Ausgangssituation
Im Anschluss an die Auslegung der Anlage wird die Steuerung des MES-Leitsystem geplant. Einen Großteil des MES-Systems kann bei einer Inbetriebnahme ohne Digitalen Zwillings erst getestet werden, wenn die anderen Gewerke bereits mit einer konstanten Leistung produzieren. Eine Verkürzung der Inbetriebnahmezeit des MES-Systems führt also direkt zu einen früheren SOP(Start of Production) und damit einer kürzeren Time to Market. Mit Hilfe der High Level Emulation eines Digitalen Zwilling ist genau das möglich!
Einsatz
Der Digitale Zwilling wird daher beim Aufbau des MES-Leitsystems erweitert. Auf den oberen Ebenen der Automatisierungspyramide (siehe Abbildung 1) wird der Digitale Zwilling durch ein Kopie des MES-Systems abgebildet. Ist ein ERP System vorhanden, wird auch hier ein Testsystem in den Digitalen Zwilling integriert. Ab der logischen Schnittstelle zu den unterlagerten Gewerken wird die Fabrik mit ihren verschieden steuerungs- und physikalischen Prozessen dann durch eine Emulation abgebildet. Diese basiert auf einer realistischen physikalischen Mehrkörpersimulation mit Geschwindigkeit, Kollisionen, Reibung und vielen weiteren Variablen. Hierbei setzen wir auf dem digitalen Zwilling der Simulation auf. Der bestehende Digitale Zwilling wird mit den zu diesem Zeitpunkt neuen Informationen und Prozessen angereichert. Das Verhalten entspricht anschließend der aktuellen Planung der späteren Echtanlage. Somit kann das MES-System bereits weit vor dem SOP virtuell in Betrieb genommen werden.
Vorteile
Mit der High Level Emulation des Digitalen Zwillings können verschiedene Tests und Optimierungen des MES-Systems bereits vor der Inbetriebnahme erfolgen und es entstehen folgende Benefits:
- kürzere Time-to-Market (TTM)
- geringere Inbetriebnahmekosten
- Höherer ROI der Anlage
- Funktionstest der Schnittstellen
- Optimierung von Strategien und Prozessen bereits vor Inbetriebnahme
- maximalen Risikominimierung vor dem Go-Live
- Durchführung verschiedener Teststufen vorab:
- Funktionstest
- Massen-/ Integrationstest
- Sondersituationen
- Factory-Acceptance-Tests
- die Anlagenbetreiber können vor dem Go-Live die Umgebungen testen
- Schulungen der Bediener sind bereits vor dem Go-Live möglich
- Validierung der Abläufe bei Erweiterungen und/oder Modernisierung
Weiteres Potenzial
Ist im Anschluss auch die Planung der Shopfloorebene rund um die SPS festgelegt, kann auch die Low Level Emulation erstellt werden. Wenn Sie sich einen Überblick über die verschiedenen Anwendungsgebiete eines Digitalen Zwillings machen wollen sind Sie hier richtig.