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Industrielle Steuerungstechnik GmbH
© ISG 2014 1ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Simulation Based Engineering
- Virtuelle Inbetriebnahme -
Echtzeitsimulation Hardware-in-the-Loop - Simulation
Industrielle Steuerungstechnik GmbH
© ISG 2014
Simulation Based Engineering
2ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Virtuelle Inbetriebnahme (Ablauf und Vorteile)
ISG-virtuos –„best practice“ - Lösungen
ISG-virtuos – Eigenschaften und Funktionen
Unternehmen
Kontakt
Industrielle Steuerungstechnik GmbH
© ISG 2014
Unternehmen - ISG
3ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Gründungsjahr 1987
Sitz Stuttgart
Geschäftsfeld Industrielle Lösungen (Software als Schwerpunkt) im Bereich
CNC, Robotic, MotionControl und Echtzeit-Simulation
Mitarbeiter ca. 30 Ingenieure
Kunden Steuerungshersteller sowie Maschinen- und Anlagenbauer
Produktbereichee.V.
PLCopen
Mitglied in
Materialfluss
Kinematik
Dynamik
Logik
CNC
RC
MC
Industrielle Steuerungstechnik GmbH
© ISG 2014
Unternehmen – ISG-virtuos
4
Unser Anspruch
� Die Business Unit „ISG-VIRTUOS“ ist der Anbieter von wirtschaftlichen Lösungen im Bereich des
„Simulation Based Engineering“ und der virtuellen Inbetriebnahme für den Anlagen- und Maschinenbau
� Die BU „ISG- VIRTUOS“ ist technologieführend im Bereich der Echtzeit-Simulation (Hardware-in-the-Loop)
� Die Strategie der BU „ISG- VIRTUOS“ basiert auf einem nachhaltigen Geschäftsmodell und einer
kundenorientierten Produktstrategie
Mission
� Die BU „ISG- VIRTUOS“ ist für ihre Kunden ein zuverlässiger Partner
� Die BU „ISG- VIRTUOS“ setzt ihre gesamte Lösungskompetenz ein, damit der Kunde seine
Wertschöpfungsprozesse mit maximalen wirtschaftlichen Vorteilen optimieren kann
ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Industrielle Steuerungstechnik GmbH
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Unternehmen – ISG-virtuos
5ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
� ISG besitzt fundierte Erfahrungen in der Automatisierungstechnik , insbesondere im Bereich von Echtzeitapplikationen sowie bei Feldbussen samt zugehöriger Aktor- und Antriebstechnik
� ISG ist ein Technologiepartner, der zusammen mit seinen Kunden strategische Ziele umsetzt
� ISG bildet als Dienstleister das Fachpersonal des Kunden bereits während der Umsetzung der Lösung intensiv aus
� ISG-VIRTUOS ist zurzeit die einzige Echtzeitlösung , die im Millisekunden Takt zeitdeterministisch zusammen mit der realen Steuerung und unterschiedlichen Feldbussen arbeitet
� ISG-VIRTUOS ist aufgrund der Echtzeitfähigkeit der Schnittstellen für zahlreiche unterschiedliche Echtzeitplattformen einsetzbar
� ISG-VIRTUOS ermöglicht durch den modularen Aufbau die Umsetzung von einfachen bis hin zu komplexen Automatisierungsstrukturen
Vorteile der Zusammenarbeit mit der ISG
Industrielle Steuerungstechnik GmbH
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Unternehmen – ISG-virtuos
6ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Anwender / Technologiepartner von ISG-virtuos
Industrielle Steuerungstechnik GmbH
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Virtuelle Inbetriebnahme
7ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Virtuelle Inbetriebnahme
- Hardware-in-the-Loop -
Industrielle Steuerungstechnik GmbH
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Virtuelle Inbetriebnahme
8ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Virtuelle Inbetriebnahme mit HILS –Aufbau des Simulationsarbeitsplatzes
Siemens 840Dsowie SIMOTION, S7, Beckhoff, Bosch, FANUC, Heidenhain, ..
