„Vir­tu­el­le In­be­trieb­nah­me und In­te­gra­ti­on von In­dus­trie 4.0 bei Klein- und mit­tel­stän­di­schen Un­ter­neh­men“

Partnerunternehmen:
Die Pro-f Automation GmbH ist ein Dienstleister für Programmierungen in der Automatisierung von Industrieanlagen unterschiedlicher Branchen. Kund*innen sind primär Maschinenbauunternehmen, welche mit ihren Sondermaschinen im In- und Ausland Produktionsbetriebe beliefern. Leistungsschwerpunkt, in Zusammenarbeit mit anderen Dienstleistern, ist die Programmierung der Software für die Automatisierung der Maschinen und die Anbindung an die Leitsysteme.

Themenschwerpunkte:
Automatisierung, Virtuelle Inbetriebnahme (VIBN), Industrie 4.0, Digitalisierung, Visualisierung

Ausgangssituation und Problembeschreibung:
Derzeit gibt es einige Entwicklungsprojekte bei der Pro-f Automation GmbH. Eines davon ist die Konstruktion mithilfe einer virtuellen Inbetriebnahme (VIBN).

Hierbei werden die Konstruktionsdaten für eine reale Maschine als Basis verwendet, um damit einen digitalen Zwilling der Anlage herzustellen. In diesen digitalen Daten wird die Maschine programmiert. Mögliche Risiken können so bestmöglich aufgezeigt werden, noch bevor die Hardware final gebaut wurde. Der Datentransfer kann so von möglichen Entscheidungsstellen (z. B. Maschinenbauer, Instandhalter, Abteilungs- und Geschäftsleitung bis hin zu den Verantwortlichen beim Endkunden) begutachtet werden. Es entsteht somit eine transparente Produktion. Nach erfolgreichem Testlauf der virtuellen Inbetriebnahme werden die digitalen Daten und Programme auf die reale Maschine übertragen und es kann ohne zu erwartende Risiken zeitnah mit der Anlage produziert werden. Eine virtuelle Inbetriebnahme hat im Falle von Maschinen- oder Anlagenerweiterungen den Vorteil, dass die Anlage während der gesamten Zeit der digitalen Datenprogrammierung produzieren kann und somit (fast) keine Stillzeiten an den Anlagen entstehen.

Im Falle einer Neuanlage werden zumindest die Inbetriebnahmezeiten beim Kunden deutlich reduziert und mögliche Probleme oder Fehler im Vorfeld reduziert.

Zielformulierung:
Visualisierung und Vernetzung einer virtuellen Inbetriebnahme mithilfe von Siemens, Viper (SPS) und Yams (3D) mit anschließender Ergebnispräsentation. Als Grundlage für die Programmierung dient ein fertiges SPS-Programm (Siemens S7 1500).

Aufgabenbereiche: 

• Visualisierung der Fördertechnik innerhalb der Daten der virtuellen Maschine
• Kinematisierung in der VIBN
• Viper Programmierung (SPS-Programm, CedeSYS basiert)
• Ergebnispräsentation

Zielgruppe:

Studierende der Fachrichtungen

• Elektrotechnik
• Informatik
• Maschinenbau
• Fachrichtung/Vertiefung Mechatroniker

Erwünschte (Vor-)Kenntnisse: 

• Industrielle Automatisierungstechnik
• Interesse an Automatisierung und Digitalisierung