Automatisierung Digitale Lösungen frühzeitig in der Simulation validieren

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Wenn Simulations-Know-how und Automatisierungsexpertise verbunden werden, profitiert der Anwender mehrfach: Modellbasierte Entwicklung und virtuelle Inbetriebnahme werden vereinfacht. Mathworks und Bosch Rexroth ermöglichen dies jetzt mit einer neuen Schnittstelle.

Die nötige Digitalisierung führt laut Bosch Rexroth dazu, dass viele Unternehmen Systeme oder Prozesse in der Fertigung einführen, die oft echtes Neuland für sie sind. Um Risiken vor der Inbetriebnahme zu minimieren und die Effizienz – auch bei bekannten Prozessen – zu erhöhen, greife man immer öfter zur simulationsbasierten Planung von Anlagen und Maschinen sowie zu verketteten Fertigungsabläufen. Mathworks und Bosch Rexroth verbinden nun die Simulation und die Automatisierung miteinander, um so zum Beispiel die einfache Erstellung von digitalen Zwillingen zu ermöglichen. Das kann bekanntlich Einsparungen über den Maschinen-Entwicklungsprozess bringen.

Berechnung trifft auf Automatisierung

Mathworks ist Entwickler von Software für mathematische Berechnungen und setzt dabei die Plattform Matlab und die Blockdiagrammumgebung Simulink ein. Matlab ist eine Hochsprache und interaktive Umgebung, mit der sich rechenintensive Aufgaben schnell durchführen lassen. Simulink ergänzt dieses Produkt als Software zur Modellierung.

Beide Lösungen kommen in unterschiedlichen Anwendungen zum Beispiel im Maschinen- und Anlagenbau sowie für die Entwicklung von Automatisierungskomponenten zum Einsatz. Jetzt sind sie mit dem Automatisierungsbaukasten ctrlX Automation von Bosch Rexroth für die modellbasierte Entwicklung von digitalen Lösungen kombinierbar. Dazu wurden Schnittstellen zwischen den Lösungsportfolios von Mathworks, dem bereits 50. Partner der ctrlX World, und Bosch Rexroth geschaffen.

Digital Engineering

Die Zukunft der Produktentwicklung ist digital, modellbasiert und virtuell

Maschinen-Modelle lassen sich damit direkt in Matlab und Simulink entwickeln. Über die Simulationsanbindung an ctrlX Automation kann der daraus erstellte Programm-Code in Echtzeit auf der Steuerungsplattform ctrlX Core ausgeführt werden. Die modellbasierte Entwicklung ermöglicht es, in Matlab und Simulink erstellte digitale Lösungen frühzeitig in der Simulation zu verifizieren und dann mittels Code-Generierung auf die Automatisierungsplattform zu übertragen. Es können auch Live-Daten an die Simulation zurückgegeben werden, um das Modell in der Simulation zu verbessern.

Simulation

Mobile Maschinen im Softwaretest

Fehler frühzeitig erkennen und beheben mit dem digitalen Zwilling

„Durch die direkte Kopplung der Simulations- und Automatisierungsplattform sparen Anwendende viel Zeit, weil sie die Maschine oder Anlage bereits vor der Fertigstellung virtuell im Model testen können. Es entsteht also erst ein digitaler Zwilling der Maschine, bevor diese beim Maschinenhersteller aufgebaut wird. So lassen sich Fehler im Vorfeld erkennen und ausräumen, Prozesse optimieren und vieles mehr“, erklärt Hans Michael Krause, Leiter des Produktmanagements ctrlX World bei Bosch Rexroth.

„Zusätzlich schaffen wir mit der gemeinsamen Lösung neben der virtuellen Inbetriebnahme die Basis für KI-basierte Lösungen, zum Beispiel im Bereich Predictive Maintenance“, ergänzt Norbert Ulshöfer, Leiter des Application Engineering Teams bei Mathworks in Deutschland. Denn durch die Kopplung von ctrlX Automation mit Matlab können Anwender direkt mit den KI-Erweiterungen und Toolboxen von Matlab auf die Daten von Automatisierungsgeräten zugreifen.

Reduzierter Komponenten- und Engineering-Aufwand

Da die Nachfrage nach modellbasierter Entwicklung bei den Anwendern im Maschinen- und Anlagenbau derzeit Bosch Rexroth zufolge ansteigt, soll die Partnerschaft mit Mathworks und damit die Kopplung zwischen den Plattformen weiter ausgebaut werden. Die Gesamtlösung unterstreicht das Konzept von ctrlX Automation: Die offene Automatisierungsplattform mit App-Technologie und Ökosystem hebt die Grenzen zwischen Maschinensteuerung, IT und dem Internet der Dinge auf und stellt dabei Co-Creation in den Fokus. Mit dem Echtzeitbetriebssystem Linux, durchgängig offenen Standards, App-Programmiertechnologie, webbasiertem Engineering und einer umfassenden IoT-Verbindung reduziert ctrlX Automation den Komponenten- und Engineering-Aufwand um 30 bis 50 Prozent.

Studie

Digital Twin als Katalysator für Nachhaltigkeitsagenda

Noch mehr Automatisierungskomponenten nahtlos verbinden

„Wir haben mit unserem Automatisierungsbaukasten ctrlX Automation 2020 einen radikalen Schritt in Richtung Offenheit in der Automatisierung gewagt. 2021 wurde der Sprung von der offenen Plattform zum industriellen Ökosystem vollzogen. Denn Co-Creation ist die Zukunft“, sagt Steffen Winkler, Vertriebsleitung Business Unit Automation & Electrification Solutions, Bosch Rexroth AG. Nur mit gebündeltem Domänenwissen und gemeinsamer Lösungskompetenz könnten die stärksten Innovationen entstehen.

Auf der SPS Smart Production Solutions 2022 stellt Bosch Rexroth unter anderem das echtzeitfähige, Linux-basierte Betriebssystem vor, das bisher exklusiv auf der Steuerung ctrlX Core zum Einsatz kam und nun als separate Lösung für das industrielle Umfeld verfügbar ist. ctrlX OS ist Hardware-unabhängig und verbindet so noch mehr Automatisierungskomponenten nahtlos mit dem gesamten Portfolio inklusive der Partner-Lösungen.

Bosch Rexroth auf der SPS 2022: Halle 7, Stand 450

Mathworks auf der SPS 2022: Halle 6, Stand 217

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