PC mit einer virtuellen Maschine
Profibus DPV1, DPV2, ProfiSafePROFINET, CANopen, EtherCAT, SERCOS …
Industrielle Steuerungstechnik GmbH
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Virtuelle Inbetriebnahme
9ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Zielprozesse bei Kunden
MechatronicBasedR&D
Angebot an den R&D-Bereich
• bewährte „best practice“-Lösungen
• Einführung eines durchgängigen Workflows (mechatr. Lösungen)
• Einsatz wiederverwendbarer Modul-Bibliotheken
Simulation Based
Engineering
virtuelleInbetriebnahme
Produktion / Betrieb
Hauptvorteile / Nutzen
• Projektkosten um bis zu 30%reduzierbar
• Test auch kritischer Funktionen in Echtzeit zur Absicherung der Qualität
• Funktions- und Performance-nachweis gegenüber dem Auftraggeber
Hauptvorteile / Nutzen
• Produktentwicklungskosten um 20% reduzierbar
• „time to profit“ um 30% kürzer
• Test von Lösungen bereits in der Konzeptphase
• wiederholbare Einsparungseffekte durch Lösungsbibliotheken
Angebot an das Engineering
• Simultan-Engineering auf Basis von „best practice“-Lösungen
• Etablierung eines professionellen Projektmanagements
• wiederverwendbare Modul-Bibliotheken
Angebot an die Inbetriebnahme
• Virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) in harter Echtzeit (<= 1ms)
• Verwendung der realen Steuerungskomponenten (HILS)
• umfangreiche Tests bzgl. der Erfüllung der Spezifikationen
Hauptvorteile / Nutzen
• Inbetriebnahmezeiten um bis zu 80% reduzierbar
• kürzere Durchlaufzeiten in der Endmontage und Inbetriebnahme
• keine „Nachbearbeitung“ bei Kunden
• risikolose Schulung
Angebot an die Produktion
• Schattenanlage für die Optimierung der Produktionsprozesse
• sicherer Betrieb der realen Maschine
• Ausbildung des Bedienpersonals
Hauptvorteile / Nutzen
• Optimierung der Performance um bis zu 10%
• Einsparungen in Materialkosten –Test mit „virtuellen Werkstücken“ und realen Produktionsdaten
• Vermeidung von Kosten durch Kollisionen und Stillstandzeiten
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Virtuelle Inbetriebnahme
10ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Inbetriebnahme im sequentiellen Workflow
AuslieferungProduktionsstart
MontageZusammenbau
InbetriebnahmeCNC, SPS …
EngineeringKonstruktion
konstruktions-spezifischeSchwerpunkte• CAD• FEM• MKS
Maschine / Anlagefür die Inbetriebnahme(noch) nicht verfügbar
Inbetriebnahme inkl.Factory Acceptance Testdurch den Kunden
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Virtuelle Inbetriebnahme
11ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Phasen der Inbetriebnahme
InbetriebnahmeCNC, SPS …
AbnahmeV Grundinbetriebnahme B S T
Test Installation/Verkabelung
Bedienoberfläche / HMI• Bediensequenz• Sonderfunktionen
Test Sicherheit
Technologie-OptimierungGrundinbetriebnahme• SPS-Funktionalität• CNC-Funktionalität• grundlegende Tests
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Virtuelle Inbetriebnahme
12ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Konsequenzen der Terminüberschreitung im sequentiellen Workflow
Auslieferung, Prod.(Pönale …)
MontageZusammenbau
EngineeringKonstruktion
IBN
Test / Sicherheit
Technologie-Optimierung
Verzögerung : • Nachträge• Klärungsbedarf• …
Verzögerung :• Nachträge• Lieferengpässe• Korrekturen
keine weitere Verzögerung mehr möglich!
