Henrik König
Leitung Vertrieb
Virtuelle Inbetriebnahme (VIBN)
Die virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) ist seit mehr als 10 Jahren fester Bestandteil der EBZ Gruppe und rundet die Digitale Fabrik ab.
Sie wird zum Vorab-Test der Steuerungs-Software und Roboterprogramme im Anlagenbau eingesetzt. Mit geeigneter Software wird die Anlage in 3D visualisiert und das Verhalten der realen Anlage simuliert. Somit können Anlagen noch vor der realen Inbetriebnahme abgesichert und auf Funktion getestet werden. Die EBZ Gruppe hat hierfür eigens ein Büro eingerichtet, welches mit modernsten Simulationsrechnern und einem, speziell für diese Anwendung konzipierten, SPS Schaltschrank ausgestattet ist.
Herausforderungen der virtuellen Inbetriebnahme
Die größte Herausforderung stellt das realitätsgetreue Abbild der Anlagen und deren Funktionen dar. Jede elektrisch relevante Komponente, die von einer SPS angesteuert wird, muss in ihrer Funktion und Verhalten in der VIBN abgebildet werden. Dies wird mithilfe von Verhaltensmodellen realisiert. Das VIBN-Team der EBZ ist in der Lage, Verhaltensmodelle selber zu erstellen und für unsere Kundenbibliotheken zu entwickeln, welche dann für weitere Projekte verwendet werden können.
Benefits
Das Hauptaugenmerk richtet sich in der VIBN auf die Qualitätssteigerung und Absicherung der SPS- und Roboterprogramme. Somit können wir Fehler im Steuerungsprogramm und im Prozess frühzeitig erkennen und noch vor der realen Inbetriebnahme beheben.
Zudem hilft sie uns mit Hinblick auf die Laufzeit des Projektes, die Inbetriebnahme beim Kunden vor Ort zu verkürzen und die Effizienz zu steigern. Auch mit Hinblick auf unsere Lieferanten ist die VIBN ein wichtiges Tool für die EBZ Gruppe, denn so können wir im Vorfeld eine Fertigungsstandkontrolle der Software und Roboterprogramme durchführen.
Leistungen
Die VIBN ermöglich uns, komplexe Anlagen im Vorfeld in Betrieb zu nehmen und somit den heutigen Erwartungen unserer Kunden in Bezug auf die Projektlaufzeit und Kosten gerecht zu werden.
Welche Vorteile bietet eine VIBN Kunden?
- Fehler frühzeitig erkennen und beheben
- Risiken frühzeitig entdecken
- Frühzeitiges Prüfen der Anlagenfunktionalität
Zu welchem Zeitpunkt wird diese eingesetzt?
Die VIBN findet im Vorfeld der realen Inbetriebnahme statt. Bei der EBZ durchlaufen >90 % unserer Neuanlagen und Integrationen eine VIBN.
Digitaler Zwilling
Der digitale Zwilling ist das exakte Abbild der Realität und eine Erweiterung der VIBN. Hierbei wird aus dem VIBN Modell ein exaktes Abbild der realen Anlage erstellt, im Aussehen und Verhalten. Somit ist es möglich, schnell auf Änderungen in der Software zu reagieren. Diese können dann am digitalen Zwilling getestet und verifiziert werden, bevor sie in die reale Anlage eingespielt werden.
Herausforderungen
Die Herausforderungen beim Erstellen eines digitalen Zwillings sind vor allem das Rückspielen der realen Informationen und Änderungen in die VIBN. Um jederzeit in die VIBN zurückkehren zu können, muss der digitale Zwilling stetig aktualisiert werden und der Realität entsprechen. Vor allem im Bereich der Verhaltensmodellierung und des 3D-Abbildes. Virtuelle Verhaltensmodelle müssen sich wie die reale Komponente verhalten. Das 3D-Abbild muss exakt dem der realen Anlage entsprechen, um Analysen durchführen und Optimierungen vornehmen zu können.
Benefits
Der größte Benefit eines digitalen Zwillings ist, dass wir zu jedem Zeitpunkt die Möglichkeiten haben, Änderungen in den SPS- und Roboterprogrammen am digitalen Zwilling zu testen und zu verifizieren, bevor diese an der realen Anlage eingespielt werden. Vor allem bei Integrationsprojekten und Umbauten der Anlagen verschafft uns dies eine zeitliche Ersparnis, da solche Änderungen meist nur an Wochenenden stattfinden können.
Digitaler Schatten
Der Digitale Schatten ist ebenfalls eine Erweiterung des VIBN Modells. Der Fokus liegt hierbei aber vor allem auf der Überwachung der Anlage. Das 3D-Modell wird direkt mit der realen Anlage gekoppelt und überträgt live den Anlagenzustand. Über einen Webstream ist es möglich, die Anlage aus einer zentralen Stelle heraus zu überwachen und bei Störungen gezielt zu handeln. Im Digitalen Schatten können außerdem anlagenspezifische Informationen angezeigt und dem Werker bei Störung wichtige Informationen und Handlungshinweise gegeben werden.
Herausforderungen
Wie beim Digitalen Zwilling ist auch hier die Herausforderung das 3D-Modell auf aktuellem Stand zu halten. Zudem muss in enger Abstimmung mit unserem Kunden besprochen werden welche Informationen in den Digitalen Schatten einfließen sollen und wie wir an diese Informationen gelangen.
Benefits
Eines der größten Vorteile des Digitalen Schattens ist die Überwachung und Analyse der Anlagen aus zentraler Stelle heraus. Im 3D-Modell besteht die Möglichkeit sich frei zu bewegen und spezielle Situationen genauer zu betrachten, ohne dass die reale Anlage gestoppt werden muss. Störungen, welche beispielsweise in der vorherigen Schicht aufgetreten sind, können mit dem Digitalen Schatten problemlos reproduziert, analysiert und behoben werden.
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