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Virtuelle Inbetriebnahme – Maschinen und Anlagen effizienter in Betrieb nehmen

Die virtuelle Inbetriebnahme von industriellen Produktionsanlagen und Maschinen ermöglicht eine zeitlich beschleunigte, kostensparende und effizientere reale Inbetriebnahme. Darüber hinaus kann sie dabei helfen Einarbeitungszeiten zu verkürzen, Materialkosten zu sparen und die Stillstandzeiten bei Erweiterungen zu minimieren.

Was ist eine virtuelle Inbetriebnahme?

Industrielle Produktionsanlagen sowie einzelne Maschinen und Roboter sind oft das Ergebnis monate- oder gar jahrelanger Planungs- und Konstruktionsarbeit. Dabei gilt: Je individueller und komplexer eine Anlage oder Maschine ist, umso kniffliger ist meist die Konstruktion. Doch nur wenn alle Komponenten perfekt zusammenarbeiten, ist eine reibungslose Funktion der Anlage gewährleistet. Genau hier liegt oft das Problem: Ob eine Anlage zu 100% optimal arbeitet, lässt sich normalerweise erst nach der Inbetriebnahme feststellen. Und die allein nimmt bei vielen industriellen Projekten bereits ein Viertel der Gesamtlaufzeit ein. Das bedeutet: Noch bevor eine Anlage in Betrieb genommen werden kann, verschlingt sie bereits Unsummen an Geld und beansprucht enorm viel Zeit. Wird bei der Inbetriebnahme festgestellt, dass einzelne Abläufe angepasst oder optimiert werden müssen, steigen die Kosten noch einmal, denn an der bereits fertiggestellten Anlage Änderungen vorzunehmen, ist überaus zeit- und kostenintensiv.

Die virtuelle Inbetriebnahme hilft diese Schwierigkeiten zu umgehen: Schließlich handelt es sich hierbei um eine simulierte Inbetriebnahme mithilfe eines sogenannten „digitalen Zwillings“ oder „digitalen Prototyps“. Hinter dem digitalen Zwilling verbirgt sich ein digitales Simulationsmodell, mit dem sämtliche Arbeitsabläufe der Maschine realitätsgetreu dargestellt werden können. So wird es bereits vor der realen Inbetriebnahme möglich, festzustellen, ob und wie die Maschine funktioniert und ob gegebenenfalls Optimierungsmaßnahmen vorgenommen werden müssen.

Welche Vorteile bietet eine virtuelle Inbetriebnahme?

Eine sauber durchgeführte virtuelle Inbetriebnahme bietet eine ganze Reihe an Vorteilen. Besonders hervorzuheben sind die Kosten- sowie die Zeitersparnis. Zwar ist auch die Programmierung einer digitalen Anlagensimulation mit einem finanziellen Aufwand verbunden, jedoch wird dieser durch die Einsparnisse bei der späteren realen Inbetriebnahme deutlich überboten. Überzeugen Sie sich selbst!

Frühzeitige Aufdeckung von Schwachstellen und Optimierungspotentialen

Eine einmal montierte und in Betrieb genommene industrielle Anlage zu bearbeiten kostet viel Zeit und ist nur unter großem Arbeitsaufwand möglich. Die virtuelle Inbetriebnahme hilft diese Kosten auf ein Minimum zu reduzieren: Werden erste Simulationsmodelle bereits während der Planungs- und Konstruktionsphase erstellt, können potentielle Schwachstellen und Optimierungspotentiale frühestmöglich identifiziert und entsprechend bearbeitet werden. Das lässt spätere Änderungen obsolet werden und spart somit Zeit und Material, während Produktionsausfälle verhindert werden.

Taktzeitenoptimierung

Dank der virtuellen Inbetriebnahme werden nicht nur Verbesserungsmöglichkeiten an der Maschine selbst, sondern auch an ihrer Arbeitsweise aufgedeckt. Sind die Taktzeiten nicht schnell genug oder kommt es im Produktionsprozess zu Kollisionen, kann dies von vornherein behoben werden. So werden letztendlich nur noch Anlagen und Maschinen montiert, die bereits vollumfänglich optimiert wurden und entsprechend von vornherein ein Maximum an Leistung erbringen.

