(openPR) Fellbach, 27.07.2009 – Ein hohes Maß an Information, Wissen und Abstimmung zwischen den verschiedenen Produktionsbereichen ist notwendig, um beim Anlauf Zeit und Geld zu sparen. Simulationstechnologien unterstützen dabei. Möglichkeiten und Praxisbeispiele wurden bei der Dialogveranstaltung „Anlaufmanagement und virtuelle Inbetriebnahme“ am 21. Juli 2009 von den Referenten und rund 60 Teilnehmern diskutiert. Organisiert hatten die Veranstaltung die Kompetenzzentren Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach und Packaging Excellence Center (PEC) Waiblingen, das Kompetenznetzwerk Mechatronik BW e.V. (KMBW) sowie die Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH.
Es gibt eine Vielzahl von Gestaltungskriterien, die die Anlaufkurve beeinflussen. Dabei gilt es, das komplexe Beziehungsgefüge auf einen qualitäts-, termin-, stückzahl- und aufwandsgerechten Produktionsstart sowie einen anschließenden schnellen Produktionshochlauf hin auszurichten. In der Praxis sind der Informationsfluss und die datentechnische Integration zwischen den Bereichen allerdings oft mangelhaft. Das Kernproblem ist dabei, dass die systematischen Funktionsbeschreibungen aus der Mechanikkonstruktion nicht für die Elektronikkonstruktion sowie die Software-Programmierung verfügbar sind. Das führt zu suboptimalen Eigenschaften des Gesamtsystems. Alle Fehler treten bei der Inbetriebnahme zu Tage, was zu hohen Anlaufzeiten führt. Dann müssen vor Ort Fehler behoben und die Programmierung angepasst werden. Lösen lässt sich das Problem durch Virtualisierungen, in die die Daten aus allen Bereichen einfließen.
Elektronische und mechanische Welt verbinden
Dr. Bernd Brinkmeier von der Siemens PLM Software GmbH legte bei seinem Vortrag den Fokus darauf, die elektronische und die mechanische Welt zu verbinden. „In der Regel ist der Informationsaustausch zwischen den mechanischen und elektronischen Konstrukteuren ungenügend, die Daten sind oft inkonsistent“, beschrieb er. Optimal wäre es dagegen, wenn sich die 3-D-Simulation von der Modellerstellung über die Kinematisierung, Ablaufdefinition, Signalgenerierung, Detaillierung, Signal-Mapping und Inbetriebnahme bis hin zur Dokumentation erstreckt. „Die Vorteile bestehen darin, dass man alternative Konzepte relativ einfach testen, frühzeitig Fehler erkennen und Prozesse optimieren kann“, so Bernd Brinkmeier. Dabei gilt es, die jeweiligen Systeme zu koppeln: das Simulationsmodell, die SPS-Software sowie das Steuergerät. Ein gemeinsames Modell für Fertigungsplanung und
-entwicklung, Offline-Programming (OLP) und Inbetriebnahme ist das Ziel.
Simulation als Engineering-Werkzeug für interdisziplinäre Zusammenarbeit
Prof. Peter Klemm vom Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart verwies ebenfalls auf die verschiedenen Werkzeuge, mit denen die Fachleute jeweils arbeiten: die Mechanikkonstrukteure mit Zeichnungen, die Elektronikkonstrukteure mit Stromlaufplänen und die Softwareentwickler mit SPS-Software. Ziel müsse die interdisziplinäre Zusammenarbeit sein. Möglich ist das durch die Anwendung des so genannten V-Modells. Durch paralleles Arbeiten und strukturiertes Vorgehen nach Phasen lässt sich die Planung schrittweise verfeinern. „Dabei dient die Simulation als Engineering-Werkzeug, um die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu unterstützen“, so Peter Klemm. Das zwinge automatisch zur Datenkonsistenz. Möglich sind dann Hardware-in-the-Loop-Simulationen, bei denen die reale Steuerung an der virtuellen Maschine gestestet werden kann.
Zusammenhänge besser erkennen
Die Vorteile dieser HiL-Simulation beschrieb Dr. Dieter Scheifele von der ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH. „Die Steuerung lässt sich am Beispiel verschiedener Störsituationen testen, damit können Zeiten und Kosten bei der Inbetriebnahme reduziert werden. Die virtuelle Maschine lässt sich außerdem nutzen, um das Maschinenkonzept frühzeitig dem Kunden vorzustellen sowie später die Mitarbeiter zu schulen. Insgesamt lernt man durch die Simulation die Zusammenhänge besser kennen.“
Kommunikationswerkzeug zwischen Design, Marketing und Technik
Am Schluss der Veranstaltung gab es zwei Beispiele aus der Praxis, wie Inbetriebnahmen ablaufen. Bei der Uhlmann Pac-Systeme GmbH & Co. KG stehen dabei umfangreiche Schulungen der Mitarbeiter beim Kunden im Fokus. Robert Dous von der Zahoransky AG schilderte die Herausforderung eines Kundenprojekts: „Die Design-, Fertigungs- und Montagephasen haben sich stark überlappt, da der Zeitpunkt für den Start of Production (SOP) vom Kunden fest vorgegeben war. Zusätzlich mussten wir sehr viele Änderungswünsche berücksichtigen, die insbesondere vom Marketing und Design kamen.“ Wichtig ist es dann, die Änderungen nicht nur umzusetzen, sondern ihre Auswirkungen auf Zeit und Kosten schnell einzuschätzen und dem Kunden klar zu benennen. Begegnen lässt sich dieser Herausforderung durch eine verbesserte Kommunikation und ein stringentes Projektmanagement. Im Plenum diskutierte man anschließend die Möglichkeiten der Virtualisierung für den Verpackungsmaschinenbau: Die Anforderungen der Kunden ließen sich sofort veranschaulichen und testen, die Techniker hätten damit ein wichtiges Kommunikationswerkzeug insbesondere auch für die Marketing- und Designfachleute zur Hand.
Auch für kleine und mittelständische Unternehmen erschwinglich
Die Simulationstechnologien sind mittlerweile auch für kleine und mittlere Unternehmen erschwinglich. Wenn Simulation bei Planung und Entwicklung bereits eingesetzt wird, ist die Verknüpfung der Welten nicht allzu aufwändig. Auch das erforderliche Systemwissen lässt sich schnell aufbauen. So können auch kleine und mittelständische Unternehmen von den Vorteilen der Simulation profitieren. Für den Einstieg bietet das VDC als zentrale Anlaufstelle für Beratung und Technologietransfer eine Plattform zum Wissens- und Informationsaustausch sowie für überbetriebliche Kooperationsprojekte.
Die Vorträge der Referenten stehen auf der Website des Packaging Excellence Centers (PEC) Waiblingen zur Verfügung: www.packaging-excellence.de.
