Sie möchten Emulation und virtuelle Inbetriebnahme in Ihren Projekten einsetzen oder prüfen, ob sich ein Digital Twin für Ihre Anlage lohnt?
SimPlan unterstützt Unternehmen bei der Einführung von Emulationslösungen, der virtuellen Inbetriebnahme von Steuerungen sowie beim Aufbau digitaler Zwillinge für Produktion und Logistik.
Vom Konzept bis zum Kundensupport: Der digitale Engineering-Ansatz von Royal Kaak mit Emulate3D
Royal Kaak baut komplette Produktionslinien für Industriebäckereien unter dem Motto „Vom Silo zum Lkw“. Das Unternehmen beschäftigt rund 850 Mitarbeiter und gilt als weltweiter Marktführer bei Produktionslinien für Laibbrot. Da jede Anlage individuell konfiguriert wird, setzt Royal Kaak auf die Simulationssoftware Emulate3D – nicht nur in einer Phase eines Projekts, sondern über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg.
Ausgangssituation: Die Planung, Inbetriebnahme und Wartung komplexer Systeme ist zeitaufwendig
Für Kunden kann es eine Herausforderung sein, sich eine zukünftige Backlinie ausschließlich anhand von CAD-Zeichnungen vorzustellen. Zudem erfordert die herkömmliche Inbetriebnahme vor Ort erheblichen Zeit- und Ressourcenaufwand, da zunächst alle mechanischen, elektrischen und steuerungstechnischen Komponenten integriert werden müssen, bevor mit der Systemvalidierung begonnen werden kann.
Darüber hinaus ist die Wartung komplexer Produktionslinien ein zeitaufwändiger und kostspieliger Prozess. Störungen können durch Wechselwirkungen zwischen mechanischen, elektrischen und steuerungstechnischen Systemen entstehen, was die Ursachenanalyse erschwert. Folglich erfordert die Fehlerbehebung oft hochqualifiziertes Personal und kann zu längeren Maschinenstillstandszeiten führen.
Ziel: Einsatz von Emulate3D über den gesamten Prozess hinweg, von Verkaufspräsentationen bis zum Kundendienst
Royal Kaak strebte an, Emulate3D über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg zu nutzen: als Animationswerkzeug in der Verkaufsphase, als Simulationsplattform in der Konstruktion zur Validierung von Zykluszeiten und Durchsatz, als virtuelle Inbetriebnahmeumgebung zur Überprüfung der Steuerungslogik vor der Inbetriebnahme sowie als Service-Tool für Ferndiagnose und -support.
Lösung: Emulate3D mit benutzerdefinierten Skripten und KI-gestützten Tools
SimPlan stellte Royal Kaak Lizenzen für Emulate3D zur Verfügung, das von Rockwell Automation entwickelt wurde. Royal Kaak nutzt vor allem das CITM-Prinzip („CAD Is The Model“) von Emulate3D, bei dem Physik und Bewegung direkt in das CAD integriert werden können. Dies ermöglicht es Royal Kaak, Emulate3D für Animation, Simulation und Emulation einzusetzen. Animationen dienen der Visualisierung, Simulationen der Leistungsanalyse und Emulationen der exakten Nachbildung des Steuerungsverhaltens der Maschinen.
Während die Standardfunktionalität von Emulate3D etwa 80 % der Anforderungen von Royal Kaak abdeckt, ermöglichte die offene Plattform von Emulate3D dem Unternehmen, die Plattform durch die Entwicklung von mehr als 70 eigenen C#-Erweiterungen zu erweitern, darunter Tools für automatisierte Modellierung, Leistungs- und Realitätsverbesserung sowie verbesserte Visualisierung.
Zur Automatisierung des Eplan-Abgleichprozesses entwickelte Royal Kaak eine KI-gestützte Lösung, die SPS-Adressen automatisch aus der Eplan-Dokumentation extrahiert, sie mit dem Simulationsmodell abgleicht und mithilfe eines Auto-Match-Algorithmus Zuordnungsempfehlungen generiert. In einem zweiten KI-gestützten Projekt trainierte das Unternehmen einen Machine-Learning-Agenten mit Emulate3D zur Koordination mehrerer Fördersysteme, wodurch die präzise Aufteilung großer Produktchargen in kleinere, gleichmäßig verteilte Gruppen ermöglicht wurde.
Ergebnisse: Weniger manueller Aufwand, höhere Präzision
- Reduzierter Engineering-Aufwand und schnellere Projektabwicklung durch die Verwendung CAD-basierter Modelle für Animation, Simulation und Emulation.
- Verbesserte Effizienz bei Validierung und Inbetriebnahme durch virtuelle Tests der Maschinenleistung und Steuerungslogik, wodurch Probleme bereits vor der physischen Inbetriebnahme identifiziert und behoben werden können.
- Reduzierung des Engineering-Aufwands während des Eplan-Abgleichsprozesses um ca. 90 % bei gleichzeitiger Eliminierung manueller Eingabefehler durch automatisierten Adressabgleich.
- Unterstützung der Konstruktionsphase durch den Einsatz künstlicher Intelligenz zur Automatisierung sich wiederholender Aufgaben wie Datenverarbeitung, Modellgenerierung und Validierung, wodurch der Entwicklungsaufwand reduziert und menschliche Fehler minimiert werden.
- Ermöglichung der Fernwartung, sodass Ingenieure das Maschinenverhalten mithilfe einer digitalen Nachbildung der Produktionslinie aus der Ferne diagnostizieren, analysieren und Fehler beheben können, wodurch der Bedarf an Eingriffen vor Ort verringert wird.
Simulation als durchgängiges Werkzeug über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg
Der Fall von Royal Kaak zeigt, dass eine Simulationsplattform über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg Vorteile bietet, vom ersten Kundenkontakt bis hin zum Kundendienst. Da künstliche Intelligenz zudem repetitive Aufgaben wie den Datenabgleich übernimmt, steht mehr Zeit für die eigentliche Entwicklungsarbeit zur Verfügung. Unternehmen aus den Bereichen Fertigung und Logistik wären daher gut beraten, zu prüfen, an welchen Punkten im Lebenszyklus ihrer eigenen Anlagen Simulation und KI den größten Nutzen bringen können.
