Durch modellbasiertes Engineering Entwicklungszeit drastisch reduziert

Datenfluss vom Design bis zur Produktion

| Redakteur: Silvano Böni

Umrüsten per Mausklick: Innerhalb der Verpackungslinie haben die Ingenieure von West Rock einen immer höheren Anteil bislang mechanisch ausgeführter Funktionen in die Software verlagert.
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Umrüsten per Mausklick: Innerhalb der Verpackungslinie haben die Ingenieure von West Rock einen immer höheren Anteil bislang mechanisch ausgeführter Funktionen in die Software verlagert. (Bild: Bosch Rexroth)

Massgeschneiderte Verpackungslinien schneller konstruieren und in Betrieb nehmen: Daran arbeitet der Verpackungshersteller West Rock mit einem durchgängig digitalen Engineering. Zum Einsatz kommen dabei Softwarelösungen von Dassault Systèmes und Bosch Rexroth.

In der Getränkeabteilung wetteifern viele verschiedene Verpackungen um die Aufmerksamkeit der Käufer. Umso wichtiger ist daher, wie ein Produkt im Regal wirkt. Der Verpackungshersteller West Rock hat die Anforderungen seiner Kunden verstanden und seinen gesamten Wertschöpfungsprozess, zu dem auch der Bau massgeschneiderter Anlagen für seine Kunden gehört, danach ausgerichtet. Von der Verpackungsidee bis zur Umverpackung von Getränkeflaschen in zum Beispiel Vierer-, Sechser- oder Achter-Packs auf eigenen Linien setzt das Unternehmen konsequent auf digitales Engineering und hat dabei ein erhebliches Einsparpotenzial identifiziert.

Durchgängig digitaler Workflow

Die Designer von West Rock testen für ihre Kunden über einen virtuellen Supermarkt bereits vor der Produktion, was am Ende im Regal stehen wird. So können sie zum Beispiel mehrere Varianten einer neuen Gebindegrösse in die Regale platzieren, sofort berechnen, wie viele Gebinde in den vorhandenen Regalraum passen, ob das Gewicht für die Käufer noch angenehm ist und wie viel Platz die Waren im Einkaufswagen einnehmen. Bevor sie dem Getränkehersteller die neue Umverpackung vorschlagen und im virtuellen Supermarkt anschaulich präsentieren, senden sie die Daten aber erst einmal an einen Kollegen in der Arbeitsvorbereitung. Der übernimmt die Daten und prüft in seiner Simulationssoftware, ob und mit welchem Aufwand die neue Verpackung auf seiner West-Rock-Anlage zu welchen Stückkosten hergestellt werden kann.

Vom ersten CAD-Mausklick an können alle Konstruktionsdaten in die 3DExperience-Plattform von Dassault Systèmes einfliessen. Noch bevor ein Monteur die erste reale Schraube anzieht, optimieren die Konstrukteure alle Antriebe und Kinematiken bis hin zu den Steuerungsfunktionen komplett mit Simulationssoftware. Bosch Rexroth stellt hierfür neben den 3D-Modellen auch Verhaltensmodelle, also vollständige virtuelle Abbilder der verbauten Komponenten zur Verfügung.

«Der entscheidende Vorteil ist, dass die Ingenieure ihre Steuerungs-Applikation mit Hilfe der 3DExperience-Plattform komplett virtuell in Betrieb nehmen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse können so direkt in der Engineering-Umgebung IndraWorks von Rexroth angewendet werden», erklärt Philippe Bartissol, Vice President, Industrial Equipment Industry, Dassault Systèmes.

Offen für Simulationsergebnisse

Möglich ist das durch die Softwarelösung Open Core Engineering von Rexroth. Sie verbindet die virtuelle Simulation mit der realen Maschinenwelt. Dadurch kann die Maschinen-Simulation die Daten und Befehle der echten Maschinen-Steuerung verstehen und sofort umsetzen. Dazu löst Bosch Rex­roth eine Herausforderung, an der viele andere Steuerungen scheitern: «Oft läuft die Berechnung eines Takts der Maschinen-Simulation langsamer als die Realität. Um sich dennoch auf die Simulationsergebnisse verlassen zu können, muss sich die Steuerung dem zeitlichen Ablauf der Simulation anpassen und auf deren Ergebnisse warten. Damit wird ein reales Verhalten der Maschinen-Simulation garantiert», erklärt Dr. Thomas Bürger, Leiter Entwicklungsbereich Automationssysteme bei Bosch Rexroth.

Bei West Rock steuern mehrere Motion-Logic-Steuerungen, IndraMotion MLC von Rexroth, die verschiedenen Module der Verpackungslinie mit insgesamt mehr als 80 intelligenten und schaltschranklosen Servoantrieben IndraDrive Mi. Diese einzelnen Steuerungen sind über Sercos-Echtzeit-Querkommunikation miteinander verbunden. Dadurch wird eine hohe Synchronität in der gesamten Linie gewährleistet.

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