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Die neue Simit V10 die ab August erhältlich ist weist einige tolle neue Funktionen auf. Die neue Lizenzstruktur wird in einem anderen Blogartikel erläutert https://www.mechatronics-concept-designer.com/blog/12-simitv10.

In diesem Blogartikel möchten wir einen kurzen Überblick über die wichtigsten technischen Neuerungen in Simit V10 geben.

Zeitsynchronisation MCD, Simit und PLCSIM Advanced

Simit, PLCSimAdvanced und NX MCD können nun zeitsynchron arbeiten. In Simit wird diese neue Betriebsart etwas verwirrend "bus-syncrhon" genannt, obwohl hier kein tatsächlicher Bus im Einsatz ist. Diese Funktion ist nur unter Verwendung einer Virtuellen PLC mit PLCSIM Advanced verfügbar. In dieser Betriebsart führen alle beteiligten Komponenten jeweils einen gleichen synchronisierten Simulationsschritt durch. Der "langsamste" Spieler im System bestimmt also die tatsächliche Simulationsgeschwindigkeit. Mit einer realen SPS oder Fremdsteuerungen wird natürlich weiterhin wie gewohnt gearbeitet.

Zykluszeit 1ms

In der neuen Version steht nun eine minimale Zykluszeit von 1ms zur Verfügung anstatt der bisher minimalen 10ms.

Sinamics Antrieb

Es ist ein umfangreich erweiterter Sinamics Antrieb in der Standard Simit Bausteinbibliothek enthalten. Dieser ermöglicht nun auch den positionsgesteuerten Betrieb. Dies ist sehr erfreulich und ermöglicht nun auf eigenentwickelte CTE Komponenten für Antriebe zu verzichten.

Kunden mit aktivem Wartungsvertrag und einer "alten" Simit Ultimate erhalten automatisch ein neues Updatepaket mit der Simit XL Version sowie Simit CTE zugeschickt.

 

 


Anfang August ist ein neue Simit Version (V10) herausgekommen.  Eine der wesentlichen Neuerungen ist die neue - preislich sehr attraktive - Lizenzstruktur. Es wird in Zukunft zwischen den Versionen S,M,L und XL unterschieden. Die Unterschiede der Lizenzen liegt in der Größe der Modelle. Dabei wird die Anzahl der Signale (Ein- und Ausgänge sowie interne Signale bzw. Zustände) als Maßgröße genommen. Ab der Version 9.1 kann man dies auch in Simit selbst ermitteln. Hierzu gibt es die Projekt Analyse Funktion im Simit Hauptmenü. Wenn man Eingänge, Ausgänge und Zustände des Modells addiert, so erhält man die Größe des Modells.

Folgende Limitierungen gelten ab Simit V10 für die Versionen:

Simit S 2.500 I/O/ States
Simit M 15.000 I/O/States
Simit L 200.000 I/O/States
Simit XL keine Begrenzung

 

In allen Versionen ist die für die virtuelle Inbetriebnahme mit NX MCD notwendige SHM Schnittstelle enthalten. Simit CTE ist in Zukunft nicht mehr Teil der S,M, L oder XL Versionen sondern kann zusätzliche für einen attraktiven Preis lizenziert werden.

In unseren eigenen Tests haben wir festgestellt, dass beispielsweise für ein vollständiges sehr umfangreiches und großes Simit Modell mit NX MCD, 2 Robotern, einigen Sinamics Antrieben und umfangreichen Schutzeinrichtungen ca. 7.500 I/O/States genutzt werden. Dementsprechend würde hierfür die Simit M Version benötigt. Deshalb gehen wir davon aus, dass für alle unsere Kunden die NX MCD einsetzen, die Simit M Version auch für große Modelle auf jeden Fall ausreicht. Für kleinere Modelle - bspw. nur eine Werkzeugmaschine o.ä. dürfte sogar Simit S ausreichend sein. Da es kostenneutrale Upgrademöglichkeiten zwischen den Versionen gibt, ist auch ein risikoloser Einstieg mit Simit S und ein späteres Upgrade auf Simit M möglich.

