Digitale Fabrik Simulationssoftware: Auf dem Weg zum virtuellen Engineering

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Effizienz steigern und Abhängigkeiten reduzieren – das haben sich die Verantwortlichen bei der Hahn Automation Group auf die Fahne geschrieben. Die Simulationssoftware iPhysics von Machineering hat dazu beigetragen, diese Ziele zu erreichen.

Durchlaufzeiten verkürzen, die Effizienz steigern und die Abhängigkeiten innerhalb der Abteilungen und von Lieferanten reduzieren – das war der Wunsch der Verantwortlichen bei der Hahn Automation Group. „Wir wollten die neue Art des Engineerings für maximale Qualität bei der Software nutzen“, erinnert sich Lesniak. So fing das Team 2016 an, sich mit dem Thema der virtuellen Inbetriebnahme zu befassen. Anforderungen wurden analysiert und der Markt eingehend betrachtet.

Pilotphase der Simulationssoftware gestartet

Als noch vier Anbieter von Simulationstools im Rennen waren, startete eine Pilotphase, während dieser das gleiche Projekt mit allen Tools parallel bearbeitet wurde. Am Ende dieser Phase stand fest: „iPhysics ist genau die richtige Software für uns“. Und Lesniak weiter: „Was uns letztendlich neben der Technik überzeugt hat, war das innovative Denken von machineering. Die virtuelle Inbetriebnahme, der digitale Zwilling, Digitalisierung und Automatisierung – das war genau das, was wir wollten. Und vor allem war iPhysics nahtlos in unsere Umgebung integrierbar. Das machte die Umstellung noch einfacher.“

Die Implementierung der Simulationssoftware

Nachdem die Entscheidung für iPhysics gefallen war, fand eine zweitägige allgemeine Schulung in Rheinböllen statt. Kurze Zeit später kamen die Münchner nochmals für drei Tage in den Hunsrück, um an einem realen Projekt intensiv zu schulen. „Die Software war sehr schnell bedienbar. Schon nach wenigen Tagen konnten wir iPhysics selbständig nutzen. Bei Rückfragen stand uns Machineering immer direkt zur Seite“, erinnert sich Lesniak. „Inzwischen haben wir sogar einen festen monatlichen Jour fixe, um Weiterentwicklungen zu besprechen und um uns auszutauschen. Diese Wünsche und Anmerkungen werden dann auch immer zügig umgesetzt.“

„Wir sind definitiv auf dem richtigen Weg. Wir verfügen inzwischen über ein großes Know-how, wenn es um die virtuelle Inbetriebnahme und den digitalen Zwilling geht. Wir verstehen uns als Vorreiter auf diesem Gebiet. Einfach, weil wir die virtuelle Inbetriebnahme wirklich leben!“, erklärt Lesniak.

Durch iPhysics konnte das interne Engineering auf ein ganz neues Level gehoben werden. „Die involvierten Abteilungen können nun parallel agieren. Damit wurden die Prozesse deutlich verkürzt und auch die Resultate sind von Anfang an schon qualitativ hochwertiger“, sagt Lesniak. „Die bidirektionale CAD-Schnittstelle ermöglichte es uns zudem, weiterhin in den bestehenden CAD-Programmen zu arbeiten und die Modelle einfach in iPhysics zu übertragen.“

Lesniak weiter: „Der Reifegrad unserer Maschinen erhöhte sich spürbar. Gerade auch, weil wir die Komponenten- und Roboterbibliothek von machineering nutzen konnten. Viele der eingesetzten Teile verwendeten wir für verschiedene virtuelle Maschinen wieder. Und auch Kollisionsberechnungen lassen sich im virtuellen Modell sehr einfach umsetzen. Das spart zusammen ungemein viel Zeit.“

