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anwenderreportage
Auf dem Weg zum industriell hergestellten Unikat Wie lassen sich häufig wechselnde, im Extremfall einzelne Produkte auf einer Linie flexibel und kosteneffizient abfüllen, verschließen, etikettieren und verpacken? Mit einem innovativen, modularen Maschinenkonzept, dessen Pilotanlage auf der Hannovermesse 2015 am Messestand von Siemens vorgestellt worden ist, zeigt Optima eine Abfüll- und Verpackungsmaschine, die bei kontinuierlicher Produktion – bei Bedarf auch mit mehreren Formaten auf einer Linie – sogar Losgröße 1 produziert.
Leistungssteigerung um 20% durch Model-Based Design und Optimierung: Charakterisiert durch volle Vernetzung von Komponenten und Ressourceneffizienz, soll die vierte industrielle Revolution Produktivitätssteigerungen durch Optimieren des vorhandenen Potentials ermöglichen. Model-Based Design bietet zuverlässige Grundlagen für die effiziente Auslegung eines Systems. Erweitert um Optimierungsmethoden gestattet sie, das Potential voll auszuschöpfen. Unterstützt von Implementierungspartner Richter Optimization GmbH konnte der Verpackungsmaschinenhersteller Dividella AG mit diesen Methoden die Produktivität um 20% steigern, und das bei gleichbleibendem Energieverbrauch.
Durch effizientere Entwicklung Autos effizienter zu den Kunden bringen: Autos zu ihren Käufern zu bringen, oder zumindest zu einem nahe gelegenen Händler, ist eine logistische, die für ihren Transport erforderlichen Fahrzeuge zu bauen, eine konstruktive Meisterleistung. Vom kleinsten Stadtflitzer bis zum größten SUV und schweren Elektroauto müssen diese Spezialfahrzeuge möglichst viele KFZ aller Kategorien aufnehmen, ohne selbst ins Gewicht zu fallen. Und sie müssen viele Jahre lang den harten Alltag im Straßenverkehr ohne struktrelle Schwächen bestehen. Kässbohrer Transport Technik nutzt Lösungen von Siemens PLM Software zur effizienteren Entwicklung effizienterer Autotransporter. Die Kombination von historienfreier Konstruktion in Solid Edge und Festigkeitsüberprüfung sowie Belastungssimulation in Femap mit NX Nastran helfen dem Spezialfahrzeug-Hersteller, seine führende Rolle auf dem Weltmarkt zu behaupten.
Modellbasierte Entwicklung von Ozeanwellen-Kraftwerk: Das weltweit erste kommerzielle Wellenkraftwerk wurde mittels modellbasierter Entwicklung geplant und gebaut. Die Ingenieure von Carnegie Wave Energy Limited in Australien nutzten dazu MATLAB und Simulink. Mithilfe dieser Softwarewerkzeuge gelang ihnen die Entwicklung von CETA, einer einzigartigen Technologie für die Erzeugung sauberer elektrischer Energie aus den Wellen des Ozeans.
Durch die zunehmende Globalisierung und den Druck aus Märkten im Osten und Westen ist der Maschinenbau in Europa gezwungen, sich neu zu erfinden. Während es in der Vergangenheit essentiell war, dass eine Maschine überhaupt ein Produkt erzeugen kann, geht es heute darum, möglichst energieeffizient und schnell sowie mit wenig Bedienaufwand zu produzieren. Dass der Automatisierungsgrad steigt, ist nichts Neues. Neu sind allerdings die Mittel, die dafür zur Verfügung stehen. Industriesteuerungen mit enormen Rechenleistungen machen eine immer komplexere und intelligentere Maschinensoftware möglich. Und Daten – Prozessdaten, Produktdaten, Maschinendaten, etc. – werden in großen Mengen aufgezeichnet. Sie sollen dazu beitragen, den Maschinenbau zu revolutionieren.
interview
Mit dem Smart Innovation Portfolio zukunftssichere Innovationen realisieren: Seit sich Industrie 4.0 als Begriff etabliert hat, ist das Wort Revolution in der produzierenden Industrie wieder salonfähig geworden. Siemens PLM Software nimmt sich nicht weniger vor, als die Zukunftsfähigkeit von Produktinnovationen auch über revolutionäre Marktveränderungen hinweg planbar zu machen. Im Interview für x-technik AUTOMATION erläutert DI Hermann Kaineder, Geschäftsführer von Siemens Industry Software, wie das neu angekündigte Smart Innovation Portfolio zum Aufbau von digitalen Fabriken die Entwicklung und Produktion zukunftssicherer Innovationen fördert. Das Gespräch führte Ing. Peter Kemptner / x-technik
HDL-Toolbox vereinfacht Entwicklung und Hardware-Implementierung von Vision-Systemen: Als Bestandteil des Release 2015a stellt MathWorks die Vision HDL-Toolbox vor. Sie bietet Algorithmen für das Pixel-Streaming zur Entwicklung und Implementierung von Vision-Systemen auf FPGAs und ASICs. Die Toolbox enthält zudem ein Entwicklungsframework, das eine Vielzahl an Schnittstellentypen, Framegrößen und Frameraten einschließlich HD-Video unterstützt. Die Algorithmen für Bildverarbeitung, Video und Computer Vision in der Toolbox verwenden eine Architektur, die sich für HDL-Implementierungen eignet.