 


Noch bevor die Begriffe “Industrie 4.0“ und “Digitaler Zwilling“ entstanden sind, hatte iSILOG im Jahre 2010 die Idee, Konstruktion und Automatisierungstechnik zu verbinden. Die virtuelle Inbetriebnahme mit dem NX Mechatronics Concept Designer (MCD) sollte abteilungsübergreifende Produktentwicklungsprozesse und verkürzte Inbetriebnahmezeiten bewirken.

Durch die Integration der Konstruktion mit den Automatisierungsbelangen arbeiten die Disziplinen mechanische Konstruktion, Elektroplanung und Automatisierung an einem stets aktuellen Modell des Digitalen Zwillings. Hierbei definiert die Automatisierung das Verhalten der Sensorik und Aktorik in Simit.  Die Konstrukteure entwickeln 3D-Geometrie, Kinematik und die geplanten Abläufe in NX MCD. Anschließend wird mit Hilfe des Digitalen Zwillings, als Ersatz für die reale Anlage, der Automationscode entwickelt und getestet.

Zeit und Kosten beherrschbar

Die klassische Softwareentwicklung hat gezeigt, dass eine agile und testgetriebene Entwicklung wichtig ist. Im Bereich Maschinenbau und Automationsentwicklung übernimmt diese Aufgabe der Digitale Zwilling.

“Drei wichtige Faktoren, die für die Einführung der virtuellen Inbetriebnahme gesprochen haben, waren Zeit, Kosten und Ressourcen“, begründet Harald Barnickel, Leiter der Entwicklung und Konstruktion, seine Entscheidung den Einsatz des Digitalen Zwillings bei LASCO Umformtechnik zu etablieren und mit der virtuellen Inbetriebnahme den Grundstein für eine Prozessoptimierung im Bereich der Konstruktion zu legen. Weiter fügt Herr Barnickel hinzu:

 “Da Steuerungssysteme zunehmend mehr Funktionen abbilden müssen, ist es nicht möglich, Anlagen vor Ort in Betrieb zu nehmen. Die eigentliche Inbetriebnahme und der Test der Funktionen erfolgt häufig erst beim Kunden. Erst dann stellt sich heraus, wie hoch die Qualität ist. Oft sind Funktionen nicht komplett abgebildet und es entstehen Fehlfunktionen. Die Inbetriebnahmezeit und letztendlich auch die Kosten werden unkalkulierbar.“

Diese Erfahrung kann ebenfalls Dr. Thomas Strigl, Business Development der iSILOG / EDAG PS. bestätigen. „Nichts ist unangenehmer für einen Automatisierer, als die Anlage mit Zeitdruck beim Kunden in Betrieb zu nehmen!“

Neuer Prozess entlastet Automatisierung

Die Personalplanung ist eine Herausforderung für Maschinenbauunternehmen, der sich auch LASCO stellen musste. Die Reaktion hierauf bringt Harald Barnickel wie folgt zum Ausdruck:

„Eine Verbesserung des Prozesses und eine Entlastung des Automatisierungspersonals konnte LASCO durch die virtuelle Inbetriebnahme bewerkstelligen“.

Automationstechnik ist vielschichtig. Die zu erfüllenden technischen und planerischen Anforderungen sind entsprechend hoch. Der Digitale Zwilling ist ein Instrument, das Lasco bei der Umsetzung der Anforderungen unterstützt.

MCD und Simit als Digitaler Zwilling

Zuerst wird das 3D-Modell auf Basis der Konstruktion in NX MCD übertragen. Im besten Falle arbeitet die Konstruktion bereits mit NX. Über Simit wird die Logik der Sensorik und Aktorik beschrieben. Eine standardisierte Schnittstelle verbindet daraufhin Simit mit dem 3D-Kinematikmodell in NX MCD.

