Der Trend zur Automatisierung in der Logistik ist ungebrochen und verstärkt sich durch die Folgen der Corona-Pandemie. Viele Unternehmen investieren in den Ausbau der Automatisierung ihrer Intralogistik, um ihre Wirtschaftlichkeit zu stärken und sich weiter im globalen Wettbewerb behaupten zu können. 

Fehlendes Know-how für die Inbetriebnahme automatisierter Anlagen 

Doch vielen dieser Unternehmen fehlt die notwendige Erfahrung für die Inbetriebnahme von automatisierten Anlagen, so dass jede Inbetriebnahme von neu installierten Systemen zu einer existenziellen Herausforderung wird. Die zukünftigen Betreiber dieser automatisierten Anlagen stellen sich häufig erst viel zu spät dieser Aufgabe und stehen dann vor folgenden Fragen: 

  • Wie können wir die qualitativ hochwertige Implementierung auch komplexer Anlagen und verketteter Betriebsabläufe sicherstellen? 
  • Wie kann eine langwierige und fehlerbehaftete Inbetriebnahme vermieden werden? 
  • Wie stellen wir sicher, dass die neue Anlage jeder Betriebssituation gewachsen ist? 
  • Wie können wir die Vollständigkeit des Funktionsumfangs der Steuerungssoftware gewährleisten? 
  • Wie müssen Testszenarien definiert und vorbereitet werden? 
  • Wie sollen wir die Abnahme bei schwierigen Umgebungsbedingungen (extreme Temperaturen, große Distanzen) durchführen? 
  • Wie können wir Abnahmen von Updates neuer Software-Releases ohne Unterbrechungen des laufenden Betriebs durchführen/vornehmen? 

Aufgrund ihrer mangelnden Erfahrung verlassen sich viele Betreiber bei der Vorbereitung und Durchführung einer Inbetriebnahme daher viel zu häufig auf die Kompetenz der Anlagenhersteller. Sie unterliegen dabei der falschen Einschätzung, dass diese schon im Sinne ihrer Kunden handeln. Die Folgen sind nicht selten Inbetriebnahmen, die zu Kontroversen zwischen Betreiber und Anlagenlieferant führen. Es kommt zu großen Zeit- und Kostenüberschreitungen bis hin zu rechtlichen Auseinandersetzungen.

Simulation als Testumgebung für die Softwareentwicklung 

Das muss jedoch nicht so sein. Wer sich frühzeitig mit dem Vorgehen und geeigneten Methoden zur Inbetriebnahme intralogistischer Anlagen befasst, kann diesen Problemen aus dem Weg gehen. Aus diesem Grund wird heutzutage erfolgreich die Simulation zur Absicherung der Entwicklung von intralogistischen Systemen genutzt, um eine Inbetriebnahme effizient, konfliktfrei und in kurzer Zeit durchzuführen und Verzögerungen im Projektablauf zu vermeiden. Hierbei handelt es sich um virtuelle Testumgebungen, die frühzeitige Tests der Steuerungssoftware ermöglichen. Diese Methode wird auch als Emulation bezeichnet. 

Bei der Emulation werden die realen IT-Systeme der Steuerung der zukünftigen Anlagen mit Simulationsmodellen dieser Anlagen gekoppelt, wodurch eine virtuelle Testumgebung für die Software entwickelt wird. Die Simulation emuliert als virtuelle Abbildung die technischen Systemkomponenten der Anlagen. Durch die Echtzeitkopplung von realem IT-System (bzw. Teilsystem) und Simulationsmodell können frühzeitig Testläufe durchgeführt werden, um die Funktionalität und Vollständigkeit der entwickelten Software zu prüfen. Diese virtuellen Testumgebungen ermöglichen so eine frühzeitige und umfassende Qualitätsabsicherung der Steuerungssysteme von Anlagen und Komponenten der Intralogistik.  

Der Nutzen der Emulation für alle Beteiligten 

Die Emulation hilft Betreibern wie Lieferanten, die Realisierung von Vorhaben selbst unter hohem Zeit- und Kostendruck erfolgreich durchzuführen. In erster Linie ermöglicht die Emulation eine umfassende Qualitätssicherung der entwickelten IT-Systeme bereits vor deren Implementierung im realen System. Sie ermöglicht aber auch eine frühzeitige Identifikation von Schwachstellen im Anlagendesign, die während der Planungsphase nicht festgestellt wurden. Insgesamt bietet die Emulation folgende Vorteile: 

  • Frühzeitige und konfliktfreie Durchführung von Tests, bereits bevor die Installation abgeschlossen ist 
  • Tests der korrekten und vollständigen Implementierung der Software-Funktionalität sowie des Zusammenwirkens aller Systeme 
  • Durchführung ausführlicher Tests auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen sowie ohne Unterbrechung des laufenden Betriebs 
  • Einhaltung des vertraglich vereinbarten Leistungsversprechens durch Tests der Systemleistung für unterschiedliche Betriebssituationen ebenso wie bei Anforderungsspitzen 
  • Nutzung zur Schulung und Einarbeitung des Bedienpersonals 
  • Weitergehende Nutzung des ‚Digitaler Zwilling‘ zur Optimierung und Erweiterung 

