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1 Lorem ipsum, Arial 20 pt Version 2 Deutsch / Monat 20XX Animation / Simulation / Emulation Simulation und Anlagenvisualisierung als Teil der Risikoanalyse zur Festlegung einer nachhaltigen Instandhaltungsstrategie Frei verwendbar 2015 Seite 1

2 Modernisierung, Leistungssteigerung Simulation Immer häufiger wird die Lebensdauer einer Anlage aus betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten vorgegeben und über die technischen Vorgaben hinaus verlängert. Dies stellt erhöhte Anforderungen an die Instandhaltungsstrategie. Durch den Einsatz von Simulationssoftware kann zusätzlich Sicherheit gewonnen werden, weil alle relevanten und risikobehafteten Abläufe in ihrem Zusammenspiel bewertet und eingestuft werden können. Modernisierung und Optimierung für deutlich mehr Produktivität»Erweiterungen, Modernisierungen und Optimierungen der Produktion sind in der Industrie an der Tagesordnung. Sie sind der wirtschaftlichste Schlüssel zu optimaler Produktivität in der industriellen Fertigung und zu nachhaltigem Investitionsschutz. Gut zu wissen, dass Siemens auch hier kompetenten Service bietet.«frei verwendbar 2015 Seite 2

3 Animation Animation zum Leben erwecken ist im engeren Sinne jede Technik, bei der durch das Erstellen und Anzeigen von Einzelbildern für den Betrachter ein bewegtes Bild geschaffen wird. In unserem Fall werden das Layout und das Verhalten der Anlage in der Simulation und in der Emulation anhand von Anlagen- und Betriebsparametern sichtbar gemacht und Grenzwerte aufgezeigt. Unterstützung des Vertriebsprozesses Während der Vertriebsphase von Produktions- und Logistikanlagen ist es wichtig, dem Kunden mögliche Lösungen schnell und eindrucksvoll vermitteln zu können. Mit Hilfe von Demo3D lassen sich Systeme innerhalb kurzer Zeit aus Bausteinkästen aufbauen und animieren. Die Anlage kann aus beliebigen Blickwinkeln betrachtet und virtuell begangen werden. Der Kunde kann somit eine für ihn erarbeitete Lösung schnellst möglich verstehen. Damit ist die Basis für ein gemeinsames Verständnis geschaffen, auf deren Grundlage auch Nicht-Techniker Entscheidungen treffen können. Frei verwendbar 2015 Seite 3

4 Simulation Simulation Simulation ist eine Vorgehensweise zur Analyse von Systemen. Dabei werden Experimente an einem Modell durchgeführt, um Erkenntnisse über ein reales System zu gewinnen. Die Realisierung eines Simulationsmodells stellt eine Abstraktion des zu simulierenden Systems dar (Struktur, Funktion, Verhalten). Der Ablauf des Simulators mit konkreten Werten (Parametrierung) wird als Simulationsexperiment bezeichnet. Die Ergebnisse können dann für Rückschlüsse auf das Problem und seine Lösung genutzt werden. Klassische Fragestellungen und Zielsetzungen sind die Ermittlung von Anlagenleistungen bzw. Leistungsreserven, Ermittlung von Auslastungen von Werkern und Maschinen, Engpassanalysen, Erarbeitung und Überprüfung von Steuerungskonzepten (Lagerverwaltung, Priorisierung, Materialflusssteuerung), Auswirkungen von Störungen auf den Betriebsablauf, Ermittlung von Problemstellen im Materialfluss. Frei verwendbar 2015 Seite 4

5 Emulation Emulation Nachahmung des bekannten Verhaltens eines Systems durch ein anderes, technisches System. In unserem Fall wird mit Software das Verhalten einer Förderanlage gegenüber der Steuerung nachgeahmt und dient für die virtuelle Inbetriebnahme neuer oder angepasster Anlagensteuerungs-SW. Virtuelle Inbetriebnahme Die Emulation kommt bei der virtuellen Inbetriebnahme von Steuerungen bzw. Steuerungssoftware zum Einsatz. Dies sind zum einen SPS-Steuerungen, aber auch Materialflussrechner. Die 3D-Modelle repräsentieren bzw. emulieren Mechanik, Aktorik und Sensorik und stellen damit eine Umgebung für entwicklungsbegleitende Tests zur Verfügung. Frei verwendbar 2015 Seite 5