Simit ist im Bereich der Prozessindustrie ein seit Jahren ausgereiftes Werkzeug der virtuellen Inbetriebnahme und in Kombination mit NX MCD eine optimale Lösung für den Maschinenbau.

Technischer Dreh- und Angelpunkt

"Simit ist der Dreh- und Angelpunkt aller Automationssignale. Projekte wie die virtuelle Inbetriebnahme bei Lasco, sind ohne Simit nicht machbar“, erklärt Dr. Thomas Strigl der EDAG PS.

Das Beispiel eines Pneumatik-Zylinders eignet sich gut, um die Rolle Simits aufzuzeigen:

Die digitalen Ein- und Ausgänge der speicherbaren programmierten Steuerung (SPS)  werden von Simit entgegengenommen. Ein modelliertes Zylindermodell lässt auf Basis dieser Signale die Position des Zylinders ein- oder ausfahren und übermittelt diese an NX MCD. Der Zylinder selbst kann über ein oder zwei Signale, aber auch über negierte Signale angesteuert werden. Dieses Beispiel verdeutlicht:

Aufgrund der zahlreichen Ansteuerungsvarianten ist ein flexibles, bibliotheksbasiertes Modellierungswerkzeug für das Verhaltensmodell unentbehrlich. Zu Beginn betrachten viele Neueinsteiger das aus Simit und NX MCD bestehende System der virtuellen Inbetriebnahme als komplex, sehen aber dann beim Einsatz in der Praxis, dass die Möglichkeit der Parallelbearbeitung ein klarer Vorteil ist und der Vereinfachung dient. Mechanische Konstruktion und Automatisierung arbeiten während der Projektvorbereitung gleichzeitig in gewohnten Systemumgebungen und werden erst zur virtuellen Inbetriebnahme miteinander verbunden.

Systemtechnische Voraussetzungen

Eine Voraussetzung für die virtuelle Inbetriebnahme ist die Verfügbarkeit von kompatiblen Schnittstellen, die eine Verbindung der Systeme ermöglichen. Firmen der Produktionsindustrie, welche die Absicht haben, die virtuelle Inbetriebnahme einzuführen, müssen sich also über die richtige Systemauswahl gründliche Gedanken machen.

Wie es zu LASCOS Systemauswahl gekommen ist, erklärt Harald Barnickel:

„Uns war es wichtig, ein offenes System anzuschaffen, welches die Integration  von Steuerungen der Fremdhersteller in den Digitalen Zwilling ermöglicht. Lösungen von Siemens und von anderen Herstellern haben leider nicht alle Möglichkeiten geboten, deshalb sind wir am Ende zur EDAG PS/iSILOG gestoßen und haben hiermit einen verlässlichen Partner gefunden.“

Die Firma EDAG PS/iSILOG bietet ein breites Spektrum an Schnittstellen für den NX Mechatronics Concept Designer aus eigener Entwicklung an. Diese Schnittstellenlösungen reichen von Beckhoff, Fanuc NC, Rockwell, ABB Robotstudio, bis hin zu KUKA.OfficeLite und Fanuc Roboguide.

Schnittstellenlösungen von iSILOG

Das Ziel der virtuellen Inbetriebnahme ist es, den hundert Prozent originalen Softwarecode aller am Gesamtsystem beteiligten Steuerungen in Betrieb zunehmen. Das ADD-On PLCConnect bietet außerdem die Möglichkeit , den am besten geeigneten Verhaltensmodellierer, wie beispielsweise Simit von Siemens oder TwinCAT von Beckhoff, auszuwählen.

“Der große Vorteil an dem Gegenstück zur realen Anlage in der täglichen ANwendung ist, dass wir die Projektlaufzeit verkürzen können“, berichtet Michael Schnabel (Leiter Virtual Engineering und Simulation).