Abnahme (FAT)
Mangelhafte Erfüllung der Kundenanforderungen und s chlechte Qualität:� „Nachbesserungen“ beim Kunden während des Produktionsstarts� zusätzliche nicht geplante Kosten / Imageschaden
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Virtuelle Inbetriebnahme
13ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
VIBN - Reduzierung der Durchlaufzeiten und Kosten
MontageZusammenbau
AuslieferungProduktionsstart
EngineeringKonstruktion
reale Maschinebenötigt für:• Installationstest• Technologie• Abnahme
virtuelle InbetriebnahmeCNC, SPS … Puffer für
OptimierungoderVerkürzung der Lieferzeiten *1)
*1) Inbetriebnahmezeiten bis zu 80% reduzierbar (Erfahrungswerte der „best practice“-Kunden)
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ISG-virtuos - durchgängige Nutzung als Referenz / „d ynamisches Pflichtenheft“
Virtuelle Inbetriebnahme
14ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Zielsetzung: Simulation Based Engineering
MontageZusammenbau
EngineeringKonstruktion
Konzeptphase
IBN / FAT
Betrieb Service
virtuelleInbetriebnahme
Verifikation der Ideen
Validierungder Lösungen
Test und Optimierung der Realisierung
Service-Unterstützung
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Virtuelle Inbetriebnahme
15ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
� Reduzierung der Inbetriebnahmezeit um bis zu 80%• kürzere Projektdurchlaufzeiten• reduzierte Hallenbelegungszeit
� Wesentlich höhere Softwarequalität mit gleicher Manpower• Test von regulären und irregulären Betriebszuständen, HMI • Frühzeitige Fehlerbehebung spart Folgekosten
� Risikominimierung im Projektmanagement durch „Virtuelle Abnahme“• Qualität wird bereits im Büro realisiert• Kunde erhält schon frühzeitig einen Eindruck über den Projektverlauf
� Risikominimierung bei der Inbetriebnahme beim Kunden• Vermeidung von Kollisionen sowie Fehlfunktionen und Ablaufproblemen• Endlostest mit virtuellen Werkstücken und realen Produktionsdaten
� Erhebliche Verkürzung der Anbindung an übergeordnete Leitsysteme
Realisierbare Vorteile
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„best practice“ – Lösungen
16ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
ISG-virtuos
- „best practice“ – Lösungen -
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„best practice“ – Lösungen
17ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Motivation / Zielsetzung� kurze Projektlaufzeiten� steigende Variantenvielfalt und hohe Umrüstzeiten� Kosten- und Termindruck�Einsatz der virtuellen Maschine für die Inbetriebnahme
mit realen Steuerungen�Anlagen- und Maschinensimulation inklusive der
3D-Simulation
ISG-virtuos im Anlagen und Maschinenbau – Fa. HEITEC AG
Hauptvorteile – Anwender und Betreiber� kurze Inbetriebnahmezeiten und bessere SW-Qualität� Test auch extremer Situationen ohne Risiken� Import von CAD-Daten und Elektrokonfigurationen� Wiederverwendung der mechatronischen Module� Generierung verbesserter Abnahmekriterien� Optimierung von Service und Wartung künftiger Anlagen� Schulung und Weiterqualifikation von Mitarbeitern
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„best practice“ – Lösungen
18ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Motivation / Zielsetzung� BAZ für die Serienfertigung von Motorblöcken
(2 WZ-Spindel, 2 WZ-Magazine mit je 34 Werkzeugen)� Optimierung der Produktivität in Abhängigkeit von
Maschine und steuerungstechnischen Komponenten� Optimierung von Taktzeiten und professionelle
Beherrschung von Störsituationen� Reduzierung der Inbetriebnahmezeiten
ISG-virtuos für komplexe Bearbeitungszentren (BAZ) – Fa. Grob / Daimler
Hauptvorteile - Hersteller� deutlich reduzierte Inbetriebnahmezeiten� umfangreicher Test der Funktionalität � Optimierung und Test von alternativen Abläufen
Hauptvorteile - Betreiber� Optimierung der Taktzeiten (NC-Programme)� Kollisionskontrolle� Training des Fachpersonals ohne Maschinenbelegung
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„best practice“ – Lösungen
19ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Motivation / Zielsetzung� große Vielfalt an optionalen Funktionen� Einsatz verschiedener CNC-Steuerungen
(Siemens, Bosch, Heidenhain, Fanuc)� Test verschiedener Konfigurationen� Test neuer Ideen, z. B. Werkzeugwechselstrategien� Verkürzung der Durchlaufzeiten (Auftragsbearbeitung)� höhere Zuverlässigkeit
� - Taktzeitoptimierung
