Was ist der Unterschied zwischen Simulation und Emulation?
Die Begriffe „Simulation“ und „Emulation“ tauchen immer häufiger im Kontext von Digitalisierung, Industrie 4.0 und Digital Twins auf. Oft werden sie gleichgesetzt oder sogar verwechselt. Dabei verfolgen beide Ansätze unterschiedliche Ziele und ergänzen sich in vielen Projekten sinnvoll.
In diesem Beitrag zeigen wir, worin die Unterschiede liegen, welche Anwendungen sich jeweils eignen und worauf Sie bei der Auswahl achten sollten.
Was ist Simulation?
Simulationen modellieren reale Systeme digital, um deren Verhalten unter verschiedenen Bedingungen zu analysieren.
Sie ermöglichen es, Abläufe vorab zu bewerten, ohne in bestehende Prozesse einzugreifen und sind daher ein wichtiges Werkzeug für Planung und Entscheidungsfindung.
Typische Ziele:
- Engpässe erkennen
- Layouts vergleichen
- Investitionen absichern
- Szenarien risikolos testen
Beispiel:
Ein Produktionsplaner möchte wissen, ob eine zusätzliche Montagestation die Ausbringungsmenge verbessert. In der Simulation werden verschiedene Varianten modelliert, ohne Eingriff in den laufenden Betrieb.
Was ist Emulation?
Bei der Emulation wird eine reale Steuerung durch ein virtuelles Modell ersetzt. Dieses Modell kommuniziert in Echtzeit mit Steuerungssoftware (z. B. SPS, MES), so als ob es eine physische Anlage wäre. So lassen sich etwa virtuelle Inbetriebnahmen durchführen, lange bevor die reale Technik aufgebaut ist.
Typische Ziele:
- Steuerungslogik testen (SPS, MES)
- Virtuelle Inbetriebnahme
- Schnittstellen prüfen
- Fehlerszenarien durchspielen
Beispiel:
Ein Maschinenbauer testet seine SPS-Programmierung an einem emulierten Modell der Anlage, lange bevor die echte Hardware aufgebaut ist. Das spart Zeit und reduziert Fehlerquellen.
Die wichtigsten Unterschiede auf einen Blick
| Simulation | Emulation | |
| Ziel | Analyse, Planung, Entscheidungshilfe | Testen, Validierung, Inbetriebnahme |
| Verbindung zur Steuerung | Keine Verbindung zu realer Steuerung | Direkte Echtzeit-Anbindung z. B. an SPS oder MES |
| Zeitebene | Oft beschleunigt (z. B. 1 Tag = 1 Sekunde) | Echtzeit |
| Typische Nutzer | Planer, Logistiker, Entscheider | Automatisierer, IT, Inbetriebnehmer |
Wann wird was eingesetzt?
Simulation kommt typischerweise in der frühen Planungsphase zum Einsatz, etwa bei Layoutfragen, Kapazitätsberechnungen oder Investitionsentscheidungen. Sie hilft, verschiedene Optionen zu analysieren und fundierte Entscheidungen zu treffen.
Emulation wird meist im späteren Projektverlauf genutzt, sobald Steuerungskomponenten entwickelt oder getestet werden. Sie unterstützt die technische Umsetzung, insbesondere bei der virtuellen Inbetriebnahme oder dem Test von Schnittstellen.
In vielen Projekten ist eine Kombination aus beiden Ansätzen sinnvoll, z. B. bei der Einführung neuer Anlagen, bei Retrofit-Vorhaben oder im Rahmen digitaler Zwillinge.
Praxisbeispiel:
Ein neues Logistiksystem wird zunächst simuliert, um das optimale Layout zu bestimmen. Im Anschluss wird das Modell emuliert, um die SPS-Logik abzusichern – noch bevor die reale Technik aufgebaut ist.
Der richtige Einsatz entscheidet
Simulation und Emulation verfolgen unterschiedliche Ziele und bringen in Kombination den größten Nutzen. Wer beide Methoden gezielt einsetzt, schafft belastbare Entscheidungsgrundlagen und reduziert technische Risiken.
Wichtig ist: Klarheit über das Projektziel und die Anforderungen.
Wir unterstützen Sie dabei, den passenden Ansatz für Ihre Anwendung zu finden – herstellerneutral und praxisorientiert.
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