Abläufe und Komponenten können demnach frühzeitig getestet und Fehler ausgebessert werden. Nicht nur eine verbesserte Qualität im Softwarecode,  sondern auch eine höhere Qualität in den Abläufen der Maschine, zählen zu den nennenswertesten Vorteilen der virtuellen Inbetriebnahme.

Unkalkulierbare Kosten und Risiken

Ein Hauptgrund, der für die Einführung der virtuellen Inbetriebnahme spricht, ist die Vermeidung unkalkulierbarer Kosten und Risiken im Rahmen der Inbetriebnahme. Durch die frühzeitige Überprüfbarkeit aller Funktionen ist der aktuelle Projekt- und Entwicklungsstand jederzeit transparent.

Darüber hinaus reduzieren die integrierten Tests der Steuerungstechnik, in Kombination mit den Konstruktionsdaten, die Fehleranfälligkeit enorm. Umbaukosten und Fehlinvestitionen bis hin zu Beschädigungen an der realen Anlage, werden vermieden.

Erfolge für Lasco

Einen weiteren wichtigen Faktor für den global orientierten, deutschen Maschinenbau erwähnt Harald Barnickel:

„Die virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht es uns, die Inbetriebnahmezeiten beim Kunden deutlich zu reduzieren und unserem Personal entgegen zu kommen. Denn wir konnten die Häufigkeit der erforderlichen Dienstreisen verringern und die Inbetriebnahmetätigkeiten zu einem großen Teil in die heimischen Büros verlagern.“

Laut Harald Barnickel kann LASCO bereits in frühem Stadium positive Ergebnisse verzeichnen:

„Dank der Qualitätssteigerung der Software sind wir mit einem höheren Standard auf die Baustelle gegangen. Die Inbetriebnahmezeiten haben sich entsprechend verkürzt. Ferner haben wir festgestellt, dass Störungen weitaus definierter ausgetestet wurden als vorher. Unsere Kunden sind von den Ergebnissen begeistert. Wir erzeugen heute schnell, qualitativ hochwertige Software und können den Bedürfnissen unserer Kunden noch besser gerecht werden.“

 

 

 

 

 

 

 


Wir haben ein neues Youtube Video Online gestellt das die Anwendung der ABB RobotStudio Schnittstelle präsentiert. Diese Schnitttselle ist ein optionales Modul der EDAG PS Lösung PLCConnect. Über die Schnittstelle können Virtuelle Robotersteuerungen von ABB direkt mit NX MCD verbunden werden. Hierüber können die Roboter virtuell am CAD-Modell geteacht oder auch die gesamte Virtuelle Inbetriebnahme der Robotersteuerung durchgeführt werden. Roboterentwickler in ABB und mechanische Konstrukteuere in NX können dadurch integrierter und schneller auf einer gemeinsamen Datenbasis arbeite.

Mehr dazu im Youtube Video:  https://www.youtube.com/watch?v=SppZYMX-9sU

 

 


Am 05.07.2018 sowie am 06.07.2018 findet der nächste kostenlose Workshop in Sindelfingen zum Thema Mechatronisches Engineering und Virtuelle Inbetriebnahme mit NX Mechatronics Concept Designer statt. Hier werden wir Ihnen einen Live-Einblick in das Mechatronische Engineering geben. Auch das Zusammenspiel zwischen NX MCD, Simit sowie den EDAG PS Lösungen PLCConnect und RobotConnect möchten wir Ihnen vorstellen. Im Rahmen des Workshops lernen Sie, wie Sie auf Basis eines Digitalen Zwillings der Maschinen als Maschinenbauer Ihre Entwicklungs- und Durchlaufzeiten deutlich reduzieren können.

Die Workshops richten sich an Entscheider und Meinungsbilder aus den Bereichen Projektierung, Konstruktion und Automatisierung. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Je nach Schwerpunkt der Interessen ist eine Teilnahme an einem oder an beiden Tagen möglich.

Eine Anmeldung ist hier online möglich!


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