veranstaltung
Virtuelle Inbetriebnahme mit Tecnomatix-Lösungen: Automobilzulieferer erleben einen nie da gewesenen Wettbewerbsdruck: Dynamische Kundenanforderungen, immer kürzere Produktlebenszyklen, zunehmende Anzahl an Produktvarianten, reduzierte Produkteinführungszeiten und steigender Ertragsdruck bei weiterhin hohen Qualitätsanforderungen – die Herausforderungen sind vielfältig und erhöhen die Notwendigkeit einer Optimierung der Planungs- und Fertigungsprozesse. Der EBZ SysTec GmbH gelang mit Tecnomatix von Siemens PLM Software eine Steigerung der Produktivität im Planungsprozess durch standardisierte Prozesse. Neben einer Optimierung der Anlagenabsicherung erzielte sie Zeit- und Kosteneinsparungen in der realen Inbetriebnahme von bis zu 30 Prozent.
Energie-Simulation bringt jährliche Einsparung von drei Millionen KWh: Die Käufer von Oberklasse-PKWs und SUVs erwarten ein ebenso spannendes wie problemfreies Fahrerlebnis und eine hohe Energieeffizienz. Diese ist nicht auf den Treibstoffverbrauch während des Betriebes beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf die im Werk zur Herstellung benötigte Energie. Ein bekannter deutscher Automobilhersteller konnte in seinem oberösterreichischen Motorenwerk nach einer Energie-Simulation mit Tecnomatix Plant Simulation von Siemens PLM Software jährlich drei Millionen Kilowattstunden Strom einsparen und hat so den Lebensdauer-Energieverbrauch von Automotoren nachhaltig gesenkt.
Entwicklung des Flugservice-Versorgungssystems für Flughafen Doha: Eisenmann zählt zu den international führenden Anbietern von Anlagen und Dienstleistungen in den Bereichen Oberflächen- und Lackiertechnik, Materialfluss-Automation, Thermoprozess- sowie Umwelttechnik. Im Bereich Automobil-Lackiersysteme ist Eisenmann ein Wegbereiter modernster Oberflächen-Veredelungstechnologien. Die Inbetriebnahmetests führt der Anlagenbauer nicht vor Ort durch, sondern in der virtuellen Umgebung einer Computersimulation. Die virtuelle Inbetriebnahme mit der Software Plant Simulation aus dem Tecnomatix®-Portfolio von Siemens PLM Software reduziert den Personaleinsatz vor Ort sowie das Risiko spät erkannter Probleme und verkürzt die Lieferzeiten der komplexen, stark individualisierten Anlagen.
Automatisches Generieren von SPS-Code erhört Effizienz und vermeidet Implementierungsfehler. Stetig wachsende Ansprüche an die Produktqualität und den Maschinendurchsatz bei gleichzeitig sinkenden Entwicklungszeiten erfordern innovative Entwicklungsmethoden. Während die Steuerungssoftware einen immer wesentlicheren Anteil an der Gesamtmaschine einnimmt, spielen Funktionstests vor der Inbetriebnahme nach wie vor eine untergeordnete Rolle im Maschinenbau. Verzögerungen bei der Auslieferung und Maschinenstillstände im Feld sind dabei oft die Folge. Und das, obwohl die meisten Steuerungsplattformen bereits nahtlos integrierte Schnittstellen für die Simulation und die automatische Generierung von SPS-Software anbieten.
Mehr Flexibilität und höhere Produktivität in der Produktentwicklung: Mit neuen Funktionen bietet NX 10, die ab Dezember 2014 verfügbare Version der Software NX von Siemens PLM Software für CAD, CAM und CAE sowie CMM mehr Flexibilität bei der Produktentwicklung und sorgt für eine sprunghafte Erhöhung der Produktivität.
Am Anfang aller Optimierungsbemühungen steht eine ordentliche Messung Viele Produktionsunternehmen wähnen sich in betriebswirtschaftlicher Sicherheit, weil ihre Maschinen gut ausgelastet sind und laut statischer Betrachtung der wöchentlichen oder monatlichen Durchschnittswerte recht effizient arbeiten. Aber manchmal trügt der oberflächliche Schein. Professor Herwig Winkler, Vorstand des Instituts für Produktions-, Logistik- und Umweltmanagement an der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt, weist im folgenden Interview darauf hin, dass es im wahrsten Sinn des Wortes sehr vermessen sein kann, einer vermeintlichen Gesamtanlageneffektivität von 70 % und mehr „blind“ zu vertrauen.