Die Simulationsabteilung

Hahn nutzt iPhysics für einen Großteil der Projekte im Headquarter sowie an den globalen Standorten. So war es nur logisch, eine eigene Simulationsabteilung einzurichten. Fünf Simulationsingenieure befassen sich mit der Modellerstellung über iPhysics. So wurde auch die virtuelle Inbetriebnahme fester Bestandteil in den Engineering-Prozessen. Und nicht nur da. „iPhysics ist in nahezu allen Unternehmensbereichen, angefangen beim Vertrieb, den Schulungen, dem Marketing und eben der Entwicklung und Produktion angekommen.“ Und noch mehr: „Wir können so sogar relativ unkompliziert Fremdanlagen bearbeiten. Dafür erstellen wir den digitalen Zwilling und können dann mit dem virtuellen Modell arbeiten“, erklärt Simon Knispel, Team Leader Virtual Engineering bei der Hahn Automation Group. „Unsere Simulationsabteilung erstellt hier in Rheinböllen die iPhysics-Modelle und stellt diese bei Bedarf unseren anderen Standorten weltweit zur Verfügung.“

Simulationssoftware: Engineering ist nicht genug

Hahn setzt die Simulationssoftware inzwischen auch für Schulungen neuer Mitarbeiter ein: „So können die Mitarbeiter die Maschinen virtuell kennenlernen, sich daran ausprobieren und im Zweifelsfall auch mal Fehler machen“, erzählt Lesniak. Doch damit nicht genug. Auch für Verkaufsgespräche mit neuen Kunden kommt iPhysics zum Einsatz. „Die Auftraggeber sind immer begeistert, wenn wir ihnen schon zu Beginn ein erstes virtuelles Modell der geplanten Maschine präsentieren können“, sagt Lesniak. „Daher sind wir seit einiger Zeit auch dazu übergegangen, Zwischenberichte der laufenden Projekte mit den Kunden mithilfe von iPhysics zu übermitteln. Und sobald die Maschine virtuell in Betrieb genommen wurde, führen wir Bedienerschulungen mit iPhysics durch.“

Hahn setzt nicht nur auf das branchenübliche Abschlussmeeting nach der virtuellen Inbetriebnahme zur, sondern es finden regelmäßig Virtual Acceptance Tests statt, die den Kunden über den gesamten virtuellen Entwicklungsprozess hinweg integrieren. „Natürlich begleitet uns iPhysics auch auf Messen und Ausstellungen und wir zeigen dort eine Gegenüberstellung einer physischen Maschine mit einer virtuellen Maschine“, sagt Knispel.

Virtuelle Realitäten

Hahn profitiert von allen Features, die iPhysics zu bieten hat. So hat auch die virtuelle Realität Einzug in den Arbeitsalltag gehalten. Die standardmäßig angebundenen VR-Brillen werden sowohl in der Vertriebs- als auch in der Engineering-Phase intensiv eingesetzt. Seit 2023 steht im Hauptsitz in Rheinböllen ein VR-Raum zur Verfügung. Dort können Kunden ihre Maschine via eines VR-Headsets genau begehen. Aber auch Augmented Reality ist bei Hahn inzwischen ein fester Bestandteil.

Pakete werden geschnürt

Hahn bietet Kunden seit wenigen Monaten verschiedene Pakete an, geht es um die virtuelle Inbetriebnahme und die Entwicklung neuer Maschinen. Silver, Gold und Platin stehen zur Auswahl. In der Platinvariante ist der Machineering Human Twin integriert, der für die Einbeziehung der Menschen in die Simulationsmodelle sorgt. Arbeitsplätze werden so unter Berücksichtigung der physischen Gegebenheiten geplant und sorgen für mehr Mitarbeiterzufriedenheit und optimierte Abläufe.

Fazit

Für die Zukunft hatte sich Hahn einiges vorgenommen. „Ziel war es, unseren Kunden den digitalen Zwilling ihrer Maschine mitliefern zu können. Viele nehmen diese Möglichkeit inzwischen wahr. Auch wenn wir Anfangs in so manches fragende Gesicht geblickt haben, werden die Vorteile eines digitalen Zwillings schnell offensichtlich“, sagt Lesniak.

Inzwischen werden SPS-Programmierungen automatisiert direkt aus den CAD-Daten ausgeführt. Die Verknüpfung der 3D-Umgebung mit den SPS-Codes führt zu einer schnelleren und fehlerfreieren Umsetzung. No-Coding verfolgt man mit dem Ziel, mehr auf Automatisierung und Standardisierung zu setzen. Wie sich das Thema künstliche Intelligenz weiterentwickelt, werden die Verantwortlichen bei Hahn genau beobachten. Auch testet das Team um Simon Knispel die neue Eplan-Integration in iPhysics.