6 Zusammenhänge / Möglichkeiten Planung Simulation Emulation Steuerung Reales System Frei verwendbar 2015 Seite 6

7 Animation / Simulation / Emulation / Wozu? Aufzeigen von Ideen in einer visualisierten Form (in der GL, im Vertrieb, ) Erkennen von Schwachstellen im Konzept (Leistungsreserven, Auslastungen, Engpassanalysen, ) Nachweisen von Funktionalitäten am Modell Erhöhen der SW-Qualität durch Vorab Inbetriebnahme am Modell (kurze Wege, kein Testmaterial, ) Reduzieren der IBS-Zeiten auf der Anlage (Inbetriebnahmesicherheit, Kosten, ) Modell im Verbund mit der Emulation kann für Schulungszwecke genutzt werden Simulationsmodelle können wesentlich leichter modifiziert werden als reale Systeme Untersuchungen am realen System sind aufwändig und teuer, Simulationen sind reproduzierbar Eine Simulation vor der Realisierung sichert den Erfolg einer Investition Der schnellste, sicherste und kostengünstigste Weg von der Planung zur Umsetzung Frei verwendbar 2015 Seite 7

8 Vorteile Das reibungslose Zusammenspiel von Einzelelementen der Anlage wird mittels Simulation getestet Dabei können alle Bewegungen und Materialströme wahrheitsgetreu dargestellt werden. Die Berücksichtigung physikalischer Eigenschaften wie z. B. Gravitation, Reibung, Massenträgheit etc. ermöglicht dabei eine realitätsgetreue Darstellung der Wirklichkeit. Die Gesamtleistung der Anlage wird visualisiert Realitätsnahe Animationen zeigen den geplanten Ablauf detailgenau Physikalische Effekte erlauben das virtuelle Testen der Anlage, z. B. werden Reibung, Schlupf und Massenträgheit in der Simulation betrachtet SPS-Steuerungen können vor Inbetriebnahme getestet und optimiert werden Frei verwendbar 2015 Seite 8

9 Nutzen Von der Logistiksimulation bis zur Emulation Die Einsatzfelder der Logistiksimulation reichen von der Machbarkeitsstudie zu einem sehr frühen Zeitpunkt über die Unterstützung der Grob- und Feinplanung bis zur Realisierungsund Anlaufphase des Logistiksystems. Durch Einsatz von Simulationssoftware kann besonders bei Logistikprojekten zusätzliche Sicherheit gewonnen und Inbetriebnahmezeit gespart werden, weil alle relevanten Abläufe frühzeitig in ihrem Zusammenspiel bewertet und optimal aufeinander abgestimmt werden können. Unterstützung des Vertriebsprozesses: Während der Vertriebsphase von Produktions- und Logistikanlagen bzw. deren Einzelbestandteile ist es wichtig, dem Kunden mögliche Lösungen schnell und eindrucksvoll zu vermitteln. Die dynamische Darstellung von geplanten Anlagen im dreidimensionalen Raum mit Hilfe von Demo3D bietet den Vorteil, dass der Kunde eine für Ihn erarbeite Lösung schnellstmöglich versteht und sofort in der Lage ist darüber zu diskutieren. Damit ist die Basis für ein gemeinsames Verständnis geschaffen, auf Grundlage derer auch nicht Techniker Entscheidungen treffen können. Frei verwendbar 2015 Seite 9

10 Nutzen Anlagenplanung und Digitale Fabrik: Technische Zeichnungen zur Layoutplanung von Produktions- und Logistikanlagen erfordern ein hervorragendes räumliches Vorstellungsvermögen, um sich die Systeme einschließlich der Materialflüsse vor Augen führen zu können. Mit Hilfe von, in Demo3D aufgebauten, Animationsmodellen hingegen, lassen sich Anlagen einschließlich aller Bewegungen eindrücklich in einer virtuellen 3D-Umgebung darstellen und damit für jeden verständlich präsentieren. So lassen sich z.b. auch interaktiv schnell Varianten erstellen und bewerten. Verbesserte Kommunikation aller Projektbeteiligten: Projektmanager berichten regelmäßig, wie sich Kommunikationsschwierigkeiten in Projekten ausgewirkt haben. So muss z. B. häufig schon im Vorfeld von Projekten viel Zeit dafür verwendet werden Begrifflichkeiten zu klären, um eine einheitliche Kommunikationsbasis zu schaffen. Hinzukommen Punkte, wie unterschiedliches technisches Verständnis und das allgemeine Sender? Empfänger Problem. Abhilfe schafft eine Darstellung der Aufgabenstellung in einem animierten Modell mit Hilfe von Demo3D. Dies sichert ein gemeinsames Verständnis von Frage- und Problemstellungen, was die Durchführung von Projekten beschleunigt und einen hohen Qualitätsstandard sichert. Frei verwendbar 2015 Seite 10

11 Frei verwendbar 2015 Seite 11

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