Digitaler Zwilling: Wie Simulation die Machbarkeitsstudie im Maschinenbau revolutioniert und Risiken minimiert

Im modernen Sondermaschinenbau entscheiden nicht mehr nur Erfahrung und Bauchgefühl über den Projekterfolg. Angesichts steigender Komplexität im Zeitalter von Industrie 4.0 wird die Reduzierung von Risiken zur obersten Maxime. Jede Anlage ist ein Unikat, jeder Prozess eine neue Herausforderung. Wie also gewinnen Sie absolute Sicherheit, bevor auch nur das erste Bauteil gefertigt wird? Die Antwort liegt im Digitalen Zwilling. Die Simulationssoftware twin von digifai zeigt, wie eine umfassende Machbarkeitsstudie heute aussieht: digital, präzise und risikofrei.

Ein Unternehmen, das diese neue Realität bereits lebt, ist der Vorarlberger Automatisierungsexperte Eberle Automatische Systeme GmbH & Co KG. Im anspruchsvollen Sondermaschinenbau setzt Eberle auf die Simulation mit twin, um von der ersten Idee bis zur finalen Inbetriebnahme maximale Planungssicherheit zu gewährleisten – für sich und seine Kunden.

Eberle Automatische Systeme GmbH & Co KG konzeptioniert, plant und baut schlüsselfertige Sondermaschinen, welche nicht von der Stange zu kaufen sind.

Der erste Schritt zu einer erfolgreichen Anlage ist ein lückenloses Konzept. Gemeinsam mit dem Kunden werden bereits in der Vertriebsphase entscheidende Fragen am virtuellen Modell geklärt: Welche Roboter sind optimal? Wie müssen Förderstrecken ausgelegt sein? Welche Taktzeiten sind realistisch?

Dieses Vorgehen ersetzt vage Annahmen durch validierte Daten. Martin Moosmann, CEO bei Eberle, bringt es auf den Punkt:

„Viele sind stolz auf ihre Erfahrungswerte, aber das reicht nicht mehr aus. Wir benötigen die Sicherheit simulierter Daten. Diese sind testbar und nehmen die Risiken aus dem Projekt. Im Sondermaschinenbau ist jede Maschine anders – echte Vergleichswerte gibt es kaum.“
Martin Moosmann – CEO, Eberle Automatische Systeme GmbH & Co KG

Mit twin entsteht frühzeitig ein präziser Digitaler Zwilling der Anlage. Der Kunde sieht nicht nur ein 3D-Modell, sondern eine funktionale Simulation in seiner zukünftigen Produktionsumgebung. Passt die Anlage in die Halle? Müssen Infrastrukturen angepasst werden? Diese Fragen werden geklärt, lange bevor teure Fehler in der realen Welt entstehen können.

Der entscheidende Paradigmenwechsel findet in der Entwicklungsphase statt. Anstatt ein Steuerungsprogramm unter Zeitdruck an der fertigen Maschine beim Kunden zu testen, verlagert twin diesen Prozess vollständig in die virtuelle Welt.

1. Kollisions- und Taktzeitanalyse: Ingenieure entwickeln und testen SPS-Programme direkt am Digitalen Zwilling. Potenzielle Kollisionen zwischen Bauteilen und Werkstücken werden ebenso frühzeitig erkannt wie Engpässe in der Taktung. Das Anlagenkonzept wird so Schritt für Schritt perfektioniert.
2. Reales Steuerungs-Feedback: Die virtuelle Maschine wird an die realen Steuerungen (SPS) angebunden. Dank identischer Aktorik und Sensorik im Modell merkt die Steuerung keinen Unterschied zur Realität. Jeder Sensor, jeder Antrieb, jeder Not-Aus-Schalter kann unter allen denkbaren Szenarien durchgespielt werden. Fehlende Sensoren oder Logikfehler fallen sofort auf.
3. Entkopplung von Soft- und Hardware: Während die reale Maschine gebaut wird, läuft die Softwareentwicklung und -erprobung parallel auf Hochtouren. Das entzerrt den gesamten Entwicklungszyklus und sorgt für eine erheblich robustere Software bei der Auslieferung.

Das Resultat: Die Inbetriebnahme vor Ort wird drastisch verkürzt. Statt wochenlanger Fehlersuche und Optimierung geht es nur noch um den Feinschliff. „Die Zeit der Inbetriebnahme beim Kunden verlagert sich ins Engineering, was enorme Kosteneinsparungen mit sich bringt“, bestätigt Moosmann.

Die Stärke von twin endet nicht mit der Auslieferung. Der Digitaler Zwilling bleibt als intelligentes 3D-HMI auf der Kundenmaschine und wird zur wertvollen Investition in die Zukunft.

• Effiziente Bedienerschulung: Zukünftige Bediener können bereits am animierten Modell geschult werden, lange bevor die Maschine existiert. Ergonomische oder logische Probleme im Handling werden so frühzeitig erkannt und behoben.
• Optimierte Wartung und Fehlerbehebung: Die Visualisierung ermöglicht eine präzise Fernwartung. Anstatt Fehler am Telefon zu beschreiben, sehen beide Seiten dasselbe Bild, was die Problemlösung massiv beschleunigt.
• Zukunftssicheres Retrofitting: Muss die Anlage für neue Produkte oder Technologien umgerüstet werden? Änderungen werden risikofrei am Digitalen Zwilling simuliert und validiert. Erst wenn alles perfekt funktioniert, wird die reale Maschine umgebaut. Das minimiert Stillstandzeiten und sichert die Flexibilität, die für Industrie 4.0 entscheidend ist.

Die Simulation mit einem Digitalen Zwilling ist keine Option mehr, sondern ein entscheidender Wettbewerbsvorteil. Software wie twin von digifai verwandelt Unsicherheiten in validierte Fakten, Risiken in beherrschbare Prozesse und Kostenfallen in Effizienzgewinne. Von der ersten Machbarkeitsstudie über die Inbetriebnahme bis hin zum Retrofit nach Jahren – Sie gewinnen die Souveränität, selbst die komplexesten Automatisierungsprojekte sicher und erfolgreich zum Ziel zu führen.