Virtualisierung von Maschinen und Anlagen

Virtuelle Maschine/Anlage

Die Virtualisierung von Maschinen und Anlagen ist eine Vertiefung und Erweiterung der Anlagensimulation. Das Ergebnis ist ein Modell, dass im Verhalten und in der Kommunikation der Realität soweit entspricht, dass es an einem realen Automatisierungssystem ohne Softwareänderung angeschlossen und in Betrieb genommen werden kann.

Seit 1991 wurde die WinMOD-Systemplattform für diese  Ziele vorbereitet. 2002 entstand der erste Prototyp für eine virtuelle Werkzeugmaschine. 2005 war die virtuelle Anlage Bestandteil eines Lastenhefts für die VIBN einer Fertigungszelle im Automobilbau.

Für die Virtualisierung in der Prozess Automation wurde die WinMOD-Systemplattform schrittweise um branchen- und technologiespezifische Bibliotheken erweitert, mit denen die notwendige Simulationstiefe für eine ganzheitliche Modellbildung erreichbar wird. Für die Zusammenarbeit mit spezialisierten Simulationstools werden WinMOD-Kommunikationen für die Integration in einem Laufzeitsystem genutzt.

Für die Virtualisierung in der Fabrik Automation wurde die WinMOD-Systemplattform um die Systemmodule für WinMOD-SIMLINE mit der 3D-Visualisierung und die Technologiebibliotheken  mit Materialflussfähigkeit erweitert. Damit können Maschinen und Anlagen aus Sicht der Automation für alle Nutzungen virtualisiert werden.

Die Virtualisierung  selbst  schafft bereits einen ersten Nutzen. Es entsteht eine funktionale Spezifikation aus Sicht des Automatisierungstechnikers.  Mängel und Fehler werden früh erkannt und behoben. Für alle folgenden Nutzungen steht eine Kommunikationsplattform zur Verfügung, die von allen Beteiligten in gleicher Weise wahrgenommen und verstanden wird.

Die virtuellen Maschinen/Anlagen entstehen im WinMOD-Projekt aus den Engineering Daten der vorgelagerten oder parallelen Engineeringprozesse und müssen  konsistent dazu gehalten werden.

Realisierung mit WinMOD:

  • Für die WinMOD-Systeme gibt es ein klares Konzept für die Modellierung von virtuellen Maschinen/Anlagen.
  •  Engineering Daten aus vorgelagerten oder parallelen Toolnutzungen werden soweit als möglich übernommen.
  • Die langjährigen Erfahrungen aus bereits erfolgten Nutzungen sind Grundlage für die Weiterentwicklung einer innovativen Technologie. Industrie 4.0 erhält so die Mittel, um die funktionale Qualität abzusichern und um Funktionen transparent und wahrnehmbar zu machen.
  • Die Entnahme von Engineeringdaten wird weitgehend mit Assistenzen unterstützt.

Erreichbare Ergebnisse:

  • Die virtuellen Maschinen/Anlagen sind ein funktionales Abbild, das von allen Beteiligten in gleicher Weise wahrgenommen und interpretiert wird.
  • Sie helfen Abstimmungsfehler zu vermeiden und Grenzen zwischen verschiedenen Gewerken zu überwinden.
  • Sie sind im Gegensatz zu textuellen Beschreibungen anschaulicher und zeigen das dynamische Verhalten.
  • Die virtuellen Maschinen/Anlagen sind das Medium für die funktionale Präsentation.