Methode zur Erstellung von Physikmodellen für die Simulation des maschinen- und anlageninternen Materialhandlings zur Virtuellen Inbetriebnahme

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Gunther Reinhart
• Subject Area: Production Systems, Operations Management, Quality Management and Factory Planning
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 44335870

Bei der Entwicklung und Inbetriebnahme von Produktionsanlagen hat sich die Simulation mittlerweile in vielen Bereichen etabliert. Gerade der Test der Steuerungsprogramme mit Hilfe von Simulationsprogrammen hält in vielen Unternehmen Einzug, um den stetig wachsenden Funktionsumfang der Anlagen kontrollieren und einen einwandfreien Ablauf der Produktion bereits vor der Inbetriebnahme der Anlage sicherstellen zu können. Insbesondere werden hierfür die Methoden der so genannten Virtuellen Inbetriebnahme eingesetzt, um die Steuerungslogik bereits vor dem realen Aufbau an einem virtuellen Simulationsmodell zu validieren. Auf diese Weise kann frühzeitig eine Vielzahl von Fehlern im Steuerungskode erkannt und behoben werden, so dass sich ein immenses Einsparungspotenzial in Bezug auf den Zeitaufwand bei der eigentlichen Inbetriebnahme ergibt. Bisher war dabei jedoch die Abbildung des Materialflusses von Produktionsanlagen, aufgrund des hohen Aufwands zur Modellerstellung und zur Berechnung, nur für Anlagen mit einem einfachen Materialfluss weniger, formstabiler Prozessgüter rentabel. Um die Methoden der Virtuellen Inbetriebnahme auch auf Produktionsanlagen mit einem komplexen Materialfluss übertragen und darüber hinaus auch formlabile Bauteile und Flüssigkeiten simulieren zu können, bedarf es der Erweiterung bisheriger Methoden zur Virtuellen Inbetriebnahme. Demzufolge liegen die Schwerpunkte des Forschungsvorhabens in der Entwicklung neuer Methoden zur Simulation großer Anlagenmodelle mit vielen Prozessgütern und einem verzweigten Materialfluss und der Erweiterung bestehender Methoden um flexible Körper und flüssige Stoffe. Dadurch wird es erstmals möglich sein, Produktionsanlagen mit einem komplexen Materialfluss unter Einbeziehung verschiedenster Materialien echtzeitfähig zu simulieren und die Wirtschaftlichkeit der Virtuellen Inbetriebnahme materialflussintensiver Produktionsanlagen sowie deren Nutzen für die industrielle Praxis zu steigern.

• DFG Programme: Research Grants