ISG-virtuos für CNC-Bearbeitungszentren – Fa. CHIRON
Hauptvorteile - Anwender� Test von Störsituationen z. B. „kritischer“
Werkzeugwechselsituationen und fehlerhafter Werkzeugvorbelegungen
� „reale Zeitachse“ hilft bei der Beurteilung der Abläufe� Erkennen und Messen von Nebenzeiten� an virtueller Maschine getestete Steuerung funktioniert
ohne weitere Maßnahmen an der realen Maschine
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„best practice“ – Lösungen
20ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Motivation / Zielsetzung� große Vielfalt an optionalen Funktionen und Baureihen
in verschiedenen Baugrößen� elektrisch und hydraulisch angetriebene Maschinen -
Schließkräfte bis zu 54.000 kN� Prozess-Regelung durch die Steuerung � Betriebspunkte an der realen Maschine nahezu nicht
reproduzierbar
ISG-virtuos für Spritzgieß-Maschinen - Fa. KraussMaffei
Hauptvorteile - Anwender (Steuerungstakt = Fedbustakt = Simulationstakt = 1ms )
� automatische Generierung der Simulationsmodelle� Simulation der Kinematik, Logik und Dynamik
(Hydraulik)� signifikante Reduzierung der Durchlaufzeiten� Simulationsmodell für jede ausgelieferte Maschine� Amortisierung des Initialaufwandes bereits im 1. Jahr
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„best practice“ – Lösungen
21ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Motivation / Zielsetzung� komplexe Automatisierungsaufgaben mit Risiken
bei erstmaliger Verwendung von Antriebs- und I/O-Komponenten
� Forderung nach höherer Zuverlässigkeit der kundenspezifischen Applikationen
� Notwendigkeit zur Verkürzung der realen Inbetriebnahmezeiten
� Reduzierung von Serviceeinsätzen
ISG-virtuos für Hydrotester-Anlagen - Fa. BROSIS / PWS
Hauptvorteile - Anwender / Hersteller� Test von Kinematik, Logik, Dynamik (Hydraulik)
und Materialfluss in einem Simulationsmodell� Reproduzierbarkeit von regulären Abläufen und
Störsituationen in Echtzeit� deutliche Reduzierung der Inbetriebnahmezeiten� Vorabnahme durch den Endkunden bereits an der
virtuellen Anlage möglich� Vertriebsargument: professionelles Engineering
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„best practice“ – Lösungen
22ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Motivation / Zielsetzung� Flexible Auslegung der Produktionsmaschine� individuelle Werkstückgeometrie (Losgröße 1) mit enger
Terminvorgabe für das Gesamtprojekt� keine Reserve für etwaige Störungen / Rüstzeiten an der
realen Maschine� „Hochlaufphase“ bei der Projektrealisierung nicht
vorgesehen
ISG-virtuos im Projektgeschäft –„Golfdach“, Südkorea, Fa. TechnoWood
Hauptvorteile - Anwender / HerstellerStörungsfreie und termintreue Produktion über 3 Mon ate im 3-Schicht-Betrieb durch:
� Vorab-Simulation sämtlicher Bearbeitungsschritte(keine Freigabe ohne vorausgehende Simulation)
� Kollisionsüberwachung während der Bearbeitung� Visualisierung
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
23ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
ISG-virtuos
- Eigenschaften und Funktionen -
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
24ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
� die reale Steuerung kann inklusive der Echtzeit-Eigenschaften der Software und der Feldbuslösung 1:1 verwendet werden ���� keine Emulation
notwendig!
� die virtuelle Maschine verhält sich wie die reale Maschine in harter Echtzeit < 1ms���� virtuelle Inbetriebnahme
und „Factory Acceptance Tests“ sind vollumfänglich realisierbar
HILS –Grundprinzipien der Lösung mit ISG-virtuos
real controls• CNC• PLC• motion control
Feldbus
virtual machine
real machine
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
25ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
ISG-virtuos – kundenspezifische Realisierungsoptionen
Option Steuerung Simulation Anlage / Maschine
HILS
Hardware-in-the-Loop –Simulation/VIBN
1-Rechner-Lösung
Steuerungsrechner als Simulations-Arbeitsplatz
steuerungsintegrierte Simulation
Simulation/VIBN als Mehrwert der Maschinensteuerung
Feldbus Feldbus
1:1
Feldbus
Feldbus
Feldbus
1:1
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
26ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
HILS - Reale Steuerung steuert virtuelle Maschine in Steuerungsechtzeit
Simulations-Rechner
)ln(
)(
,,
,,
,,,,
einWausÖl
ausWeinÖl
einWausÖlausWeinÖlm
ϑϑϑϑ
ϑϑϑϑϑ
−−
−−−=∆
−+
−=
−
4155
577.04
4512120
4155
44498.045
55185.121
4155
577.04
4512120 LogikKinematik
