Einsatzmöglichkeiten

Erfahren Sie mehr über die wichtigsten Einsatzmöglichkeiten von 3D Modellierung, die Experior unterstützt.

Bisherige 3D-Modelle wurden lediglich für einfachste Simulationen in der Konzeptphase genutzt. Die fortschreitende Digitalisierung und Industrie 4.0 jedoch verlangen nach dem Einsatz von hochmodernen 3D-Modellierungssystemen. Neue, interessante und anspruchsvolle Wege tun sich hier auf.

Aus diesem Grunde benötigen Sie eine vielseitige Software, die die verschiedensten Applikationen der 3D-Modellierung in einer Plattform darstellt – wie Xcelgo´s Experior Plattform.

Untenstehend finden Sie weitergehende Informationen zu den wichtigsten Applikationen der 3D-Modellierung, die unsere Experior-Plattform unterstützt. Nutzen Sie das Navigationsmenü auf der linken Seite, um zu den verschiedenen Applikationen zu gelangen.

Virtuelle Inbetriebnahme

Um eine systemnahe virtuelle Inbetriebnahme durchführen zu können, wird das 3D-Modell eines automatisierten Systems an eine reale SPS angeschlossen; diese simuliert den Realbetrieb. Jetzt können Sie SPS-Tests durchführen, die signifikant SPS-Programmierzeiten und Vor-Ort-SPS-Testläufe reduzieren. Somit wird eine hohe Qualität in der Steuerungssoftware sichergestellt.

Ein 3D-Modell bei der virtuellen Inbetriebnahme kann auch systemintegriert durchgeführt werden, z. B. durch Emulationstests des IT-Systems (WMS/WCS). Das 3D-Modell wird in diesem Fall über eine entsprechende API an das IT-System angeschlossen. Hier können Sie dann verschiedene Szenarien durchlaufen, wie z. B. Programmfehler eliminieren oder einen Systemleistungstest durchführen.

In diesem Zusammenhang übertrifft sich Experior in seiner Skalierbarkeit: sowohl virtuelle Inbetriebnahme von Kleinsystemen auf SPS-Basis als auch anspruchsvolle Großprojekte auf IT-Basis sind möglich.

Die TGW Logistics Groups GmbH, führender Systemlieferanmt für Intralogistiklösungen, reduzierte Inbetriebnahmezeit und Kosten signifikant durch SPS- und IT-System-Tests auf 3D-Modell-Basis mit Hilfe von Experior; lange bevor die Anlage geliefert wurde. Erfahren Sie hier mehr (auf Englisch).

Auf dem linken Bild sehen Sie das 3D-Modell eines großen Versandzentrums mit mehr als 28 km Förderstrecke – von TGW zur systemintegrierten virtuellen Inbetriebnahme eingesetzt.

Die Beumer Gruppe, ein international führender Hersteller von Intralogistiksystemen, nutzt Experior für die virtuelle Inbetriebnahme von SPS und IT-Systemen.

Experior ist integraler Bestandteil der Beumer-Group-internen produkt- und projektbezogenen Arbeitsprozesse. Die Beumer Mitarbeiter sind nun dazu in der Lage, 3D-Modelle in weniger als 30 Sekunden zu erstellen – ein Prozess der vor dem Einsatz von Experior bis zu 200 Arbeitsstunden benötigte! Hier erfahren Sie mehr (auf Englisch).

Das Bild auf der rechten Seite zeigt ein 3D-Modell eines Reifenproduktionssystems. Beumer setzte dies ein, um SPS-Tests durchzuführen.

Vorteile

  • Effiziente Steuerungssoftware Tests
  • Bessere Softwarequalität
  • Kürzere Vort-Ort-Testphase
  • Sichere Anlaufzeitphase der realen Anlage
  • Test-Tool für zukünftige Upgrades vor Integration

Wichtige Merkmale

  • 1:1 Echtzeit Simulation
  • Erweiterter Modellierungsumfang
  • Detaillierte und realistische Modelle
  • Integration auf SPS und IT-Level

Simulation

Simulationen werden schon seit Jahren eingesetzt – normalerweise durch Simulationsexperten mit spezieller Simulationssoftware. Xcelgo gewährt einen neuen, moderneren Ansatz der die Entwicklungszeit verkürzt, da die Softwareplattform direkt durch die Entwicklungsingenieure und nicht durch Simulationsexperten angewendet werden kann.

