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Einfache Modellerstellung mit der Komponentenbibliothek – ein Gewinn für alle Beteiligten

09/07/2020

Die virtuelle Inbetriebnahme bietet Unternehmen diverse Vorteile, die überzeugen: kürzere Entwicklungszeit, deutlich verbesserte Qualität der ausgelieferten Produkte und signifikante Reduzierung von Servicefällen, da Fehler bereits frühzeitig im Prozess erkannt und vermieden werden können. Damit die virtuelle Inbetriebnahme optimal durchgeführt werden kann, ist es wichtig, dass Unternehmen mit einer sehr gut funktionierenden Simulationssoftware wie industrialPhysics arbeiten. Dabei werden alle generierten CAD-Daten bidirektional in das Simulationstool übertragen. Auch die Schnittstelle zu diversen virtuellen und realen Steuerungen und CAD-Systemen ist standardmäßig integriert. 

Schon seit 2018 steht den industrialPhysics-Nutzern zusätzlich eine umfangreiche Komponentenbibliothek – standardmäßig in der Ultimate Variante – zur Verfügung. Dort sind die virtuellen Modelle diverser Antriebe hinterlegt, seit neuestem auch Modelle von Sensoren und speziellen Komponenten wie bspw. Greifsystemen.  

Gerade für die einfache Modellerstellung und besonders für eine optimale Durchführung der virtuellen Inbetriebnahme geplanter Maschinen, bietet sich die umfangreiche Komponentenbibliothek an. Die virtuellen Modelle einzelner Komponenten können dabei mit wenigen Klicks in die Simulation übernommen werden, inklusive der Spezifikationen wie dem Wirkprinzip von Sensoren, der Art des Antriebs und der elektrischen Anschlüsse.  

Mithilfe der Komponentenbibliothek können Anwender schnell die 3D-Modelle der einzelnen Komponenten erstellen und diese via CAD-Schnittstelle in das Simulationsmodell übertragen. Die Firmware ermöglicht die Nachbildung der einzelnen Modelle und kommuniziert wiederum mit der SPS-Software. Damit werden alle in der Entwicklung verwendeten Komponenten während der virtuellen Inbetriebnahme automatisch berücksichtigt.

Die industrialPhysics-Anwender sparen sich viel Zeit, indem diverse Komponenten bereits als Kinematik in der Bibliothek hinterlegt sind. Dadurch können verschiedene Varianten im Simulationsmodell getestet werden, was die Auswahl anhand des Verhaltens der virtuellen Maschine erleichtert. Viele namhafte Komponentenhersteller sind bereits in der Komponentenbibliothek von machineering vertreten. Diese integrieren zudem ihre Modelle der einzelnen Komponenten fortlaufend weiter, wodurch die Bibliothek von iPhysics stetig anwächst. Ziel ist es hierbei, dass am Ende alle Eigenschaften einer Komponente im Simulationsmodell abgebildet und realistisch nachgestellt werden können.

Für die Hersteller entsteht lediglich der Aufwand, die jeweiligen Komponenten für die Simulationssoftware industrialPhysics aufzubereiten. Das lohnt sich im weiteren Verlauf dadurch, dass industrialPhysics bereits in sehr vielen Unternehmen  unterschiedlicher Branchen im Einsatz ist. Die Unternehmen greifen erfahrungsgemäß gerne auf die Komponenten zurück, für die solche Modelle bereits existieren. Damit steigt der Wiederverwendungswert dieser Komponenten – zuerst virtuell, später auch real – noch weiter.  

Ein virtuelles Inbetriebnahme-Projekt verläuft in der Regel in drei Phasen. Auf die Modellierung der Komponenten, Erstellung des 3D-Modells, sowie die virtuelle Inbetriebnahme entfallen jeweils etwa ein Drittel des gesamten Zeitaufwands in Bezug auf die gesamte virtuelle Inbetriebnahme. Durch den Einsatz der Komponentenbibliothek entfällt die Modellierung der einzelnen Komponenten weitgehend und die Anwender sparen sich so bis zu 33 Prozent der sonst benötigten Zeit.

Ziel der Komponentenbibliothek ist es, alle Eigenschaften der Komponenten vollumfänglich abzubilden: Die virtuelle Inbetriebnahme kann so mithilfe vereinfachter Modelle der einzelnen Komponenten an der E/A-Schnittstelle durchgeführt werden.  Im nächsten Schritt werden die bekannten Funktionsmodelle mit dem zugehörigen 3D-Modell als vollständiges Komponentenmodell verknüpft und werden bereits durch den Konstrukteur für Bewegungsstudien genutzt. Erst im dritten Schritt werden Komponenten inklusive aller Eigenschaften abgebildet. Das heißt für die Sensorik, dass die Qualität der jeweiligen Sensoren ins Modell integriert wird. Antriebe werden inklusive der kompletten Antriebsauslegung simuliert und auch bei Greifern werden Eigenschaften wie Schnelligkeit, Genauigkeit sowie Prozesskräfte in das Simulationsmodell übernommen.

Voraussetzung für eine funktionierende Komponentenbibliothek ist es, dass das verwendete Simulationstool entsprechend gut funktioniert. industrialPhysics ist eines der meist verwendeten Simulationstools im Maschinenbau und steht für eine hohe Qualität bei möglichst hoher Flexibilität.

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iPhysics Broschüre

Studie

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