DynamikMF
Echtzeit-Simulationskern (Solver)
Echtzeit-Betriebssystem (< 1ms)
Feldbus(Slave)
realer Feldbus
reale Steuerungen
Bedienung
PC-Betriebssystem (MS-Windows)
Visualisierungreales Verhalten
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
27ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
HILS - Erprobte Lösungen für alle etablierten Steuerungssysteme
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
28ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Benchmark : ISG-virtuos *)
Kriterium USP ISG-virtuos
Handling • Look & Feel wie eine normale Windows-Anwendung
Softwareplattform����
• moderne 64-bit-Architektur im Bereich der Visualisierungs- und der Echtzeitanwendung• keine Restriktionen bzgl. Größe der 3D-Modelle
Echtzeitfähigkeit����
• harte Echtzeitfähigkeit (< 1ms)• nutzt TwinCAT der Fa. Beckhoff zur harten, deterministischen Echtzeit-Simulation
Externe Schnittstellen • automatisierte Modellerstellung mit XML-Dateien• Export in gängige Dateiformate von Monitoring-Daten• Import von CAD-Daten für 3D-Darstellung
Feldbus-Unterstützung����
• Profibus / Profinet• CAN / CANopen• EtherCAT• Ethernet/IP• SERCOS
Werkstück- / Teilegeometrie����
• Geometriemodell kann dynamisch verändert werden• auch komplexe Automatisierungssysteme können vollumfänglich in Echtzeit simuliert werden
Kopplung MATLAB/SimuLink • direkter Import von .m-Dateien • Simulation ohne lokale MATLAB Installation möglich
Einführung der Simulation SchulungAfter Sales Support
����• detaillierte Analyse der Anforderungen an das Werkzeu g und die Projektorganisation• Schulung / Coachen der Mitarbeiter im Workshop am k onkreten Projekt des Kunden• schneller Einsatz vor Ort
*) Benchmark und USP (exklusive Eigenschaften) wurden durch Kunden vorgenommen
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
29ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
HILS - Echtzeitanforderungen an die Simulationstechnik
Real-time classes and application areas (IAONA classification)
1µs 10µs 100µs 1ms 10ms 100ms 1s 10s
Highly dynamic processes, electronic drives
Machine tools, fast processes,robots
Conveying systems,simple controls,majority of all automated systems
ISG-virtu os
Building technology, control an automation levels, trouble-free processes, storage systems
competitors
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
30ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
HILS -Warum ein Echtzeitsystem für die Simulation?
Das originale Steuerungssystem kann ohne Änderungen verwendet bzw. getestet werden
� identische Steuerungskonfiguration (inklusive I/O-Adressen) wie an der Originalmaschine
� deterministisches, realistisches Verhalten der Simulation bzgl. Steuerung und Feldbus (~ 1ms)
� reproduzierbares Modellverhalten bei mehreren Simulationsläufen
� Herstellerunabhängig, da Anbindung über etablierte Feldbussysteme
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
31ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Ein Simulationssystem für mehrere (verschiedene) Steuerungen
Unterschiedliche Simulations- bzw. Visualisierungs-S zenarien� Simulations-PC mit der Möglichkeit zur Anbindung mehrerer Feldbusse gleichzeitig und damit auch mehrerer
realer Steuerungen� mehrere Steuerungen mit mehreren Simulation-PCs und einer gemeinsamen Visualisierung möglich� automatische Generierung einer Multi-Slave-Konfiguration zur Repräsentation der Antriebs- und IO-
Busteilnehmer aus der Steuerungskonfiguration
Steuerung 1
Steuerung 2
Steuerung 3
Feldbus 1
Feldbus 2
Feldbus 3
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
32ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Simulation von komplexen (verteilten) Automatisierungslösungen
Durchgängiger Test / Simulation komplexer Automatis ierungslösungen� Simulationssystem einfach über Feldbusmechanismen erweiterbar� Kombination der Hardware-in-the-Loop-Simulation mit realen Automatisierungssystemen� übergeordnete 3D-Visualisierung der kompletten Anlage� „Factory Acceptance Tests“ bereits in der Inbetriebnahmephase
Simulation-PC
fieldbus
CNC
Simulation-PC
fieldbus
CNC
Simulation-PC
fieldbus
CNC
fieldbus
Leitrechner
fieldbus
Simulation-PC
3D-visualisat.plant, cell…
SPS
SPS
CNC Feldbus
Feldbus
SPS
SPS
CNC
Leitrechner
simulation systemmanufacturing
cell
logics
kinematics
dynamics
transport
logics
kinematics
dynamics
machine tool
logics
kinematics
dynamics
Zusammenführung der 3D-Sim.