Generell umfasst die Simulation mehrere, verschiedene Applikationen. Nachstehend möchten wir nur die wichtigsten erwähnen: System Design Simulation, physische Modellierung, MKS (Mehrkörper Simulation) un die mathematische Simulation.

Die System Design Simulation dient beispielsweise der Konzeptüberprüfung bei der Entscheidungsfindung, ob das System den Kundenanforderungen entspricht, beispielsweise hinsichtlich Inventar und Kapazität. Weiterhin bietet dieses Simulationsmodell Vorteile während der Designphase, um bessere Ergebnisse und Zeitersparnisse zu erzielen.

Riantics, Lieferant für automatisierte Logistiklösungen, nutzt Simulationen als Werkzeug zur Lösungsüberprüfung. Die 3D Modelle (siehe Bild links) basieren auf realen Produktionsdaten, System- und Personalkapazitäten. Die Simulation gibt unter anderem Informationen über Engpässe, auflaufen von Stapeln sowie Personalbedarf. Hier erfahren Sie mehr (auf Englisch).

Physische Modellierung und MKS (Mehrkörpersimulation) benötigen typischerweise lange Kalkulationszeiten auf Basis exakt spezifizierter Modellierungsdetails. Dies setzt voraus, dass die Software äußerst genaue und höchstdetaillierte Modellierungsaufgaben erfüllen kann. Das Ergebnis sind sehr lange Simulationsläufe, nicht selten über Nacht. Es sind aber keine Echtzeitsimulationen, wie bei der SPS Simulation.

Mathematische Simulationen können innerhalb und außerhalb Experior gefahren werden. Als moderne Entwicklungsplattform bietet Experior Schnittstellen zu externen mathematischen Softwarepaketen, die über eine entsprechende API verfügen.
Die Visual Studio .NET Plattform und Anwendergruppe bieten eine enorme Anzahl von OpenSourceCodes, Bibliotheken und Funktionen, um die entsprechenden Codes direkt in Experior zu übertragen; als Plug-ins, Add-ons, API oder anderer moderner Schnittstellen.

Vorteile

  • Unterstützung bei der Entscheidungsfindung
  • Neue Ideen und Konzepte entwickeln und analysieren
  • Engpässe oder andere Einschränkungen eliminieren
  • Analyse verschiedener Systemkonfigurationen oder -lösungen
  • Analyse und Verifizierung spezifischer Systemlösungen bezogen auf z. B. Kapazität, Performance und Potenzial

Wichtige Eigenschaften

  • Balance zwischen schneller Modellierung, Modellierungs- und Detailumfang – in Abhängigkeit zu den Vorgaben
  • Schnelle Simulationsabläufe zur Analyse mehrstufiger Simulationsszenarien und Übertragung statistischer Analysen, z. B. einen mehrmonatigen Arbeitsablauf in wenigen Minuten simulieren

Vertriebsunterstützung

Animationen von 3D Modellen eines Systems können als 3D Visualisierung für Verkaufspräsentationen und Projektbriefings eingesetzt werden, um die Systemfunktionalität zu demonstrieren und zu vermitteln. Die Animationen können in Power Point Präsentationen integriert, sowohl auf Messen und Webseiten dargestellt, als auch zum Kunden gesendet werden. Zudem ist es durch VR-Technik möglich, dass der Kunde die Fabrik vor dem eigentlichen Bau begehen kann.

Auf der rechten Seiten sehen Sie eine Vertriebsanimation einer Riantics Lagenkommissionierungslösung – erstellt in Experior und an ein externes Grafiktool exportiert, um Schattierungen, Grafiken etc. zu verbessern. Erfahren Sie hier mehr über Riantics (auf Englisch).