Im Serienmaschinenbau geht der Trend zu modularen, mechatronischen Modulen, die in sich abgeschlossen sind und sich flexibel und schnell zu kundenspezifischen Einheiten kombinieren lassen. Nahezu in jedem Maschinenmodul befindet sich heutzutage elektrische Antriebstechnik. Umso komplexer die Antriebsdesigns sind, umso größer wird der Softwareanteil. Moderne, objektorientierte Engineering Tools wie LASAL von SIGMATEK ermöglichen dem Anwender, den modularen Ansatz auch in der Software komfortabel umsetzen zu können.
Industrieunternehmen stehen tiefgreifenden Veränderungen in der Fertigungswelt gegenüber. Gleichzeitig findet eine immer stärkere Integration von Produktentwicklungs- und Produktionsprozessen durch innovative Softwaresysteme und leistungsfähige Hardware statt – ein zentraler Schritt auf dem Weg in ein neues Industriezeitalter. Dazu greift Siemens auf der Intertool eine Reihe von Anwendungen auf, die den Lebenszyklus eines Produktes betreffen bzw. unterstützen.
Bis die Vision Industrie 4.0 umgesetzt werden kann, werden noch gut zwei Jahrzehnte ins Land gehen. Zunächst müssen die Voraussetzungen dafür geschaffen werden. Dazu gehört ein durchgängiger Datenstrom vom Produktdesign über die Produktion bis hin zum Service – und das über die gesamte Lebensdauer des Produkts. Der Weg führt unweigerlich über die „Digitale Unternehmensplattform“. Diese baut die Brücke zu Industrie 4.0. Softwarewerkzeuge wie z.B. CAD/CAE, Simulation, Automatisierung oder Produktionssteuerung (MES) spielen hier eine zentrale Rolle.
SOLIDWORKS 2014 trägt branchenübergreifend zu mehr Produktivität bei: Die neue Version des 3D-Softwareportfolios von SOLIDWORKS umfasst Anwendungen für 3D-CAD, Simulation, Produktdatenmanagement, technische Kommunikation sowie die Entwicklung elektrischer Systeme für eine Konstruktion ohne Grenzen.
Solid Edge ST6, die neueste Version der Solid Edge-Software von Siemens PLM, kommt mit zahlreichen Verbesserungen auf den Markt. Mit neuen Funktionen in den Bereichen Konstruktion, Simulation und Zusammenarbeit lassen sich Aufgaben bis zu sechsmal schneller erledigen als mit der Vorgängerversion. Außerdem helfen neue Features den Anwendern von ST6 dabei, Daten auszutauschen und mit anderen Solid Edge-Anwendern zusammenzuarbeiten. Unternehmen können mit den Verbesserungen in ST6 ihre Produktentwicklung effektiver gestalten als bisher.
Technologietage:
Nicht immer geht es um die Konstruktion, wenn 3D-Modellierungswerkzeuge verwendet werden. Beim oberösterreichischen Brillenhersteller Silhouette hilft die 3D-CAD Software SolidWorks der Designabteilung, Visionen Form werden zu lassen. Mit dem in SolidWorks integrierten Tool PhotoView 360 lassen sich fotorealistische Bilder erstellen, die die Treffsicherheit der Entscheidungsfindung im Management verbessern. Die direkte Übergabe von 3D-Daten an die Entwicklungsabteilung sorgt für zeitgemäße Durchgängigkeit in der Produktentstehung. Autor: Ing. Robert Fraunberger
„Plug-and-Play“-Softwarelösung für die Robotersimulation und -programmierung Für die Simulation und Offline-Programmierung von Robotern hat sich Tecnomatix® von Siemens PLM Software am Markt vielfach bewährt und bietet jetzt mit RobotExpert ein einfach bereitzustellendes Softwaresystem, das Anwender bei der Ausarbeitung, Simulation, Optimierung und Offline-Programmierung von Roboteranwendungen unterstützt. Die Software mit ihrer intuitiven 3D-Umgebung vereint die einfache Optimierung von Roboterpfaden und die Verkürzung der Zykluszeiten mit der Möglichkeit, virtuelle Mockups kompletter Fertigungszellen und -Systeme zu simulieren. So lassen sich einzigartige Branchenanwendungen wie Pick-and-Place, Lichtbogenschweißen, Polieren, Klebeverbindungen und weitere Anwendungen schaffen und deren Geschwindigkeit und Flexibilität im Betrieb maximieren. Autor: Ing. Peter Kemptner / x-technik
Entwurfsüberprüfung mit integrierter CAE Die virtuelle Entwurfsüberprüfung mittels Computersimulation sichert das Erreichen der Entwicklungsziele und erspart Bau und Zerstörung teurer Prototypen. Längst nicht mehr auf die Festigkeitsberechnung nach der Finite Elemente Methode beschränkt, schließt sie auch die Simulation von Kinematik und Dynamik sowie von Wärme- und Strömungsverhalten ein. Die direkte Integration von CAD und CAE in einem gemeinsamen Produkt wie NX von Siemens PLM Software beseitigt die Schnittstellenproblematik zwischen Konstrukteuren und Berechnungsingenieuren und hilft, den Gesamtentwicklungsprozess bis zum fehlerfreien Produkt zu beschleunigen. Autor: x-technik / Ing. Peter Kemptner