Kürzere Stillstandzeiten bei späteren Modifizierungen

Ein weiterer Vorteil von digitalen Anlagesimulationen ergibt sich mit Blick auf spätere Modifizierungen, Erweiterungen und Umrüstungen. Diese bringen normalerweise kostenintensive Stillstandzeiten mit sich ­– nicht jedoch, wenn mögliche Erweiterungen vorab am digitalen Zwilling geplant und simuliert werden. Wichtig ist in diesem Zusammenhang jedoch eine umfassende digitale Dokumentation sämtlicher Umbau- und Reparaturmaßnahmen, die an der Maschine durchgeführt wurden. Nur so simuliert der digitale Zwilling die Funktionsweise der Anlage wirklich realitätsgetreu und erlaubt die entsprechenden Rückschlüsse.

Gefahrloses Testen von Störfällen

Störfälle können in jedem Betrieb vorkommen, weshalb Produktionsanlagen und Maschinen über entsprechende Sicherheitsvorkehrungen verfügen sollten. Diese unter realen Bedingungen zu testen, ist aufgrund der potentiellen Gefährdung von Angestellten und Mitarbeitern natürlich nicht möglich. Dank virtueller Inbetriebnahme jedoch schon: Die Simulation erlaubt es sämtliche Störszenarien zu programmieren und so zu testen, wie sich die Maschine im Ernstfall verhalten würde. Das hilft potentielle Sicherheitslücken aufzudecken und noch in der Konstruktionsphase zu beheben.

Virtuelle Schulungen

Jede industrielle Anlage braucht einen entsprechenden Fachexperten, der sie bedient. Obwohl Maschinen immer komplexere Aufgaben übernehmen können und dadurch noch kostensparender und effizienter arbeiten, funktionieren sie nur, wenn sie korrekt bedient werden. Normalerweise erfordert dies zeitintensive Mitarbeiterschulungen, die naturgemäß erst nach der Inbetriebnahme der Anlage durchgeführt werden können. Dank Integration von Virtual und Augmented Reality lässt sich dieser Schritt im Zusammenspiel mit der virtuellen Inbetriebnahme vorziehen: Am digitalen Zwilling können Steuerungs- und Bedienelemente verwendet und so die Steuerung der Maschinen erlernt werden. Auch das spart viel Geld und Zeit.

Die Vorteile der virtuellen Inbetriebnahme im Überblick:

  • Schwachstellen und Optimierungspotentiale aufdecken und beheben
  • Taktzeiten beschleunigen
  • Erweiterungen und Modifizierungen mit verkürzten Stillstandzeiten
  • Simulation von Störfällen
  • virtuelle Schulungen
  • kein kostenintensives Material für testweise Inbetriebnahme nötig
  • umfassende Zeitersparnis
  • große Kostenreduktion (Fehlerbehebung, Modifikationen, Inbetriebnahme)

Wie funktioniert die virtuelle Inbetriebnahme und was gilt es zu beachten?

Eine virtuelle Inbetriebnahme kann nur dann effektiv sein, wenn das Simulationsmodell so programmiert wird, dass es das reale Verhalten der Anlage tatsächlich präzise wiedergibt. Unsere Techniker entwickeln die digitalen Prototypen anhand der CAD-Daten der Kundenanlagen, um eine maximal realitätsgetreue Simulation erschaffen zu können. Trotzdem gibt es natürlich Grenzen der Simulationsfähigkeit einer Anlageninbetriebnahme – Fehler bei der Montage können genauso wie Fehlbedienungen nicht vorab einprogrammiert werden. Davon abgesehen ist die virtuelle Inbetriebnahme sowohl für Großkonzerne als auch kleinere und mittelständische Unternehmen eine hervorragende Möglichkeit, um bei der Inbetriebnahme von Produktionsmaschinen und -anlagen viel Zeit und Geld zu sparen. Überzeugen Sie sich selbst und sprechen Sie uns für weitere Informationen einfach an.  

 

 

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