Virtuelle Inbetriebnahme eines Fördersystems in der fleischverarbeitenden Industrie

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.

Digitaler Zwilling einer Förderanlage mit Emulate3D reduziert Inbetriebnahmezeiten und Projektrisiken

Vorstellung des Kunden

Frontmatec ist ein weltweit führender Anbieter von Anlagen und Lösungen für die Fleischverarbeitungsindustrie. Das Unternehmen entwickelt Systeme für die gesamte Wertschöpfungskette der Branche, darunter:

• Schlachtkörperklassifizierung
• Schlachtlinien
• Zerlegungs und Entbeinungslinien
• Hygienesysteme und Kontrollsysteme
• Logistik und Verpackungslösungen

Mit Niederlassungen in Europa, Amerika und Asien realisiert Frontmatec Projekte für lokale Produktionsbetriebe ebenso wie für große internationale Lebensmittelkonzerne.

Ausgangssituation

Frontmatec entwickelt und realisiert Anlagen weltweit. Die Inbetriebnahme der Anlagen erfolgt häufig direkt beim Kunden vor Ort.

Dieses Vorgehen ist mit verschiedenen Herausforderungen verbunden:

• Zeitkritische Inbetriebnahmephasen auf der Baustelle
• Fehler im SPS Code werden häufig erst während der realen Inbetriebnahme sichtbar
• Hoher Reiseaufwand für Automatisierungs und Inbetriebnahmeteams
• Projektrisiken durch Verzögerungen in der Inbetriebnahme

Um diese Risiken zu reduzieren, suchte Frontmatec nach einer Lösung, mit der Steuerungsprogramme bereits vor der realen Installation getestet werden können.

Aufgabenstellung und Zielsetzung

Ziel des Projekts war die Einführung einer Lösung für die virtuelle Inbetriebnahme von Behälterförderanlagen.

Im Mittelpunkt standen dabei folgende Anforderungen:

• Frühzeitiges Testen und Validieren des SPS Codes
• Verkürzung der Inbetriebnahmezeit beim Kunden
• Reduzierung von Projektrisiken während der Anlageninbetriebnahme
• Aufbau wiederverwendbarer Modelle für zukünftige Anlagenprojekte

Als Technologie für die Emulation und den digitalen Zwilling wurde Emulate3D von Rockwell Automation ausgewählt.

Vorgehen

Bei der Einführung der Emulationslösung unterstützte SimPlan Frontmatec mit Schulungen sowie bei der Umsetzung der ersten Projekte.

SimPlan gehört im deutschsprachigen Raum zu den erfahrenen Dienstleistern im Bereich Simulation, Emulation, virtuelle Inbetriebnahme und Digital Twin Technologien.

Im ersten Projekt wurde ein digitales Modell einer Behälterförderanlage erstellt. Dabei lag der Fokus auf:

• Aufbau modularer und wiederverwendbarer Anlagenbausteine
• Entwicklung einer skalierbaren Modellstruktur
• Kopplung des Simulationsmodells mit der SPS Steuerung

Zusätzlich wurde die Erstellung der Mapping Tabelle zwischen SPS und Emulate3D Modell automatisiert, wodurch die Integration der Steuerung deutlich vereinfacht werden konnte.

Die Zusammenarbeit erfolgte im Sinne eines Training on the Job Ansatzes, sodass Frontmatec aktiv in die Modellentwicklung eingebunden wurde.

Lösung

Mit Emulate3D wurde ein digitaler Zwilling der Förderanlage zur Emulation der Steuerung aufgebaut.

Dadurch kann die SPS bereits vor der realen Anlageninbetriebnahme mit dem virtuellen Modell verbunden werden. Die Steuerung arbeitet dabei so, als würde sie mit der realen Anlage kommunizieren.

Wesentliche Funktionen der Lösung:

• Emulation der Förderanlage in einer virtuellen Umgebung
• Direkte Anbindung der SPS Steuerung an das Modell
• Virtuelle Inbetriebnahme der Anlagenlogik
• Wiederverwendbare Module für zukünftige Projekte
• Automatisierte Generierung der Mapping Tabellen

Durch den Wissenstransfer während des Projekts ist Frontmatec inzwischen in der Lage, zukünftige Modelle für Emulation und virtuelle Inbetriebnahme selbst zu erstellen.

Ergebnisse und Nutzen

Bereits im ersten Projekt konnten deutliche Verbesserungen erzielt werden.

Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen:

• Deutlich reduzierte Inbetriebnahmezeiten vor Ort
• Frühes Testen und Absichern des SPS Codes durch Emulation
• Reduzierung von Risiken während der realen Inbetriebnahme
• Höhere Qualität der Steuerungssoftware
• Effizientere Projektabwicklung bei weltweit installierten Anlagen

Die virtuelle Inbetriebnahme mit Emulation ist inzwischen ein fester Bestandteil der Projektumsetzung bei Frontmatec.

Im nächsten Schritt plant das Unternehmen, die Erstellung der digitalen Zwillinge weiter zu automatisieren und die Usability der entwickelten Module weiter zu verbessern.