Welche besonderen Herausforderungen gab es bei Safety-Komponenten, einen Digital Twin zu generieren?
Bei der Umsetzung der ersten Safety-Komponenten als 4D-Modelle lag das Hauptaugenmerk darauf, die Funktion der Geräte mit höchster Detailtiefe abzubilden, um das Verhalten der Geräte in der Simulation präzise darstellen zu können. Dabei musste einerseits der korrekte Datenstrom von Ein- und Ausgangssignalen gewährleistet werden, damit das Programm der realen Sicherheitssteuerung einwandfrei funktioniert. Andererseits war insbesondere in Bezug auf die virtuelle Inbetriebnahme sicherzustellen, dass auch das Verhalten im Fehlerfall, bzw. die Abbildung verschiedener Fehlerzustände den realen Komponenten entspricht.
Welche standardisierten 4D-Simulationsmodelle stehen für sicherheitstechnische Komponenten zur Verfügung?
Speziell für sicherheitstechnische Komponenten stehen nach unserer Erkenntnis bisher keine standardisierten 4D-Modelle zur Verfügung. Die Funktionen der aktuell umgesetzten 4D-Modelle ist mit Verhaltensmodellen beschrieben worden. Zukünftig möchten wir hier auf standardisierte Modelle zurückgreifen. Dafür werden wir FMI (Functional Mock-up Interface) und AutomationML einsetzen, um eine vereinfachte Austauschbarkeit zwischen Simulationstools unterschiedlicher Hersteller zu gewährleisten. Darüber hinaus besteht dadurch die Möglichkeit, die Original-Firmware in den Simulationsmodellen abzubilden, mit den Ziel, den Entwicklungsprozess zukünftiger 4D-Modelle zu beschleunigen und die Vorteile einer frühzeitigen Validierung während des Entwicklungsprozesses zu nutzen.
Wie plant Schmersal, das Safety 4D-Modell in zukünftige Wartungsstrategien zu integrieren, insbesondere im Hinblick auf Predictive Maintenance?
Bekannterweise verwendet Predictive Maintenance Zeitreihen von historischen Daten, Echtzeitdaten und Fehlerdaten, um den künftigen potenziellen Zustand von Anlagen vorherzusagen und so Probleme im Voraus zu erkennen. Dadurch kann die Wartungsplanung optimiert und die Zuverlässigkeit verbessern werden. Das von uns verwendete Simulationssystem ISG-Virtuos ermöglicht heute schon die Analyse und Anzeige der erfassten Daten und der daraus abgeleiteten Handlungsempfehlungen. Zukünftig helfen Identifikationsdaten aus dem Elektronischen Typenschild, sowie Status-, Diagnose- und Betriebsdaten aus den verwendeten Sicherheitsschaltgeräten detailliertere und aussagekräftigere Informationen zu erzeugen, die dann direkt im 4D-Modell angezeigt werden können.
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