Gastbeitrag Bosch Rexroth: Modellbasiertes Engineering ohne Umwege

Virtuelle Inbetriebnahme spart wertvolle Zeit

Ein Gastbeitrag von Hans Michael Krause, Head of Business Development Industry Sector Processing & Packaging bei Bosch Rexroth

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Hans Michael Krause, Bosch Rexroth

Immer kürzere Produktlebenszyklen und der Wunsch nach kleineren Losgrößen stellen Konstrukteure und Programmierer für Produktionsmaschinen und Anlagen ständig vor neue Herausforderungen. Um Zeit und Kosten zu sparen, setzen Maschinenbauer verstärkt auf modellbasiertes Engineering, das dank Bosch Rexroth vor allem bei der Inbetriebnahme ungeahnte Potenziale zur Effizienzsteigerung und Kostenreduktion schafft. Bosch Rexroth zeigt dies auf dem ITQ Gemeinschaftsstand und beim Kompetenztag Engineering während der IT2Industry.

Model-based_Engineering_HM2016_1Die Inbetriebnahme von Maschinen ist bisher ein sehr aufwendiger Prozess. Der Grund dafür ist unter anderem, dass Programmierer ihr Maschinen-Programm erst an der realen Maschine testen und optimieren können. So wird vor allem 70% der Zeit, die für die Inbetriebnahme der Steuerungstechnik benötigt wird, für zeit- und damit kostenintensive Optimierungsmaßnahmen des Programms verwendet. Das belegt Maschinenfläche in der Montagehalle und verursacht bei näher rückenden Auslieferungstermin erhebliche Mehraufwände, wie zum Beispiel zusätzliche Nachtschichten.

Ein Großteil dieser Optimierungsaufgaben kann jedoch bereits vorher virtuell mittels modellbasierten Engineerings durchgeführt werden. Dessen Vorteile liegen auf der Hand: Angefangen vom ersten CAD-Mausklick werden alle Konstruktionsdaten in einem PLM-System angelegt. Darauf aufbauend wird ein Verhaltensmodell der Maschine erstellt. Bosch Rexroth stellt dafür 3D-Modelle und Verhaltensmodelle seiner Komponenten zur Verfügung. In der Simulationssoftware können dann SPS-Programmierer neue Steuerungsfunktionalitäten direkt am Verhaltensmodell der virtuellen Maschine testen, ohne dass die Maschine in der Montagehalle aufgebaut sein muss.

Steuerung wartet auf Simulationsergebnisse

Bisher musste dafür in der Simulationsumgebung zusätzlich ein vereinfachtes Maschinen-Modell verwendet werden. Die Rechenleistung aktueller PC-Technik ist meist nicht ausreichend, um synchron zum Echtzeitverhalten der SPS- und Motion-Steuerung das komplette Maschinen-Modell zu simulieren.

Doch dieses Manko gehört dank Open Core Engineering von Bosch Rexroth der Vergangenheit an. Die Steuerung passt sich dem zeitlichen Ablauf der Simulation an und wartet auf deren Ergebnisse, bevor der nächste Motion-Zyklus ausgeführt wird. Damit wird ein reales Verhalten der Simulation des kompletten Maschinen-Modells garantiert.

Wird die Maschine später beim Kunden in Betrieb genommen, müssen die Techniker sie im Idealfall nur noch einschalten – weitere aufwändige Optimierungen sind so überflüssig. Open Core Engineering unterstützt dabei alle etablieren Systemsimulationsplattformen wie z.B. MATLAB Simulink und Umgebungen auf Basis der offenen Modellierungssprache Modelica, wie z.B. die 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes oder SimulationX.

Durchgängig digitales Engineering in der Praxis

westrockWie groß die Einsparpotentiale in der Praxis sind, zeigt das Beispiel des amerikanischen Verpackungsherstellers WestRock. Das Unternehmen setzt bei der modellbasieren Entwicklung seiner Maschinen auf die 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes, die ebenfalls Open Core Engineering unterstützt. Die Ingenieure können dadurch direkt in der Simulationsumgebung sämtliche Maschinen-Bewegungen überprüfen und optimieren und die Steuerung virtuell in Betrieb nehmen. Die daraus gewonnen Erkenntnisse fließen anschließend direkt in die Engineering-Umgebung IndraWorks von Rexroth. Auf diese Weise konnte WestRock die gesamte Entwicklungszeit – von der Konstruktion bis zur Inbetriebnahme – drastisch verkürzen.

VW-3D_4C_SÜber Bosch Rexroth

Wirtschaftlich, präzise, sicher und energieeffizient: Antriebs- und Steuerungstechnik von Bosch Rexroth bewegt Maschinen und Anlagen jeder Größenordnung. Das Unternehmen bündelt die weltweiten Anwendungserfahrungen in den Marktsegmenten Mobile Anwendungen, Anlagenbau und Engineering sowie Fabrikautomation für die Entwicklung innovativer Komponenten, maßgeschneiderter Systemlösungen und Dienstleistungen. Bosch Rexroth bietet seinen Kunden Hydraulik, Elektrische Antriebe und Steuerungen, Getriebetechnik sowie Linear- und Montagetechnik aus einer Hand. Mit einer Präsenz in mehr als 80 Ländern erwirtschafteten die über 33.700 Mitarbeiter 2014 einen Umsatz von rund 5,6 Mrd. Euro.

Mehr Informationen unter

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