Vorteile

  • Beeindrucken Sie den Kunden durch überzeugende 3D Modelle
  • Anzeige des Gesamtsystems oder spezifischer Funktionen
  • Schnelle Modellierung ohne Notwendigkeit von Simulationsexperten

Wichtige Eigenschaften

  • Wiederverwendung von Modellen aus der virtuellen Inbetriebnahme
  • Verwendung von modernen Computergrafiken, wie High End Grafikbearbeitung, Schattierungen, Texturen, VR etc.
  • Experior exportiert Systeme und Animation an externe Tools für anspruchsvolle Grafikarbeiten

Anwenderschulungssystem

Das 3D Modell für die virtuelle Inbetriebnahme kann auch als Anwenderschulungssystem in den Wiederverkauf gehen. In Verbindung mit einem Schulungssystem kann es hier der Anwenderschulung in Bezug auf Einsatz, Anwendung und Nutzung der Anlage sowie der verschiedenen Schnittstellen dienen. Zudem kann es als Testmodell für die Erprobung verschiedener Durchlaufszenarien und Bewertung möglicher Updates eingesetzt werden.

Die Beumer Gruppe lieferte ein Anwenderschulungssystem (siehe Bild) an einen großen chinesischen Flughafen in Verbindung mit dem realen Gepäcktransportsystem. Im ersten Schritt wurde das 3D Modell für die virtuelle Inbetriebnahme eingesetzt, im Anschluss wurde es dann mit einigen Modifikationen als Anwenderschulungssystem eingesetzt. Hier erfahren Sie mehr (auf Englisch).

Die Beumer Gruppe setzt seit 2014 3D Modelle in ihrem Produktportfolie ein. Anlass war seinerzeit eine Anlagenlieferunga an den Nanjing Lukou International Airport in China. Die Beumer Gruppe ist somit, in Verbindung mit einem hohen Grad an Digitalkompetenz, an vorderster Front in Bezug auf zukünftiger Wettbewerbs-vorteile.

Vorteile

  • Anwender und Vorgesetzte auf die schnelle und sichere Inbetriebnahme-/Anlaufphase vorbereiten und schulen
  • Neue Mitarbeiter schulen
  • Schulung aller Beteiligten bevor Änderungen/Optimierungen vorgenommen werden
  • Tests bezüglich Systemoptimierung – Leistung optimieren, neue Lösungen einführen

Wichtige Eigenschaften

  • Einbindung realer Schnittstellen, Logic-Controller und Anwenderinteraktionen in das Modell der virtuellen Inbetriebnahme
  • Reflektierung des physischen Systems, der Ausrüstung, des Materials und der Einheiten etc. am Modell
  • Szenario Management für Trainingszwecke zur Durchführung von Anwenderschulungen mit strukturierter Lernkurve
  • Leistungsbewertung der Schulungsteilnehmer zwecks Dokumentation und Verbesserungspotenzial für Schulungsmassnahmen zu identifizieren training

Digitaler Zwilling

Ist das reale System bereits in Betrieb, kann der digitale Zwilling dazu dienen, das System permanent zu überwachen, in 3D Darstellung bietet es eine perfekte Performancekontrolle. Der digitale Zwilling erlaubt detaillierte Leistungsdatenanalyse, um die Notwendigkeit für Systemoptimierungen zu evaluieren. Das Gartner-Institut hat das Konzept des digitalen Zwillings auf die Top 10 Liste der “Strategischen Technologietrends für 2019” gesetzt.

Gemeinsam mit einem Kunden hat Xcelgo einen digitalen Zwilling eines Portalkrans entwickelt, welches dem Kunden die Möglichkeit der vorausschauenden Instandhaltung gibt. Das Service-Control-Center befindet sich mehrere 100 km von dem Einsatzort des Portalkranes entfernt (siehe Bild auf der rechten Seite).

