Physikbasierte Simulationssoftware stellt auch die Münchner Firma Machineering her. Das von ihr entwickelte Produkt heißt industrialPhysics (ip) und findet seinen Einsatz in der Verpackungsindustrie, aber nicht nur dort. „Wir wollen Technikern und Ingenieuren ein Werkzeug in die Hand geben, damit diese auf der Grundlage von CAD-Zeichnungen schnell und möglichst genau eine technische Anlage mit all ihren funktionellen Aspekten darstellen können“, sagt Georg Wünsch, technischer Leiter und Gründer von Machineering.
Aufbauend darauf werden dann die notwendigen Softwarecodes für ihre Steuerung entworfen und getestet. Diese machen mittlerweile bis zu 50 Prozent der Wertschöpfung im Anlagenbau aus, denn mit guter Software lassen sich nicht nur Abläufe beschleunigen, sondern bei Verpackungsanlagen auch die gleichmäßige Qualität von Konfektionierungen sicherstellen. Ob der Prozess tatsächlich auch physikalisch durchführbar ist, ob zum Beispiel die Kräfte einer Maschine ausreichen zum Umformen eines Stahlblechs, soll mit ip nicht geprüft werden. In einem anderen Projekt stellen die Münchner für Schulungszwecke die Steuerkanzel eines Stahlwerks und die im Werk ablaufenden Arbeitsvorgänge in Echtzeit dar. Damit soll das Betriebspersonal lernen, das Werk zu bedienen und kritische Situationen in möglichst kurzer Zeit zu lösen.
Ressourcen einsparen
Durch den Einsatz physikbasierter Software lassen sich auch Ressourcen einsparen. „Ein Ingenieur eines Unternehmens optimierte den Kontrollcode einer Transportanlage für gefüllte Getränkeverpackungen soweit, dass sich einige Sensoren für deren Steuerung erübrigten“ erläutert Wünsch. Als Methode der Wahl empfiehlt er beim Anlagenbau schrittweise vorzugehen. Das bedeutet, jeweils kleine Teile zu konstruieren sowie zu simulieren und dann die dafür notwendige Software zu schreiben. Mit diesen Tools erfolgt die virtuelle Inbetriebnahme des entsprechenden Bauabschnitts. Erst dann wird dieser realisiert. Dies verhindert, dass man Kons-truktionsfehler zu spät entdeckt.
In einer experimentellen Feldstudie, ausgeführt am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften iwb der Technischen Universität München demonstrierte Wünsch, dass sich durch diese Art der Inbetriebnahme die Qualität der Software erheblich steigern lässt. Zwar verlängern sich die Zeiten für die Fertigung und Montage einzelner Anlagenteile durch die iterativen Zyklen von Simulation, virtueller Inbetriebnahme und Fertigung. Jedoch insgesamt wirkt sich dies verkürzend auf die Zeit für die Inbetriebnahme der ganzen Anlage aus. „Und damit auch auf die Dauer des Auftragsdurchlaufs beim Maschinenhersteller“, sagt Wünsch.
