EMO 2015 Integrated Engineering optimiert Maschinenentwicklung

Auf der EMO 2015 zeigt Siemens eine Lösung für die virtuelle Inbetriebenahme von Werkzeugmaschinen. Das senkt die Entwicklungskosten um bis zu 30 %, verspricht das Unternehmen.

Anbieter zum Thema

elobau GmbH & Co. KG

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

invenio AG

Siemens AG

Bei der Entwicklung und Konzeptionierung von Maschinen geht es neben Präzision und Funktionalität natürlich auch um Zeit und Kosten. Wenn sich Fehler, die während der Planung und Konstruktion entstanden sind, erst an den fertig gestellten Prototypen oder nach dem Aufbau und der Inbetriebnahme beim Kunden zeigen, sind Korrekturen meist aufwendig und teuer. Mit seinem Integrated Engineering-Ansatz bietet Siemens Maschinenbauern die Möglichkeit, auf Grundlage ihrer Computer-gestützten (CAD) Konstruktionsdaten ein Simulationsmodell der Maschine innerhalb nur weniger Tage und unter Einsatz gängiger IT-Hardware zu erstellen und diese unter realen Bedingungen noch vor der tatsächlichen Fertigung zu testen.

Dabei wird das auf einem Rechner laufende Simulationsmodell der Maschine mit Hilfe der Simulationssoftware Simit an eine echte Steuerung, beispielsweise eine Sinumerik, angeschlossen. Auf diesem Wege können das Maschinenmodell in Echtzeit gesteuert und umfassende Daten zu dessen Verhalten erfasst werden. Der Vorteil dieses Vorgehens ist, dass der Hersteller die mechanische Funktionsweise und das Automatisierungskonzept seiner Maschine schon während des Entwicklungsprozesses ausgiebig testen kann. Durch Integrated Engineering wird es damit möglich, eventuelle Planungsfehler, wie falsch dimensionierte Bauteile, bereits vor der realen Inbetriebnahme zu identifizieren und zu beheben. Die Maschinenentwicklungszeit lässt sich so um bis zu 30 Prozent verkürzen.

3D-Modelle auf Basis physikalischer Daten

Mit Hilfe des Mechatronics Concept Designers wird dieses virtuelle Maschinenmodell erstellt und damit der Entwicklungsprozess für das Werkzeugmaschinenkonzept deutlich beschleunigt. Durch diese Anwendung von Siemens PLM Software wird die Konzeptphase von Maschinenentwicklungen deutlich verkürzt. Die Software ermöglicht die funktionsorientierte, mechatronische 3D-Modellierung und Simulation von Konzepten mit Mehrkörperphysik inklusive des Automationsverhaltens. Das bedeutet, dass hier ein Maschinenmodell nicht nur grafisch simuliert wird. Vielmehr basiert es auf physikalischen Daten der echten Maschine und erfüllt damit sämtliche Funktionen eines realen Prototypen.

Aus drei Wochen werden drei Tage

Welche Vorteile der Integrated Engineering-Ansatz von Siemens hat, erprobte der Maschinenbauer Kapp Nilesaus Coburg (auf der EMO in Halle 4, Stand C12/D13) im Rahmen eines Pilotprojekts. Aus den CAD-Konstruktionsdaten des Schwenkladers des Verzahnungszentrums KX100 DYNAMIC haben die Spezialisten für Schleifmaschinen mit Hilfe des Mechatronics Concept Designers zunächst ein 3D-Modell erstellt, das schrittweise um Aktoren und Sensoren sowie die physikalischen Eigenschaften wie Achsen, Gelenke und Federn ergänzt wurde. Nach der Ausarbeitung der Elektro- und Hydraulik-Konstruktion in Eplan haben die Entwickler das vollständige Maschinen-Modell im Mechatronics Concept Designer konsolidiert und in ein virtuelles Modell überführt. Mit Hilfe der Software PLC-Connect und Simit wurde die virtuelle Maschine schließlich an eine reale Steuerung angeschlossen. Im Rahmen einer virtuellen Inbetriebnahme in einem sogenannten Hardware-in-the-Loop-Aufbau testeten die Ingenieure von Kapp das Modell eine Woche lang ausgiebig unter realen Bedingungen. Im Resultat kann nicht nur die Konstruktion vor Auslieferung im Detail auf Fehlerfreiheit geprüft werden, sondern zudem die Dauer der Inbetriebnahme in der Montage von circa drei Wochen auf lediglich drei Tage reduziert werden. (ud)

EMO 2015: Halle 3, Stand E06/F03

(ID:43488568)