Kooperation Siemens
Digitaler Zwilling bei Kurtz
Der internationale Wettbewerb und Kostendruck führen dazu, dass von der Bestellung bis zur Lieferung immer weniger Zeit bleibt. Was früher größtenteils einzelne Maschinen waren, sind heutzutage komplett vernetzte Anlagen mit Automation, die durch Kurtz für die Produktion von Guss- oder Partikelschaumteilen geliefert und vor Ort in Betrieb genommen werden. Dabei sind unsere Ziele die Minimierung von Fehlern im Vorfeld und die Reduzierung von Baustellenzeiten.
Der digitale Zwilling spielt hier eine Schlüsselrolle, um die Herausforderungen zu meistern. Seit gut einem Jahr ist Kurtz in Zusammenarbeit mit der Siemens AG an der Umsetzung dieses Projekts. Zu Beginn mussten erst einmal die verschiedenen Daten aus mechanischer Konstruktion, Elektrotechnik und Software in ein System zusammengeführt werden.
Als Tool setzt Kurtz hier den Mechatronics Concept Designer (MCD) in Kombination mit PLC Advanced von Siemens ein. Dieser bringt nicht nur die unterschiedlichen Datenquellen zusammen, sondern simuliert auch das mechanische und elektrische Verhalten von Maschinen einer Anlage und bindet die Automatisierung mit ein. Sind die Maschinen dann erst einmal in die virtuelle Welt gebracht, können Software, Funktionen und Schnittstellen zu anderen Systemen getestet werden, ohne dass die zugehörige Hardware zur Verfügung steht. Dies verschafft Kurtz eine Vielzahl von Vorteilen – die Reduzierung von Kosten und Risiken bei der Neuinbetriebnahme ist hier nur ein Aspekt. Im Fehlerfall werden die Daten der Anlage ausgelesen und die Situation im digitalen Zwilling nachgestellt. Dadurch lässt sich das Problem schneller analysieren und häufig auch beheben, ohne dass ein Mitarbeiter vor Ort ist. Ebenso können neue Softwarefunktionen offline getestet und beim Kunden remote eingespielt werden, ohne dass es zu längeren Stillstandszeiten kommt.
Maschinenpräsentation per 3D-Modell
Schon bei der Konzeptionierung mit dem auf Basis von MCD durch Kurtz entwickelten Vertriebskonfigurator kann der Vertrieb die zukünftigen Anlagenlayouts mit bewegten 3D-Modellen der Maschinen präsentieren. Auch für den Service öffnet der digitale Zwilling ganz neue Möglichkeiten. Schulungen werden einfach am digitalen Zwilling durchgeführt, während das Equipment des Kunden vielleicht gerade im Container auf dem Weg zu ihm ist. Nach der Installation vor Ort kann das nun geschulte Personal gleich mit der Produktion loslegen.
Künftig möchte Kurtz den Umfang der digitalen Maschinenzwillinge noch um das Modul Prozess erweitern. Durch Anbindung von SIMT – ein Simulationssystem mit Bibliotheken von Siemens – an MCD sollen nicht nur mechanische Bewegungen oder Signalaustausche nachgestellt werden, sondern auch Prozessabläufe. Damit soll das Verhalten beispielsweise von Hydraulik- oder Fluidsystem während des Prozesses noch näher an die Realität gebracht werden. Als Basis steht eine FLOWNET Library zur Verfügung, die bereits einige Standardwerte für thermodynamische Variablen beinhaltet und mit eigenen realen Werten erweitert werden kann.
Die Geschwindigkeit der Entwicklung nimmt zu und mit der virtuellen Inbetriebnahme halten wir das Tempo und gehen sogar voran. Zusammen mit Siemens ist uns hier der erste Schritt in das digitale Zeitalter der Maschinenentwicklung gelungen – mit vielen Vorteilen für unsere Kunden.