Der digitale Zwilling gibt dem Control-Center Warnungen und Vorschläge für empfehlenswerte Wartungsarbeiten, eventuell auftretende Schadensfälle bevor sich teure Ausfallzeiten ergeben, Serviceunterstützung bei speziellem Werkzeugbedarf, welche Bauteile betroffen sind, Hinweise bezüglich der Ausführung der Wartungs- und Servicearbeiten etc.

Vorteile

  • Überwachung und Live-Statusanzeige eines laufenden Systems
  • Detaillierter Einblick in kritische Bereiche, z. B. sich abzeichnende Engpässe
  • Festlegen/feststellen von Parametern zur Leistungsoptimierung und Reduzierung von Ausfallzeiten, Wartezeiten und unerwarteten Integrationseffekten

Wichtige Eigenschaften

Um einen echten digitalen Zwilling eines Systems zu erhalten benötigen Sie folgende drei Elemente

  • Existierendes und im Einsatz befindliches reales System
  • 3D Computermodell des realen Systems
  • Bi-direktionale Kommunikation zwischen diesen beiden Elementen

Konstruktions-/Entwicklungswerkzeug

Das 3D Modell kann für eine Vielzahl an Entwicklungs-/Konstruktionsaufgaben eingesetzt werden z. B. für die Verkabelung, Not-Aus-Funktionen, WiFi, Installation und Inbetriebnahme. In Funktion einer One-Stop-Plattform mit breitem Einsatzspektrum kann Experior zur Überbrückung der unterschiedlichen Anforderungen der verschiedenen speziellen Projektteams dienen, die eigenständig ihre Modelle mit verschiedenen Tools entwickeln.

Die TGW Logistik Gruppe hatte früher eine erhebliche Anzahl verschiedener Engineering Tools im Einsatz. Seit der Einführung von Experior in diesen Arbeitsprozess konnte die Anzahl der verschiedenen Tolls signifikant reduziert und der Informationsfluss integriert werden. Das Bild auf der linken Seite zeigt ein TGW Engineering Tool in Experior. Erfahren Sie hier mehr über den Einsatz von Experior bei TGW (auf Englisch).

Vorteile

  • Minimierung der Anzahl an Engineering Tools
  • Organisation von Engineering Know-How
  • Den unterschiedlichen Informationsstand/Wissensstand zwischen den Entwicklungsteams überbrücken

Wichtige Eigenschaften

  • Integration von Systemdaten
  • Integration von projektspezifischen Daten
  • Integration in den firmeninternen Arbeitsprozess

Ansichtsmodul/Viewer-Funktion

Ein 3D Modell kann ein sehr aussagekräftiges Kommunikationswerkzeug für den Endanwender sein. Mit dem Ansichtsmodul kann der Endanwender beispielsweise eine virtuelle Fabriktour während Messen, Präsentationen oder dergleichen anbieten. Mit Hilfe der VR-Technologie ist es zudem möglich, dass der Anwender eine beeindruckende Fabriktour anbieten kann.

Das Bild rechts zeigt ein Ansichtsmodell eines Systems von TGW Logistik.

Vorteile

Existierende 3D Modellierungselemente zur Erstellung spezieller Modelle für eine Vielzahl verschiedenartiger Aufgaben mit zahlreichen Vorteile:

  • Detaillierte Vorstellung/Darstellung neuer Anlagen für Entscheidungsträger, zukünftige Anwender oder Besucher während einer Präsentation
  • Unterstützung von Service, Instandhaltung, Reparatur etc. mit detaillierten Anweisungen und Dokumentation
  • Anzeige von Rettungswegen

Wichtige Eigenschaften

  • Abhängig von der Zielsetzung ein Balancetool zwischen gängiger Modellierung, Entwicklungsumfang und Detailtiefe sowie Detailumfang
  • Schnelle Simulationsabläufe zur Analyse von vielfachen Simulationsszenarien und Übermittlung statischer Analysen, z. B. mehrmonatigen Betriebsablauf in wenigen Minuten durchlaufen lassen