Digitaler Zwilling für die virtuelle Inbetriebnahme - Ecoclean
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Digitaler Zwilling für die virtuelle Inbetriebnahme Ecoclean wissenschaftliche Artikel | Theorie wird greifbar! Entwicklung und Implementierung eines digitalen Zwillings für die virtuelle Inbetriebnahme von Zuführsystemen für den Werkstücktransport. Masterarbeit Agenth Vengadeswaran. Prof. Dr.-Ing. Ulrich Hoffmann, Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik. Lehrgebiet: Prozessautomatisierung |FH Aachen. Die Wirtschaftskraft Deutschlands basiert auf Innovationen. Dass die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft dabei eine wichtige Rolle spielt, demonstrieren die FH Aachen und die Ecoclean GmbH seit über zehn Jahren. Wissen ist in Innovationsprozessen die wesentliche Ressource. Dabei geht es allerdings um mehr als theoretische Informationen. Erst aus der Fähigkeit, Informationen zu interpretieren und anzuwenden sowie deren praktische Anwendbarkeit einzuschätzen, entsteht Neues. Genau hier setzt die Zusammenarbeit zwischen der Hochschule Aachen und der Ecoclean GmbH an. „Im Schnitt sind es zwei Abschlussarbeiten pro Semester, die ich zusammen mit Ecoclean betreue. Über die zwölf Jahre der Zusammenarbeit hat sich gezeigt, dass die Themen der Arbeiten Kontinuität aufweisen. Daraus entstanden und entstehen Lösungen und Produkte, die sowohl das Unternehmen und dessen Kunden als auch die Hochschule und die Studierenden weiterbringen“, berichtet Prof. Dr.-Ing. Ulrich Hoffmann, Fachbereich 5 – Elektrotechnik und Informationstechnik der FH Aachen. Die Hochschule für angewandte Wissenschaft zählt mit zehn Fachbereichen zu den größten und wichtigsten Fachhochschulen Deutschlands. Das Studienangebot umfasst rund 90 Bachelor- und Masterstudiengänge, die neben den klassischen MINT-Fächern (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) die Bereiche Wirtschaftswissenschaften und Gestaltung beinhalten. Durch das praxisnahe Studium werden die Studierenden optimal auf eine Tätigkeit in zukunftsweisenden Berufen vorbereitet. Simulation und virtuelle Inbetriebnahme im Fokus Bei diesen Bachelor- oder Masterarbeiten geht es häufig um die Prozessautomatisierung beziehungsweise die Optimierung der Planungsinstrumente dafür. Das Ziel ist letztendlich die Simulation von Abläufen und die virtuelle Inbetriebnahme (VIBN), um Konstruktion und Software im Vorfeld zu überprüfen, Optimierungen vorzunehmen und dadurch Fehler zu vermeiden. „Die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau wird zunehmend beeinflusst von der Fähigkeit, Anlagen vorab virtuell zu erstellen. Es ermöglicht, schnell, flexibel und kosteneffizient auf kundenspezifische Anfragen zu reagieren“, erklärt Ulrich Hoffmann. „Die virtuelle Inbetriebnahme ist ein Themenbereich, den wir zusammen mit der Hochschule Aachen in den letzten Jahren mit verschiedenen Bachelor- und Masterarbeiten vertieft haben. Auch für die verschiedenen Anlagenbereiche wie Handhabungs- beziehungsweise Robotertechnik, Verfahrenstechnik und Werkstücktransport Lösungen gefunden haben“, ergänzt Rüdiger Fritzen, Leiter Elektrik-Konstruktion bei Ecoclean in Monschau. Der Standort Monschau des Herstellers von Anlagen und Systemen für die industrielle Bauteilreinigung und Oberflächenbearbeitung inklusive Automatisierungs- und Verkettungstechnik ist eines von insgesamt zwei globalen Kompetenzzentren, die für alle Unternehmen der weltweit agierenden SBS Ecoclean Group tätig sind. Ecoclean GmbH Mühlenstraße 12 70794 Filderstadt, Germany Tel +49 711 7006-0 info.filderstadt@ecoclean-group.net www.ecoclean-group.net Seite 1 von 3
VIBN von Zuführsystemen für den Werkstücktransport. Mit der Entwicklung und Implementierung eines digitalen Zwillings für die virtuelle Inbetriebnahme von Zuführsystemen für den Werkstücktransport komplettierte Agenth Vengadeswaran mit seiner Masterarbeit die Simulation der von Fritzen genannten Anlagenbereiche. „Ziel der Arbeit war, zunächst unterschiedliche modulare Bausteine zu entwickeln, die es dann ermöglichen, digitale Zwillinge des Zuführsystems entsprechend den jeweiligen kundenspezifischen Anforderungen zu generieren“, präzisiert Rüdiger Fritzen. Mit der Software WinMOD und dem Zusatztool Simline erarbeitete Agenth Vengadeswaran unterschiedliche Module und Makros mit hinterlegten Softwarefunktionen für die Zuführung. Aus diesen wird entsprechend einem projektspezifisch definierten Anordnungsplan und zusammen mit dem jeweiligen Anlagenlayout und den Makros über ein Generierungstools ein virtuelles Modell erzeugt und der Materialfluss simuliert. Das virtuelle Zusammenspiel der verschiedenen aus Modulen zusammengesetzten Anlagenkomponenten ermöglicht nicht nur eine beschleunigte Konstruktion. Es lassen sich