Simulation und virtuelle Realität im Anlagenbau

Die Turnkey Manufacturing Solutions GmbH (TMS) aus dem österreichischen Linz gehört zu den führenden Herstellern von Produktionslösungen für den Automobilbereich. Um effiziente Karosseriebauanlagen und während des Betriebs erweiterbare Produktionslinien mit großer Modellvielfalt entwickeln und zu können, setzt TMS auf Lösungen für PLM und Fabrikplanung.

Mit den Tecnomatix, NX und Teamcenter, den PLM-Anwendungen von Siemens, kann Turnkey Manufacturing Solutions komplette Anlagen simulieren, virtuell in Betrieb nehmen und die Inbetriebnahmephase vor Ort um bis zu 70 Prozent verkürzen.

Immer mehr verschiedene Modelle in immer kürzerer Zeit – dieses Credo gilt mittlerweile für viele Branchen – so auch für die Automobilindustrie. Um das möglich zu machen, produzieren viele Automobilhersteller bis zu sechs unterschiedliche Karosserietypen auf derselben Produktionslinie. Die Voraussetzungen dafür schafft unter anderem die Turnkey Manufacturing Solutions GmbH (TMS) aus dem österreichischen Linz. TMS entwickelt und baut prozesssichere Produktionsanlagen der Förder- und Montagetechnik sowie schlüsselfertige Gesamtanalagen für den Karosserie-Rohbau. Das Unternehmen verfügt darüber hinaus über viel Erfahrung bei der Integration neuer Modelle in bestehende Fertigungsanalagen. Bei der Entwicklung der Anlagen nutzt TMS in vielen Bereichen Lösungen von Siemens PLM Software – unter anderem für die Simulation zur Erweiterung von vorhandenen Linien während des Betriebs.

Die reale Welt exakt simuliert

„Ohne eine detaillierte Simulation der gesamten Fertigungsanlage mit allen Komponenten wäre eine derartige Umstellung ohne längere Stillstandszeiten überhaupt nicht möglich“, weiß Ing. Harald Ecker, Teamleiter Simulation/Digitale Fabrik bei TMS. „Bei TMS ist es daher gängige Praxis, dass jede Anlage in ihrer Gesamtheit digital entworfen, getestet, in Betrieb gesetzt und vom Kunden abgenommen wird.“ Schon in der Angebotsphase nutzt TMS Lösungen von Siemens PLM Software aus dem Tecnomatix Portfolio – Plant Simulation zur Erstellung von Anlagenkonzepten und Process Designer sowie Process Simulate für die Detailplanung und Linienentwicklung. Mit dem Process Designer kann TMS auch komplexe Fertigungsprozesse gestalten und zeitgleich die Offline Programmierung der Roboter vornehmen. Da TMS nicht nur voll-, sondern auch teilautomatisierte Anlagen liefert, profitiert das Unternehmen davon, mit Process Simulate in der Anlagensimulation auch Punkte wie die Ergonomie überprüfen und optimieren zu können. Möglich ist das mit der vorkonfektionierten Software Jack aus dem Tecnomatix-Portfolio. Mit den Avataren Jack und Jill können hier menschliche Handlungen realitätsnah simuliert werden.

Effizienter Anlauf durch virtuelle Inbetriebnahme

Ein wichtiger Baustein im effizienten Anlagenbau ist neben der Simulation die virtuelle Inbetriebnahme, bei der das Simulationsmodell mit der echten Steuerung verbunden wird. Bei deren Programmierung parallel zur Anlagenoptimierung, dem sogenannten „Hardware in the Loop“, wird das tatsächliche Zeitverhalten der Anlage in die Simulation miteingebracht.

„Extrem komfortabel ist die virtuelle Inbetriebnahme aus Process Simulate bei Verwendung von Siemens-Steuerungshardware, denn deren vollständige Integration mit allen Ein- und Ausgangssignalen erfolgt über die von Siemens zu diesem Zweck geschaffene Simulation Unit. Unsere Anlagen- oder Softwareentwickler müssen sich daher nicht um das Schnittstellenthema kümmern“, freut sich Ecker. „Unsere Kunden lieben die virtuelle Inbetriebnahme, weil sie einen reibungslosen Anlauf der Produktionsanlage garantiert.“ Damit kann die Inbetriebnahmephase vor Ort um bis zu 70 Prozent verkürzt werden.