Die Anwendung entscheidet

Die Verkürzung von Entwicklungs- und Inbetriebnahmezeiten ist ein wesentlicher Beitrag zur Effizienzsteigerung im Unternehmen. Wachsender Funktionsumfang, zunehmend komplexe Steuerungen, eine große Typen-Varianz sowie kürzere Lebenszyklen und die Forderung nach mehr Flexibilität lassen sich nur durch den Einsatz effektiver Software beherrschen. Mit der virtuellen Inbetriebnahme lässt sich der Prozess von der Konstruktion bis zur Produktion von Maschinen und Anlagen beschleunigen.

Dass es ist nicht trivial ist, der Steuerung eine Maschine „ vorzuspielen", die gar nicht existiert, darüber sind sich die Experten einig. Im nachfolgenden Trendinterview machen sie aber auch deutlich, dass eine Menge Gründe für die virtuellen Inbetriebnahme bzw. Simulation von Anlagen sprechen. Sie soll den Entwicklungsprozess beschleunigen und schneller zu optimalen Steuerungsprogrammen führen. Auch lassen sich Belastungssituationen besser darstellen, weil z.B. die maximale Auslastung der Anlage simuliert werden kann, was wegen des hohen Materialbedarfs bei praktischen Inbetriebnahmen kaum möglich ist. Oft erfordert auch die Sicherheitstechnik eine Prüfung des Echtzeitverhaltens.

Grundsätzlich halten die Experten die heutigen Engineering- und Programmiersysteme für die virtuelle Inbetriebnahme geeignet, indem sie die Kommunikation mit der Steuerung sowie zwischen Steuerung und Peripherie virtualisieren. Reicht es aus, ein SPS-Programm mit einer einfachen Simulationsumgebung zu testen, können damit bereits aussagefähige Funktionsprüfungen durchgeführt werden. Bei kritischen Anlagen sollte die Simulation dagegen detaillierter erfolgen; wobei auch der Feldbus und die Sensoren sowie die Aktoren in die Simulation einzubeziehen sind. Weitergehende Optionen, wie automatisierte Prüfabläufe sind so jedoch kaum möglich. Dazu sind spezielle Tools für die virtuelle Inbetriebnahme erforderlich. Letztendlich muss für jeden Anwendungsfall entschieden werden, was und wie es getestet werden soll und dementsprechend auch, ob das genutzte Engineering-Tool die Aufgabe der virtuellen Inbetriebnahme erfüllen kann oder ob ein eigenständiges Simulationswerkzeug erforderlich ist.

Eine Herausforderung besteht nach Expertenmeinung in der Erzeugung eines Simula- tionsmodells. CAE-/CAD- sowie die Programmiersysteme der Steuerungshersteller erfüllen ihre typischen Aufgaben. Da die mit den Tools erzeugten Daten jedoch in erster Linie dazu dienen, die Maschinen zu bauen bzw. zu betreiben, fehlen die zur Erzeugung und Ausführung eines virtuellen Prototyps erforderlichen Informationen zu den Funktionen einzelner Baugruppen. Da diese nicht vorliegen, müssen sie für die Modellbildung aus den vorhandenen Daten abgeleitet werden. Dazu werden zukünftig neben geeigneten Datenformaten auch leistungsfähige Schnittstellen benötigt. Lesen Sie im Trendinterview, wie die Experten die aktuelle Situation sowie die weitere Entwicklung beurteilen. ge