Simulation intelligenter Produktionsanlagen

Rund drei Jahre forschten die Fachhochschule Salzburg und der Salzburger Softwarehersteller COPA-DATA im Rahmen des Projekts „SimuProd“ an der Simulation intelligenter Produktionsanlagen. Im Mittelpunkt der Forschung standen Mittel und Wege, mit denen Fertigungsunternehmen, insbesondere KMUs, mithilfe von modell- und softwarebasierender Simulation ihre Produktions- und Produktentwicklungsprozesse verbessern können. Die HMI/SCADA-Software zenon von COPA-DATA übernahm dabei wichtige Aufgaben. Insbesondere große Unternehmen in hochautomatisierten Industrien setzen bereits Programme und Methoden zur Vereinfachung und Verbesserung von industriellen Entwicklungs- und Fertigungsprozessen ein. „Mittels sogenannter ‚Software für die digitale Produktion‘ entwickeln sie immer effizientere Strategien bei der Planung, Inbetriebnahme und Wartung von Produktionsanlagen“, erklärt Prof. Dr. Robert Merz, Forscher und Fachbereichsleiter am Studiengang Informationstechnik & System-Management (ITS) der Fachhochschule Salzburg. Ziel des Projekts SimuProd war es, mithilfe von modellbasierender Simulation ähnliche Strategien auch KMUs zugänglich zu machen. In der Praxis gibt es häufig Kommunikations- bzw. Integrationslücken zwischen den bereits eingesetzten, oft sehr unterschiedlichen Softwarekomponenten. Auch ein gemeinsames Rahmenwerk zur Entscheidungsfindung für die passende Simulationssoftware fehlt in vielen Betrieben. Standardschnittstellen für Datenaufnahme, -analyse, Steuerung, Planung, Visualisierung und Simulation existieren nicht. Bei SimuProd standen deshalb die Themen Datenintegration, virtuelle Inbetriebnahme und simulationsgestützte Wartung im Fokus.

Neben den von zenon gelieferten Daten integrierte das Forscherteam auch noch ERP-Systeme, deren Interaktion mit dem SCADA-System die Produktionsplanung erleichtern könnte. Um die Praxistauglichkeit mit existierenden und im Markt eingesetzten Simulationswerkzeugen zu gewährleisten, wurden entsprechende Programme ebenfalls mit den Daten aus zenon verknüpft. Ein eigens im Forschungsprojekt entwickelter Wizard sowie ein umfassendes Schulungskonzept sollen bei der Bedienung helfen. Expertenbefragungen und eine Onlineumfrage unter Domänenexperten lieferten zudem wichtige empirische Erkenntnisse über die Wünsche potenzieller Kunden eines solchen Simulationskonzepts.

Bei der Einbindung neuer Komponenten oder kompletter Fertigungslinien in einen bestehenden Produktionsprozess müssen oft unterschiedliche Datenbasen zusammengeführt werden. Diese Daten umfassen zum Beispiel Steuerungs-, Sensor- oder Softwaredaten der neuen sowie alten Komponenten. Den Aufwand dieser Integration scheuen viele KMUs. „Die aus den Simulationen gewonnenen Erkenntnisse können sowohl dabei helfen, bestehende Anlagen zu verbessern, als auch neue Anlagen zielführender und effizienter zu planen“, fasst Merz zusammen.