Digitale Fabrik Digitales Engineering: So gelingt der einfache Einstieg

Anbieter zum Thema

HEITEC AG

CADFEM Germany GmbH

SolidCAM GmbH

CAD+T Solutions GmbH

Die Digitalisierung von Maschinen und Produktionsanlage sollte kein Stückwerk aus isolierten Keimzellenprojekten sein. Heitec verfolgt deshalb mit seinem durchgängigen Digitalisierungskonzept einen interoperablen Ansatz für digitales Engineering, der immer die gewünschte Gesamtlösung im Blick hat.

Heitec ist als Anbieter von Anlagen- bzw. Sondermaschinen, Elektronik, Automatisierung und Digitalisierung gefragter Partner in der Umsetzung passender Komplettlösungen. So trägt das Unternehmen mit Sitz in Erlangen wesentlich dazu bei, die Kundenforderungen nach einer effizienteren, performanteren und energieextensiveren Produktion umzusetzen und damit die Wettbewerbsfähigkeit stetig zu verbessern. Die Abarbeitung der Digitalisierungsprojekte erfolgt bei Heitec in dedizierten Entwicklungsteams, ergänzt durch Branchen- oder Technologieexperten. Damit kommuniziert man mit dem Kunden stets auf Augenhöhe. So lassen sich Anforderungen noch besser verstehen und eine Umsetzung noch effizienter abwickeln. Die Mitarbeit in verschiedenen Gremien und Forschungsprojekten sorgen zudem dafür, dass die Mitarbeiter stets auf dem neusten Stand der Zeit sind. Auch das trägt wesentlich dazu bei, digitale Gesamtlösungen resilient und zukunftssicher auszulegen.

Digitales Engineering: Der digitale Zwilling

Eine entscheidende Rolle kommt dem digitalen Zwilling zu, indem das Anlagenkonzept für Machbarkeitsstudien abgebildet und mit dem jeweiligen Kunden abgesprochen wird. Neben der Abbildung von Bewegungsabläufen und dem Materialfluss – hier anhand eines Beispiels aus dem Automotive-Bereich demonstriert – lassen sich zum Beispiel Kollisionsanalysen vorab ausführen, ohne dass die Steuerung festgelegt ist und auch nur eine Zeile Code vorliegt. Anhand der visualisierten Anlage (siehe Bilder) ist das Heitec-Team in der Lage, sein Verständnis des Lastenheftes mit den Erwartungen des Kunden abzustimmen. 

Ein weiterer Effekt: Die hochauflösenden Renderings oder Videos kann dieser bereits jetzt für sein Marketing einsetzen. Nach den getätigten Anpassungen reichert das Team den digitalen Zwilling um sogenannte Verhaltensmodelle an und entwickelt die gesamte Anlagensteuerung am digitalen Zwilling zur virtuellen Inbetriebnahme. Um die Möglichkeiten aufzuzeigen, veranschaulicht die Anlage aus dem Automotive Umfeld, bei der zahlreiche Roboter, SPS-Bereiche und übergeordnete Steuerungssysteme im Zusammenspiel am digitalen Zwilling entwickelt wurden, die Möglichkeiten. Auch das Personal kann vorab am digitalen Zwilling geschult werden, sodass dies nicht erst nach Inbetriebnahme der reellen Maschine erfolgen muss.

Anlagenbetreiber profitieren durch umfangreiche und automatisierte Tests mit dem HeiMax-Testrunner bei der virtuellen Inbetriebnahme. Damit ist es bei jeder Softwareanpassungen möglich, per Knopfdruck das Anlagenprogramm funktional zu prüfen und damit unvorhergesehene Fehlfunktionen auszuschließen. Das erhöht die Softwarequalität und trägt zu einem ausfallsicheren Maschinenbetrieb bei.