auch Schnittstellenprobleme schnell erkennen und beseitigen. Ein weiterer Aspekt, den Agenth Vengadeswaran im Rahmen seiner Arbeit untersuchte, ist eine Kosten-/Nutzen-Analyse. Sie ergab, dass der Zeitbedarf für die Modellierung durch die Modularisierung nahezu halbiert wird. Die daraus resultierenden Kosteneinsparungen führen zu einer schnellen Amortisation der erforderlichen Investitionen. Die virtuelle Inbetriebnahme wird bisher bereits in verschiedenen Unternehmen genutzt, um beispielsweise Stücklisten und Materiallisten zu erstellen oder Komponentenabgleiche durchzuführen. Eine komplette Anlage inklusive Roboter- und Zuführtechnik in 3D zu modellieren und virtuell am Bildschirm laufen zu lassen, ist dagegen noch nicht so verbreitet. „Für einen effektiven Einsatz der virtuellen Inbetriebnahme ist es jedoch entscheidend, dass wie bei Ecoclean ein Baukastensystem für alle Komponenten entwickelt wird, aus dem die Maschinen modelliert und getestet werden können“, konkretisiert Ulrich Hoffmann. Eine Win-Win-Situation für alle Beteiligten. Vorteile aus der Zusammenarbeit und den daraus entstehenden Lösungen ergeben sich nicht nur für Ecoclean. Die Hochschule profitiert ebenfalls von diesem Abgleich zwischen Wissenschaft und industrieller Praxis. „Als Hochschule vermitteln wir in erster Linie Grundlagen, die selbstverständlich immer wieder angepasst werden. Durch die sehr aktuellen Aufgabenstellungen der Abschlussarbeiten bei Ecoclean erhalte ich darüber hinaus einen guten Einblick in den Stand der Technik in der Industrie und den dafür nötigen Qualifikationsbedarf unserer Studierenden. Diese Informationen kann ich in meine Lehrveranstaltungen einfließen lassen“, erklärt Ulrich Hoffmann. Studierenden ermöglicht die Kooperation nicht nur, Unternehmen kennenzulernen und erste Industrieerfahrung zu sammeln, sondern im Rahmen der Bachelor- oder Masterarbeiten auch reale Lösungen zu entwickeln. Daraus resultiert auch bei Ecoclean häufig ein attraktives Jobangebot. „Es gibt eine große Anzahl von Studierenden, die nach dem Abschluss in der Region arbeiten möchten und dafür ist die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Fachhochschule eine gute Ausgangsbasis“, merkt Ulrich Hoffmann abschließend an. Ecoclean GmbH Mühlenstraße 12 70794 Filderstadt, Germany Tel +49 711 7006-0 info.filderstadt@ecoclean-group.net www.ecoclean-group.net Seite 2 von 3
Bildtexte ▪ Foto: Ecoclean_AR_System_user / Ecoclean_AR_System_support Digitaler Zwilling für die virtuelle Inbetriebnahme Die Implementierung eines digitalen Zwillings zielt darauf ab, Prozesse im Vorfeld zu simulieren, um Optimierungen vorzunehmen und so Fehler zu vermeiden. Dies ist ein sehr gutes Beispiel dafür, welche Vorteile durch die Digitalisierung von Prozessen erzielt werden können. Bildquelle: Ecoclean GmbH Die SBS Ecoclean Group entwickelt, produziert und vertreibt zukunftsorientierte Anlagen, Systeme und Services für die industrielle Bauteilreinigung und Oberflächenbearbeitung. Diese Lösungen, die weltweit führend sind, unterstützen Unternehmen rund um den Globus dabei, in hoher Qualität effizient und nachhaltig zu produzieren. Die Kunden kommen aus der Automobil- und Zulieferindustrie sowie dem breit gefächerten industriellen Markt – von der Medizin-, Mikro- und Feinwerktechnik über den Maschinenbau und die optische Industrie bis zur Energietechnik und Luftfahrtindustrie. Der Erfolg von Ecoclean basiert auf Innovation, Spitzentechnologie, Nachhaltigkeit, Kundennähe, Vielfalt und Respekt. Die Unternehmens-Gruppe ist mit zwölf Standorten weltweit in neun Ländern vertreten und beschäftigt über 900 Mitarbeiter/innen. Hinweis : Bitte beachten Sie, dass die in unseren Pressemitteilungen vorgestellten Produkte, Dienstleitungen, Lösungen, Projekte oder Beispiele u.U. nur regional und unter besonderen Voraussetzungen verfügbar sind. Um zu klären, ob Ihnen das Produkt bzw. die Dienstleistung zur Verfügung steht, wenden Sie sich an sales.monschau@ecoclean-group.net. Ansprechpartner für die Zusammenarbeit zwischen Ecoclean GmbH und der FH Aachen Ecoclean GmbH (Kompetentzzentrum Monschau), Rüdiger Fritzen Hans-Georg-Weiss-Str. 10, 52156 Monschau, Deutschland, Tel. +49 2472 83-243 ruediger.fritzen@ecoclean-group.net Ansprechpartner für Redaktionen SCHULZ. PRESSE. TEXT., Doris Schulz, Journalistin DJV Landhausstrasse 12, 70825 Korntal, Deutschland, Tel. +49 711 85408 ds@pressetextschulz.de, www.schulzpressetext.de Ecoclean GmbH, Kathrin Gross, Marketing Tel. +49 711 7006-223, Fax +49 711 7006-148 kathrin.gross@ecoclean-group.net, www.ecoclean-group.net Ecoclean GmbH Mühlenstraße 12 70794 Filderstadt, Germany Tel +49 711 7006-0 info.filderstadt@ecoclean-group.net www.ecoclean-group.net Seite 3 von 3
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