Paderborn. Forscher des Heinz Nixdorf Instituts (Universität Paderborn) haben eine Methodik entwickelt, mit der Unternehmen ihre Kosten für die Inbetriebnahme von Produktionsanlagen erheblich senken können.
Kern der Methodik sind digitale Modelle von Anlagenkomponenten, die den Test einer Produktionsanlage im Computer ermöglichen, bevor die Anlage in der Realität errichtet wird. Dies stärkt den mittelständisch geprägten Maschinen- und Anlagenbau. Gefördert wurde das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft über drei Jahre mit insgesamt 500.000 Euro.
Eines der Hauptprobleme beim Bau von Produktionsanlagen ist die Korrektur von Softwarefehlern. Bis zu 60 Prozent der Zeit wird für solche Fehlerkorrekturen beansprucht. Tanja Frieben, Marcel Schneider und Jan Brökelmann vom Heinz Nixdorf Institut haben sich mit der Lösung dieses Problems beschäftigt und entwickelten innerhalb von 36 Monaten eine Methodik zur Verbesserung der virtuellen Inbetriebnahme.
Die Nutzung digitaler Modelle für die Entwicklung von Produktionsanlagen ist im Grunde nichts Neues. Parallel zur realen Inbetriebnahme wird das Verhalten einer Anlage am Computer mithilfe solcher Modelle getestet. So können Fehler frühzeitig erkannt und vermieden werden, bevor die Anlage in Betrieb genommen wird. Beispielsweise kann bei der Produktion von Fahrzeugen im Vorfeld getestet werden, ob die Steuerung eines Roboters fehlerfrei funktioniert, damit dieser eine Fahrzeugtür ohne Schäden montiert.
Problematisch wird es, wenn die Erstellung der Modelle länger dauert als der reale Entstehungsprozess – dann lohnt sich die virtuelle Inbetriebnahme nicht. Die Lösung der Paderborner Wissenschaftler: Sie entwickelten ein intelligentes Verfahren, das bestimmt, mit welcher Genauigkeit ein Modell simuliert werden muss, je nach Anforderung. Das spart enorm Zeit. „So wird beispielsweise bei der Simulation einer einfachen Roboterbewegung im freien Raum weniger Modellierungstiefe benötigt, als bei dem hochpräzisen Montagevorgang der Fahrzeugtür. Das erkennt das Verfahren und passt die Modellierungstiefe entsprechend an.“, erklärt Tanja Frieben. Weiterhin entwickelt das Team eine Vorgehensweise für Unternehmen, wie sie die virtuelle Inbetriebnahme in einen klassischen Entstehungsprozess einbinden können. Das Thema „virtuelle Inbetriebnahme“ erreicht so auch kleine- und mittelständische Unternehmen.