Lösungen für die Smart Factory

Nachdem eine Anlage in Produktion geht, setzt Heitec mit seinen Lösungen aus der Smart Factory an. Die hauseigene IIoT Plattform, das Heitec Solution Center, bietet die Möglichkeit, digitale Services in Form von Apps bereitzustellen, sowohl die eigene App-Vielfalt als auch Anwendungen von Drittanbietern. Die Plattform bietet neben dem Tenant und Asset Management eine eigene Nutzerverwaltung und umfangreiche Konfigurationsfunktionen, um die Plattform den kundenspezifischen Designanforderungen anzupassen. Das macht die Plattform mit den zugehörigen Apps zu einem ständigen Begleiter in der Betriebsoptimierung, sowohl für Produzenten als auch für mittelständige Maschinenbauer, die ihre Maschinen mit digitalem Mehrwert und erweitertem Service anbieten möchten.

Heitec will zudem die Datenakquise so einfach gestalten, wie Nutzer es von ihrem Smart Home gewohnt sind. Deshalb hat das Team der Smart Factory einen komfortablen Onboarding-Service entwickelt, der diese Einfachheit via QR-Code Scan adaptiert hat. Das Smart Factory-Starter Kit enthält ein vorkonfiguriertes Gateway, mit dem das Auslesen von Daten aus der Steuerung und deren Kommunikation ans HSC sehr einfach wird. Das Gateway selbst und weitere Sensoren zur Messung von Energieverbräuchen lassen sich leicht per QR-Code einbinden. Der Nutzer wählt lediglich noch aus, zu welcher Maschine die Daten gehören und kann dann die Daten unmittelbar in den Apps auswerten. Das ist schnell passiert und kann vielfach wiederholt werden. Es sind keine Programmierkenntnisse notwendig, sondern es ist eine Plug-and-Play-Lösung für die Datenerfassung in der OT.

Kennzahlen aus der Produktion

Transparenz über die Produktion erhält ein Kunde mit der HeiFactory MachineViewer-App, die den Zustand sowie die OEE-Kennzahl der Maschine anzeigt. Zudem wird die Dashboard-Ansicht durch eine Top 10 Fehlerauswertung angereichert. Diese ermöglicht eine Identifizierung von Handlungshebeln zur Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit und hilft so, mehr oder kostengünstiger zu produzieren. Abgerundet wird die App durch einen Wartungsmonitor, der die Wartungserfordernisse von Maschine und Komponenten indiziert. Für Kunden, die detaillierte Auswertungen wünschen, ermöglich der Widget Creator einfache Datenkorrelationen und so individuelle Widgets zur Datenanalyse.

Medienverbräuche wie Strom und Druckluft lassen sich mit der HeiEnergy App erfassen und visualisieren. Die App bietet die Möglichkeit, Maschinen, Linien oder Werke miteinander zu vergleichen, was nicht nur für die Anlage selbst möglich ist, sondern auch für andere Verbraucher, wie Klimaanlagen, Kompressoren, usw. Denn für den CO2-Fußabdruck eines produzierten Stückguts sind das ebenso relevante Messgrößen. Da dieses Thema vital ist, werden bald auch Funktionen für die Abrechnung der Medienverbräuche oder Schnittstellen zu Systemen, die den Energieeinsatz entlang der Lieferkette aufnehmen, implementiert.

Digitales Engineering: Fazit und Ausblick

Heitec deckt durch die plattformunabhängige Entwicklungsumgebung mit einer Tool-Bibliothek alle Schritte ab – von der Planung über den digitalen Zwilling bis zur Realisierung mit Prozessmonitoring und Cyber Security, Tests, Wartung und Schulungen mit AR/VR.

Anlagen lassen sich virtuell zusammenstellen, unter verschiedenen Bedingungen konfigurieren sowie Prozesse simulieren und modellieren, um die optimale Lösung zu finden. Die frühe Entwicklung von Softwarefunktionen an Simulationsmodellen ermöglicht es, Arbeitsschritte zu reproduzieren und Anlagen vollständig virtuell in Betrieb zu nehmen. IIoT Lösungen runden das Portfolio ab.