Produktionsanlagen von der Planung bis zum Betrieb digitalisieren

Das digitale Framework „Heitec 4.0“ bildet die Basis für die modernen Engineering-Methoden und stellt den digitalen Zwilling – also das Pendant zur realen Anlage – für Planung, Inbetriebnahme und Optimierung von Anlagen zur Verfügung.

„Wir erkennen so frühzeitig Fehler in Planung, Konstruktion und Software. Da alles am Bildschirm geschieht, wird keine Anlage fehlerbehaftet gebaut“, betont Richard Heindl, Vorstandsvorsitzender der Heitec AG. „In Zukunft werden diese digitalen Technologiebaukästen die Maschinen- und Anlagenplanungen immer mehr bestimmen. Und Heitec ist hier einer der Vorreiter und verfolgt damit ein neues Entwicklungsparadigma.“

Die virtuellen Modelle einer Anlage oder Maschine sind in HeiVM zusammengefasst. Für die Programmierung von Steuerungen und Roboter verhalten sich diese virtuellen Modelle bezüglich der Kinematik und der Schnittstellen genauso wie ihre physikalischen Vorbilder. Umfangreiche Bibliotheken an virtuellen Komponenten, angefangen von Pressen, Robotern, Förderbändern über Automatisierungssysteme bis zu Sensoren und Aktoren, erleichtern das Modellieren der Prozesse. Auf diese Weise können Automatisierungskonzepte sowohl in ihrer Funktionalität als auch in ihrem Zeitverhalten getestet und Prozessabläufe optimiert werden, bevor die realen Anlagen und Maschinen bereit stehen.

Mit dem Konzept der realen Inbetriebnahme am virtuellen Modell können alle gegenwärtigen und künftigen Betriebsabläufe in der entsprechenden Produktionsumgebung in Echtzeit getestet werden. Für die funktionalen Abläufe wird die Original-Automatisierungssoftware verwendet und qualifiziert. Auf diese Weise erreicht man eine höhere Auslieferungsqualität der Software für Automatisierungs- und Antriebslösungen und erkennt frühzeitig Konstruktions- und Ablauffehler. Durch das Parallelisieren der Prozesse wird die Projektlaufzeit signifikant minimiert und Funktion verschiedenster Schnittstellen miteinander getestet. Darüber hinaus kann der Prozess-Owner mit HeiVM und den erforderlichen Technologieobjekten selbst eine frühzeitige digitale Planung seiner Anlagen realisieren.

HeiTPM bildet Brücken zwischen der objekt- und dienste-orientierten IT-Welt und den Maschinen im Shopfloor, deren Umgebung gekennzeichnet ist durch heterogene Protokolle, Schnittstellen und synchron getakteten Abläufen bis hin zur Realzeit im Millisekunden-Bereich. HeiTPM ergänzt die aus dem Shopfloor abgegriffenen Daten mit semantischen und strukturellen Informationen. Die so entstehenden selbstbeschreibenden Informationsobjekte können über Standardprotokolle auf Basis von z.B. OPC UA bzw. MQTT (Publishing/ Subscribe Prinzip) an Systeme zur Online-Visualisierung, Langzeitspeicherung, der weiteren Analyse mit Methoden des Data Mining oder des Maschinellen Lernens weitergeleitet werden.

Mit den während der Produktion erfassten Informationen aus der realen Anlage, wie Auftragsdaten, taktsynchrone Prozessdaten, Fehlermeldungen, etc. kann man in Verbindung mit dem digitalen Zwilling der Anlage die Produktion im Büro analysieren. So lassen sich Optimierungsstrategien für den Produktionsablauf entwerfen, Fehlerursachen erforschen und Qualitätsdaten bewerten. Veränderungen können am virtuellen Modell getestet und bei erfolgreichem Verlauf in die Anlage eingebracht werden. HeiTPM erlaubt eine schnelle Integration in unterschiedliche IT-Landschaften. Die Anbindung erfolgt herstellerunabhängig an unterschiedliche Plattformen wie Acron, SAP oder verschiedene Cloud-Lösungen wie z.B. Mindsphere oder AnyViz.

HeiMAX ist ein mobiles Assistenzsystem und sorgt für einen optimalen bedarfsorientierten und papierlosen Workflow bei der Planung, Koordination und Ausführung der Produktion. Es strukturiert mit elektronischer Unterstützung von Smart Devices Check- und Aufgabenlisten kollaborativ und verzögerungstolerant und ist robust gegen Unterbrechungen. Die web-basierte Software kommuniziert dabei mit allen im Unternehmen genutzten, übergeordneten ERP- und CAD-Systemen sowie mit weiteren Systemen und stellt den Nutzern alle notwendigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung.

HeiMAX kann für alle Prozesse verwendet werden, bei denen strukturierte Listen abgearbeitet und ausgewertet werden müssen wie beispielsweise bei der Qualitätssicherung, bei der Qualifizierung/Validierung oder bei Abnahmeprotokollen. Realisiert ist aktuell eine HeiMAX-Lösung für die intelligente Unterstützung beim Service und Wartung.

SPS IPC Drives 2017, Halle 6 / Stand 330

Bild: SPS IPC Drives 2017: Mit Heitec 4.0 schneller zur vernetzten Produktion.

 

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