Im Zeitalter der Industrie 4.0 ist die Digitalisierung ein Schlüsselfaktor für die Entwicklung zukünf­ti­ger Projekte und inno­va­ti­ver Anlagen. Insbesondere der Einsatz von digi­ta­len Zwillingen kann neue Perspektiven bei der Entwicklung von SPS-Software bie­ten, wie bei­spiels­wei­se die Möglichkeit einer vir­tu­el­len Inbetriebnahme.

Tanguy Guarinoni stu­diert Ingenieurwissenschaften an der Haute École de la Province de Liège in Belgien. Im Rahmen sei­ner Masterarbeit bei Quality Automation erstell­te er einen digi­ta­len Zwilling unse­res Fischertechnik Modells um die­se Methodik zu erfor­schen und das Interesse an zukünf­ti­gen Anwendungen die­ser Methode zu zeigen.

Als Vorbild für den digi­ta­len Zwilling dien­te eine Fischertechnik Fabrik Simulation. Sie besteht aus den Modellen Sortierstrecke mit Farberkennung, Multi-Bearbeitungsstation mit Brennofen, Automatisiertes Hochregallager und einem Vakuum Sauggreifer. Mit die­sen Stationen ist ein geschlos­se­ner Materialkreislauf mög­lich. Die Werkstücke wer­den aus dem Hochregallager aus­ge­la­gert, in der Bearbeitungsstation bear­bei­tet, danach in der Sortieranlage farb­lich sor­tiert und anschlie­ßend wie­der in das Hochregallager eingelagert.

Um einen digi­ta­len Zwilling zu erstel­len, wur­den zunächst die CAD-Dateien der Fabrik benö­tigt. Diese wur­den ver­wen­det, um den Zwilling mit dem Siemens Programm CAD/CAM-Systems NX zu ent­wi­ckeln. Für jedes Element muss­te ein sog. Meshing defi­niert wer­den, eben­so wie die Bewegungsfreiheit, die Geschwindigkeit und ande­re wich­ti­ge Dimensionen. Zusätzlich wur­den alle vor­han­de­nen Sensoren eben­falls nachgestellt.

Der nächs­te Schritt war die vir­tu­el­le Inbetriebnahme des digi­ta­len Zwillings, wel­che mit einer simu­lier­ten SPS durch­ge­führt wur­de. Auf die­se Weise konn­te nicht nur die Programmierung der Steuerung, son­dern auch die kor­rek­ten Funktionalitäten des digi­ta­len Zwillings vali­diert werden.

Die Masterarbeit beinhal­te­te eben­falls einen direk­ten Vergleich der bei­den Systeme. Des Modells, bestehend aus Hardware und sei­nem rein vir­tu­el­lem Zwilling. Die Ergebnisse die­ses Projektes sind durch­aus inter­es­sant und geben uns viel Aufschluss über die Möglichkeiten vir­tu­el­ler Inbetriebnahmen. Durch die Digitalisierung und der kon­ti­nu­ier­li­chen Steigerung dezen­tra­les Arbeiten wer­den Simulationen und vir­tu­el­le Zwillinge in Zukunft eine immer grö­ße­re Rolle spielen.