar?

industrialPhysics findet überall dort Anwendung, wo das mechatronische Verhalten von Kollisionskörpern simuliert werden soll. Dabei sprechen wir verschiedenste Branchen an, wie beispielsweise

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6. In welchen Bereichen innerhalb eines Unternehmens ist industrialPhysics anwendbar?

industrialPhysics kann unternehmensweit gewinnbringend eingesetzt werden - angefangen in Vertrieb, Entwicklung / Projektierung, Inbetriebnahme, Produktion und im Service.

Vertrieb

  • Erstellung von Simulationsfilmen und –modellen für eine verbesserte Präsentationsmöglichkeit beim Kunden
  • Machbarkeitsstudien und 3D-Layout-Planung im Rahmen der Angebotserstellung
  • Darstellung erster Ergebnisse z.B. Zykluszeit und Auslastung der Anlage

Projektierung

  • Mechatronische Variantenbildung als Grundlage für Designentenscheidungen
  • Kosten- / Nutzenvergleich
  • Funktionsverteilung zwischen Mechanik und Steuerung
  • Grobe Kollisionsanalyse mit skallierbaren Modellen
  • Abbildung von „Gut-“ und „Schlecht-Abläufen“

Entwicklung

  • Detaillierte Kollisionsanalyse  auf Basis exakter CAD-Daten
  • Mechatronisches Testbett für die Implementierung der Steuerung und virtuelle Inbetriebnahme
  • Reale Abbildung von „Gut-“ und „Schlecht-Abläufen“
  • Vorabtests des Steuerungsprogramms

Inbetriebnahme

  • IBN-begleitende mechatronische Tests bei Änderungen ohne Maschinenbelegung

Produktion

  • Betriebsphase: Basistechnologie für Modelle in Leitsystemen und Werkstattsteuerung
  • Umrüstungsphase: Schnelle Modellbildung der Änderung (produkt- und anlagenseitig)
  • Virtuelle Absicherung bei parallel laufendem Betrieb
  • Prozessbetrachtung zur Verfügbarkeitsoptimierung

Wartung / Maintenance

  • Fernwartung mit Zustandsvisualisierung
  • Predictive Maintenance mit Augmented Reality direkt an der Maschine
  • Failure Documentation inklusive Anleitung

7. Wie erklärt sich industrialPhysics gegenüber seinen Anwendern?

machineering bietet seinen Kunden schon vor Vertragsschluss die Möglichkeit, im Rahmen einer Live-Demo oder eines kostenlosen Workshops die Vorteile von industrialPhysics kennenzulernen. Mit der machineering Akademie bietet das Softwareunternehmen ein umfangreiches Angebot mit einem gezielten Schulungsangebot, das sowohl für Neueinsteiger als auch für industrialPhysics-Erfahrene ausgerichtet ist. Das Ziel der Akademie ist, dass der Maschinenbauer eigene Simulationsexperten im Unternehmen aufbaut und so Simulationen von know-how sensiblen Anlagen eigenständig umsetzen kann. Die hands-on Veranstaltungen der Akademie vermitteln eine gute industrialPhysics-Basis und informieren zudem über Updates, Tipps & Tricks. 

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8. Warum mit der Field Box 1 simulieren?

machineering liefert eine Hardware für die Bussimulation: die Field Box 1. Zwischen den Simulationsrechner und die Steuerung geschaltet, leistet die Field Box 1 die komplette Feldbusemulation extern und garantiert die Echtzeitfähigkeit der Simulation. Sie möchten mehr über die Field Box 1 wissen? Sprechen Sie uns an, wir beraten Sie gerne.

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9. Was kann eigentlich der Digitale Zwilling?

Direkt in den Schaltschrank integriert, begleitet der Digitale Zwilling Anlagen ihr Leben lang: Zur real laufenden Anlage läuft gleichzeitig unsere Simulation industrialPhysics: Predective Maintenance, Failure Documentation, Fernwartung, Kollisionsberechnungen und vieles mehr – der Digitale Zwilling macht’s möglich.

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, von Beate Freyer, machineering

„Wieviel Zwilling“ braucht die Maschine?

Ein Exkurs über unterschiedliche Abgrenzungen und Sichten auf einen Zwilling. Mehr Produktvielfalt, höhere Qualität und geringere Fertigungskosten: Digital Twins revolutionieren unsere Industrie. Es kursieren die unterschiedlichsten Definitionen, wofür ein digitaler Zwilling steht – je nachdem welches Unternehmen den digitalen Zwilling näher beleuchtet, sind die Sichten teilweise konträr. Und dabei ist es doch ganz einfach.

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Die Verpackungsindustrie muss besondere Anforderungen erfüllen: Reibungslose Abläufe, kurze Durchlaufzeiten, schnelle Umsetzung der Kundenwünsche und unmittelbare Ergebnisse. Und genau dort gerieten viele Unternehmen an den Punkt, etwas ändern zu müssen, um konkurrenzfähig zu bleiben und die Kunden auch langfristig zufrieden zu stellen.

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Methoden für die virtuelle Inbetriebnahme automatisierter Produktionssysteme

Autor: Dr. Georg Wünsch, Gründer der machineering GmbH & Co. KG

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