Der digitale Zwilling begleitet eine Maschine ihr Leben lang – von der Entwicklung über die Inbetriebnahme bis hin zum laufenden Betrieb. Darüber hinaus bildet er die Basis für zusätzliche Funktionen und für die Weiterentwicklung der Maschine (Quelle: B&R)
Maschinen werden zunehmend komplexer. Dadurch gestaltet sich auch das Zusammenspiel aus Mechanik, Elektrik und Automatisierung immer diffiziler. Sollen nun mögliche Maschinenabläufe direkt am physischen System getestet werden, schlagen zumeist hohe Kosten zubuche, was die Sache schlichtweg unwirtschaftlich macht. Dies gilt für die drei Phasen des Maschinenlebens: Entwicklung, Inbetriebnahme und laufender Betrieb. „Um Maschinen wirtschaftlich zu entwickeln, in Betrieb zu nehmen und langfristig zu betreiben, ist Simulation das Mittel der Wahl“, sagt Isabella Laasch, Produktmanagerin für Simulation bei B&R.
Entwicklungsfehler kosten Geld und Zeit
In der ersten Lebensphase einer Maschine, der Entwicklung, durchläuft die Maschine bereits mehrere Stadien. Dabei kann es in jedem Stadium zu gravierenden Fehlern kommen. Nach der Rule of Ten der Fehlerkosten erhöhen sich die Kosten für die Behebung eines Fehlers um den Faktor 10 für jedes Stadium der Maschinenentwicklung, in dem der Fehler nicht erkannt wurde. Je früher der Fehler also behoben wird, desto günstiger und schneller kann die Maschine entwickelt werden.
Ziehen sich Fehler jedoch durch die gesamte Maschinenentwicklung, zeigen sie sich spätestens bei der Inbetriebnahme des Prototyps. „Taucht bei der Inbetriebnahme ein Problem nach dem anderen auf, ist das fatal“, sagt I. Laasch. Nicht nur, dass zu diesem Zeitpunkt bereits Kosten für den Prototyp entstanden sind, auch zusätzliche Ressourcen für das Entwicklerteam werden benötigt, da sie sich nun auf die Fehlersuche begeben müssen. Entstehen Schäden an der Hardware, bedeutet das zusätzliche Ausgaben für Ersatzteile sowie einen möglichen Zeitverzug aufgrund langer Lieferzeiten. Schlimmstenfalls kommen auf den Maschinenbauer Konventionalstrafen zu, sollte der geplante Auslieferungstermin der neuen Maschine nicht eingehalten werden können.