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
33ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Know-how-Aufbau/-Schutz bei Anwendern / Kunden
� firmeneigene Bibliothek im Rahmen von „customizing“
� validierte Teil-/Submodelle
� effizientes Engineering durch Wiederverwendung
� Prozessoptimierung im Engineering durch automatische Generierung der Modelle
Individuelle Modulbibliotheken zur Erstellung der Verhaltensmodelle
reale Komponente virtuelle Komponente
Lösungs- / Know-how-Bibliothek
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
34ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Modulbibliothek für die 3D-Visualisierung
3D-Geometrie-Bibliothek 3D-Visualisierung
Virtuelles Komponentenlager� wiederverwendbare Komponenten / Baugruppen für 3D-Modelle (direkter Import aus CAD-Systemen)� Basis für modulare Baukastensysteme� komfortable Erzeugung neuer Konfigurationen sowie Adaption bestehender Komponenten� automatische Generierung der 3D-Modelle aufgrund der auftragsspezifischen Maschinenkonfiguration
3D-CAD-System
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
35ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Maschinenkonfiguration – virtuelle Modul-/Aggregaten-Bibliothek
GrundmaschineKonfig n• Basis+ Komp. D+ Komp. C+ Komp. C+ Komp. B+ Komp. E+ ...
Aggregate
B
D
Automatische Generierung � des Gesamtmodells � der Steuerungskonfiguration
C
E
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
36ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Maschinenkonfiguration – Konfigurationsvorgang
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
37ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
3D-Visualisierung –mit unterschiedlichen „Kamerapositionen“
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
38ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Echtzeit-Simulation verketteter Anlagen / Materialfluss
Bearbeitungs-
Zentrum
Bearbeitungs-
Zentrum
WerkstückBandHandling System
Feldbus
LeitrechnerPLC
NC / PLC
……
PLC
virtuelle Produktionslinie mit realer Steuerungstechnik
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
39ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Materialfluss� Erzeugen von Objekten
� Verändern / Bearbeiten dieser Objekte
� Löschen von primitiven und komplexen Geometrieobjekten
Echtzeit-Simulation von Materialfluss
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
40ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Abtragssimulation und Kollisionserkennung / -vermeidung
Abtragssimulation• Präzise, fotorealistische Darstellung• Arbeitsfortschritt in Echtzeit
Kollisionserkennung• Definition von Körperpaaren • Anzeige und Meldung von Kollisionen
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
41ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Diagnose- und Testwerkzeuge (Online):
� Anzeigen, Taster, Schalter, Schieberegler ...
� “Scope”-Funktionalität zum Anzeigen der Prozessdaten in Echtzeit
� Mitschreiben („tracking“) der Prozessdaten
� Bereitstellung der Prozessdaten zur weiteren Analyse im *.csv –Format
Diagnose- und Testfunktionen
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
42ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Modellierung von Antriebsachsen
Schneller Einstieg durch wählbare ModellierungstiefeZiel: „So einfach, wie es für die Simulationsaufgabe erlaubt ist“
� Bypass : „Soll = Ist“
� PT1 / 2 : Verzögerung bzw. Schwingfähigkeit
� Regler + Streckenmod.: > 30 Par.
� Anbindung von MATLAB/Simulink
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
43ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Automatisierung von Engineering-Prozessen:
� Individuell konfigurierbare Maschine auf Basis eines Baukastensystems mit wiederverwendbaren Baugruppen / Aggregaten
� automatisierte Konfiguration der Steuerung und des Simulationsmodells gemäß Kundenauftrag
� Beauftragung des Simulationssystems über Kommandierungsschnittstelle (XML)
Automatische Modellgenerierung
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Produkt - Eigenschaften und Funktion
44ISG-VIRTUOS – Präsentation 2014
Kostengünstiges Steuerungssystem mit integrierter Echtzeit-Simulation
� Optimierung des Bearbeitungsprozesses ohne die Maschine zu blockieren bzw. zu gefährden
� Schattenanlage zur Kollisionsvermeidung
� umfangreiche Diagnosemöglichkeiten
� Visualisierung der Bearbeitung in schwer zugänglichen Maschinenbereichen (Sprühnebel …)
Ein-Rechner-Lösung für Steuerung (CNC, SPS …) und Simulation
TwinCAT - Echtzeitbetriebssystem
virtu os.SE/A
Interface
3D-Visualisierung
virtu os.V
Modellierung & Monitoring
virtu os.M
Virtuelle Maschine
Echtzeit-Modellberechnung
LogikKinematik
Dynamik
virtu os.S
Kommunikation Echtzeitbetriebssystem - Windows
SteuerungskernCNC-Kern
SPS
HMI der Steuerung
MF
Windows
Recommended