Wir haben schon einige VIBS Modelle gemacht und damit die Maschinen soweit wie möglich vorab in Betrieb genommen. In der Summe spart man da eher keine Zeit, kann aber schon starten, während die Mechanik/Elektrik noch nicht fertig zusammengebaut ist und kann sich da ggf. Konventionalstrafen sparen. Weiterer Vorteil wie oben bereits geschrieben, dass bei einem "Crash" nichts kaputt geht (wo man womöglich wieder Tage bis Wochen auf Ersatzteile warten muss). Auch die Unabhängigkeit von vor- /nachlaufenden Maschinen kann ich nur bestätigen, an der realen Maschine muss man oft auch noch den Schlecht-Output wegräumen, Material am Einlauf aufgeben und dergleichen. Zudem stört kein Mechaniker/Elektriker die IBS. Wir konnten beispielsweise auch schon während der VIBS feststellen, dass ein Sensor in Flussrichtung zu spät positioniert war und der Servo (elektronische Kurvenscheibe) nicht zuverlässig aufsynchronisieren konnte. Die Sensorposition konnte dann noch vor dem Zusammenbau geändert werden und es hat ein Zerlegen/Wieder Zusammenbauen der Maschine an der Stelle vermieden.
Unser Ansatz ist, dass im SPS Programm für die VIBS so wenig wie möglich geändert werden muss, ich will nicht jedes mal, wenn ich eine neue SPS-Programmversion einspiele, an hundert Stellen im Programm etwas blockieren und verändern müssen. I/O-Hardware wird vom VIBS System simuliert, der Großteil davon (der normalerweise immer 0 oder 1 ist wie beispielsweise der Hilfskontakt vom Motorschutzschalter) können aber der Einfachheit halber nur in der Weboberfläche gesetzt/angezeigt werden. Für den Prozess wichtige Dinge wie z.B. Sensoren schalten aber passend dazu wie die Objekte im Modell durch die Maschine fahren. Intelligente I/Os wie z.B. Frequenzumrichter, die Parameter geschickt bekommen, Waagenkommunikation und dergleichen werden vereinfacht simuliert, d.h. das VIBS gibt passend Antwort zum Kommunikationsbaustein im SPS-Programm. Hier soll nicht geprüft werden, ob beispielsweise jeder der Parameter im FU richtig ankommt sondern nur dass er kommuniziert, der SPS Baustein an sich ist je nicht neu und muss nicht geprüft werden. Das 3-D Modell bewegt sich nach den Ist-Positionsangaben im Programm, es handelt sich meist um Servoantriebe und DC Positionierantriebe. Schwieriger wird es bei Luftzylindern, die fahren mit einer definierten Modellgeschwindigkeit, in der Realität kann diese natürlich davon abweichen, je nach Luftdruck, Drosseleinstellungen usw. Es können aber auch Kisten nur mit "Schwerkraft" fahren (z.B. auf einem schrägen Rollenband).
Wir fügen üblicherweise nur einen FB in das SPS Programm ein, darin ist hauptsächlich eine TCP-Kommunikation zum VIBS Modell enthalten.
Lohnend ist die VIBS meiner Meinung nach vor allem für ganz spezielle Sondermaschinen, wir haben aber auch Kunden, die ein Modell gekauft haben um parallel zur laufenden Produktion damit Mitarbeitschulungen usw machen zu können. Auch ist die Möglichkeit nicht zu unterschätzen, dass man parallel arbeiten kann, einer am VIBS Modell, einer an der realen Maschine. Dazu muss man natürlich gut überlegen, wie man die Änderungen wieder synchronisiert, aber auch das haben wir schon erfolgreich praktiziert und damit den Abnahmetermin um mehrere Wochen nach vorne verschieben können. Ich habe erst vor kurzem wieder mit einem Modell gearbeitet während die Maschine abgebaut, zum Kunden gebracht und dort wieder aufgebaut wurde um noch Zusatzwünsche ohne Zeitverlust umsetzen zu können.
Der Aufwand ist vor allem für die intelligenten I/Os nicht zu unterschätzen, allerdings hauptsächlich nur bei den ersten paar Modellen, mit der Zeit wird die Sammlung dieser Gerätschaften immer größer.
Der Austausch von Teilen des CAD-Systems ist eine eher einfachere Aufgabe.
also beim Thema "Digitaler Zwilling" (der auch nach der IBN weitergenutzt wird) musst Du alle Änderungen die sich bei der Inbetriebnahme oder Instandhaltung ergeben nicht nur in der realen Anlage umbauen sondern auch in der Simulation... Das macht kein Mensch. Deshalb halte ich davon nix..
Es ist in unserer Branche eher unüblich, dass mal eben etwas bei der Instandhaltung umgebaut wird. Bei der IBN wird seltener etwas geändert wenn davor eine VIBS stattgefunden hat. Sicherlich kommt das trotzdem noch vor, die VIBS ist halt eine ideale Maschine mit Null Fertigungstoleranz in den Teilen und ohne Schlupf und Reibung (sofern man entsprechendes nicht extra definiert). Aus diesem Grund kann es natürlich notwendig sein, irgendwelche Sollpositionen noch minimal zu verändern an der realen Maschine. Auch bei Nockeneinstellungen kann es je nach Maschinengeschwindigkeit notwendig sein, an der realen Maschine noch um ein paar Millisekunden zu verschieben, die Totzeiten von Servoantrieben und VIBS sind nicht hundertprozentig gleich.
Unser Ansatz ist auch nicht, dass wir im Modell alles zu hundert Prozent testen und in Betrieb nehmen, sondern so viel wie sinnvoll möglich, in erster Linie Sonderfunktionen und Abläufe. Und wenn man dann vor dem Modell sitzt und der Greifer mit Objekten bei voller Maschinengeschwindigkeit statt in die Lücke des Hauptransports daneben reinrammt, dann lehnt man sich zurück, konfiguriert einen Trace und wiederholt das Ganze bis man die Ursache gefunden hat.
Themen wie Simulation von Luft/Flüssigkeitsbewegungen usw. klammern wir bewusst aus weil das an unseren Maschinen ein viel zu großer Aufwand im Vergleich zum Benefit wäre.
Simuliert haben wir bereits in Kombination mit Siemens(S7/300, S7/1500, Simotion), Rockwell CLX und diversen
Codesys basierenden Systemen.
Mir scheint diese Vorgehensweise ist auch aus der Mode gekommen.
