Emulate3D – Digitale Zwillinge für Produktion und Logistik
Einleitung zum Tool
Emulate3D ist eine leistungsstarke Software zur Simulation und virtuellen Inbetriebnahme von Automatisierungssystemen, die Maschinen- und Anlagenbauprojekte während des kompletten Projektzeitraums begleitet. Sie ermöglicht realistische 3D-Modelle, die Steuerungslogik, Robotik und Materialfluss integrieren.
Mit Simulation können Unternehmen Prozesse frühzeitig testen, Fehler reduzieren, Durchlaufzeiten verkürzen und Investitionsrisiken senken. Die virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht es, SPS-Steuerungen und auch überlagerte Steuerungssysteme frühzeitig und unabhängig von der realen Mechatronik in Betrieb zu nehmen, wodurch sich der kostenintensive Einsatz vor Ort und auch das Inbetriebnahmerisiko deutlich reduzieren. Emulate3D ist branchenübergreifend einsetzbar, sowohl im Maschinen- als auch im Anlagenbau.
Einsatzbereiche und typische Anwendungen
- 3D-Layoutplanung
- Immersives Engineering mittels Virtual Reality und Augmented Reality
- Simulation von Produktions- und Logistiksystemen
- Leistungsermittlung
- Dimensionierung der Anlagenbestandteile
- Engpassanalysen
- Virtuelle Inbetriebnahme
- Tests von SPS-Programmen auf Fehler
- Tests von Materialflussrechnern auf Fehler
- Schulungsumgebungen für Personal
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Mehr InformationenZentrale Funktionen und Stärken
Seit ihrem Bestehen besticht die Software durch ihre hohe Innovationskraft bei der Weiterentwicklung. Trends und neue Technologien werden früh erkannt und nutzbar gemacht.
- Vielzahl an Standardbibliotheken und -funktionen verfügbar
- Individuell erweiterbar um smarte Bausteine und Funktionen
- Sehr detaillierte 3D-Modelle bis hin zur physikbasierten Simulation
- Offener Ansatz, z. B. sehr viele 3D-CAD-Schnittstellen
- Schnittstellen zu unterschiedlichsten Automatisierungsplattformen (Siemens, Rockwell …)
- Unterstützung unterschiedlichster mechatronischer Lösungen wie Maschinen, Roboter, Transportsysteme, Lagersysteme …
Aufbau und verfügbare Module
Digitale Zwillinge können in Emulate3D entweder auf Basis parametrierbarer Standardkomponenten oder auf Basis von 3D-CAD-Daten erstellt werden. Emulate3D stellt dafür zum einen Tausende Standardbausteine in sogenannten Katalogen zur Verfügung und zum anderen das Modul „CAD-is-the-model“ für die Kinematisierung der CAD-Daten. Für Simulationen stehen die Module „Testrunner“ und „Analysis“ für die Durchführung und Auswertung von Läufen zur Verfügung. Die Anbindung von Steuerungen bei virtuellen Inbetriebnahmen erfolgt über das Modul „IO-Browser“.
Versionen und Lizenzmodelle
Die unterschiedlichen Anwendungsbereiche von Emulate3D werden durch verschiedene, aufeinander aufbauende Editionen der Software unterstützt. Diese sind
- Emulate3D Layout (Layoutplanung)
- Emulate3D Demonstrator (Animation, Visualisierung)
- Emulate3D Simulator (Ablaufsimulation)
- E3D Ultimate (Virtuelle Inbetriebnahme)
Alle Lizenzen sind Netzwerklizenzen, die sowohl als Subscription- als auch als Kauflizenzen (Perpetual) angeboten werden. Neben kommerziellen Lizenzen sind auch Educational-Lizenzen verfügbar.
Integration und Schnittstellen
Emulate3D verfügt über eine Vielzahl nativer CAD-Schnittstellen, darunter beispielsweise AutoCAD, Inventor, Creo Parametric, SketchUp, SolidWorks und NX. Importe sind auch über STP oder VRML möglich. Beim Import bleiben Strukturen und Layer erhalten. Darüber hinaus können die Daten automatisiert vereinfacht werden.
Für die Anbindung von SPS-Steuerungen stehen zahlreiche Schnittstellen für Hardware-in-the-loop und Software-in-the-loop zur Verfügung. Dazu gehören beispielsweise Kopplungen an Siemens, Rockwell, Beckhoff, B&R und Omron. Die Kommunikation mit überlagerten Systemen ist beispielsweise über TCP/IP, UDP, MQTT oder OPC UA möglich.
Häufige Fragen (FAQ)
Können mit Emulate3D auch große Anlagen modelliert werden?
Ja, mit Emulate3D ist auch der Aufbau großer Modelle möglich. Insbesondere, wenn auf die internen Bausteine zurückgegriffen wird, da diese sehr leistungsfähig sind. Aufgrund der verwendeten, leistungsfähigen Render-Engine „Unreal“ funktionieren aber auch Modelle mit großen Mengen an 3D-CAD-Daten.
Rechnet sich die virtuelle Inbetriebnahme?
Konkrete Einsparungen durch den Einsatz der virtuellen Inbetriebnahme messbar zu machen, ist häufig nicht einfach, da es in Projekten einfach zu viele Einflussparameter gibt. Zahlreiche Aussagen von Nutzern der virtuellen Inbetriebnahme lassen jedoch durchaus darauf schließen, dass sich die investierte Zeit und somit die Kosten am Ende rechnen. Zudem schreiben viele Ausschreibungen inzwischen von vornherein die Durchführung einer virtuellen Inbetriebnahme vor.
Wie genau sind die Physiksimulationen von Emulate3D
Emulate3D stellt vier verschiedene Physics-Engines zur freien Auswahl bereit. Jede hat ihre Vorteile. Insgesamt lässt sich damit das physikalische Verhalten von Körpern schon recht gut simulieren. Eine numerische Simulation kann selbstverständlich noch zu genaueren Ergebnissen führen, jedoch nur zu dem Preis deutlich längerer Rechenzeiten. Deshalb ist sie für Ablaufsimulationen und VIBN nicht geeignet.
Hersteller und Bezug
Seit der Übernahme von Emulate3D durch Rockwell Automation im Jahr 2019 ist dieser Hersteller und kümmert sich um die Weiterentwicklung. Die Firma SimPlan hat mit dem ersten Release die Vertriebspartnerschaft für den europäischen Raum übernommen. Neben der Software bietet SimPlan auch zugehörige Dienstleistungen, Schulungen und First-Level-Support an.