Ein Erfolgsfaktor dieser Methode ist die zeitgerechte Festlegung des Vorgehens sowie des Umfangs durchzuführender Tests. Erfolgskritisch ist dabei die rechtzeitige Definition von Testszenarien. Schon früh muss vereinbart werden, welche Betriebssituationen im Rahmen der Inbetriebnahme getestet werden sollen. Aber auch, für welche seltenen Betriebssituationen (z.B. Spitzentage oder Teillastbetrieb) die Anlage getestet werden soll. Folgende Testumfänge können mit der Emulation vorgenommen werden: 

  • Tests der Bedienung des automatisierten Systems 
  • Test der spezifizierten Funktionalität des Systems 
  • Tests der Vollständigkeit des Funktionsumfangs 
  • Tests der Systemleistung (im Sinne einer „virtuellen Abnahme“) bis hin zu Grenzleistungstests 
  • Tests zur Überprüfung des Störverhaltens des Systems bzw. einzelner Anlagenkomponenten

Ebenso ist zu Beginn einer Emulation zu klären, welche Vorarbeiten für die Testdurchführung erforderlich sind. Da die Inbetriebnahme eine Gemeinschaftsaufgabe aller Beteiligten ist, erfordert dies neben einer konstruktiven Zusammenarbeit auch das Verständnis für einzelne Abläufe, was durch den Einsatz geeigneter Systeme unterstützt werden kann. 

Seit über 34 Jahren am Markt 

Wir verfügen über langjährige Erfahrung für den Einsatz der Simulation zur Absicherung und Optimierung von Vorhaben zur Gestaltung von Betriebsabläufen in Produktion und Logistik. Wir unterstützen dabei einen durchgängigen planungs- und realisierungsbegleitenden Einsatz der Simulation mit folgenden Schwerpunkten: 

  • Bewertung von Designentwürfen und Konzeptplanungen 
  • Analyse der erreichbaren Grenzleistungen für Systemplanungen (Stresstests) 
  • Evaluierung von Detail- und Ausführungsplanungen 
  • Optimierung von Lasten- und Pflichtenheften für logistische IT-Systeme (WMS, MFS) 
  • Virtuelle Testumgebung (Emulation) zur Qualitätsprüfung der Softwareentwicklung 
  • Begleitung der Inbetriebnahme (Simulation von Ramp-up Phasen) 
  • Implementierung von ‚Digitalen Zwillingen‘ auf Basis der Simulation 
Automatisierte Anlagen schnell und sicher in Betrieb nehmen 

Die Emulation ist eine für alle Beteiligten gleichermaßen faire Methode, um die Inbetriebnahmen von Anlagen und Systemen der Intralogistik effizient und erfolgreich durchzuführen. Der Aufwand für deren Einsatz amortisiert sich sehr recht schnell. Die Emulation verkürzt die Inbetriebnahme um bis zu 30%, da viele Funktions-, Integrations- und Leistungstests bereits frühzeitig und ‚virtuell‘ durchgeführt werden können. Die ‚emulierte‘ Software hat eine höhere Qualität und muss nicht nachgebessert werden, so dass der Betreiber sehr schnell den erwarteten Mehrwert seiner Investition erreicht. Die Betriebssicherheit ist in jeder Betriebssituation gewährleistet, da die Software vorab auf Herz und Nieren getestet werden konnte. Außerdem können mittels der Emulation später auch Optimierungen und Erweiterungen parallel zum laufenden Betrieb getestet werden. 

Universelle Einsetzbarkeit der Emulation 

Der Einsatz der Emulation empfiehlt sich insbesondere dann, wenn es sich um Logistiksysteme mit hoher Komplexität handelt, speziell bei deren Automatisierung oder einer starken Verkettung der Abläufe. Der Einsatz der Simulation als virtuelle Testumgebung ermöglicht die Beherrschbarkeit dieser Komplexität, da bereits während der Systementwicklung das Zusammenwirken aller Komponenten transparent aufgezeigt werden kann. Nicht vollständige Spezifikationen werden ebenso identifiziert wie Fehler bei deren Umsetzung. Weitere Einsatzfelder bestehen bei der Inbetriebnahme von Systemen in schwierigen Umgebungsbedingungen, z.B. in Bezug auf Temperatur, Systeme mit großen Entfernungen oder bei der Implementierung dieser Systeme im laufenden Betrieb.  

Die Emulation kann bei nahezu allen logistischen Vorhaben erfolgreich eingesetzt werden: 

  • Neuplanungen von intralogistischen Anlagen 
  • Optimierung und Erweiterung bestehender Intralogistiksysteme 
  • Modernisierung von intralogistischen Anlagen (Retrofit-Projekte) 

Sie kann ebenso auf ein Gesamtsystem angewendet werden (beispielsweise ein Kommissioniersystem) als auch auf ein oder mehrere Teil- bzw. Subsysteme (Regalbediengerät, Sorter, Kommissionier-Arbeitsplatz etc.). Besonders wirksam ist der Einsatz der Emulation bei Software-Retrofitprojekten bestehender Anlagen. 

  • Erfolgreiche Automatisierung der Intralogistik 
  • Sichere Inbetriebnahme von automatisierten Anlagen 
  • Virtuelle Testumgebung für Softwareentwicklung 
  • Sicherheit für Betreiber und Anlagenhersteller 
  • Deutliche Verkürzung der Inbetriebnahme und hohes Kosteneinsparungspotenzial

 

So erreichen Sie uns:

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