SIMULATIONSPLATTFORM
ZUR VIRTUELLEN INBETRIEBNAHME
Digitale Zwillinge aus virtuellen Komponenten für Automatisierungslösungen
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ISG-virtuos ist die Simulationsplattform des Stuttgarter Unternehmens ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH. Mit einem Team von derzeit ca. 70 Spezialisten entwickelt die ISG seit 1987 innovative Softwarelösungen und Technologien im Bereich industrieller Steuerungs- und Automatisierungstechnik für den Maschinen- und Anlagenbau sowie weitere Branchen.
Basierend auf den Produkten ISG-kernel für die CNC-, MC- und RC-Steuerung und ISG-virtuos für die Simulation von Maschinen und Anlagen in deterministischer Echtzeit bietet ISG maßgeschneiderte Kundenlösungen sowie Produkte und Dienstleistungen, die neue Geschäftsmodelle ermöglichen. Ergänzt wird das Portfolio durch ISG-dirigent, das erste kommerzielle Tool zur Testautomatisierung von Steuerungssoftware und TwinStore, den Online Store für Simulationsmodelle zur VIBN.
Seit der Markteinführung in 2005 wurde ISG-virtuos in enger Kooperation mit führenden Anwendern im Anlagen- und Maschinenbau zu einer umfangreichen Simulationsplattform mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Branchen entwickelt.
Anwender profitieren nicht nur von der Funktionalität und Performance der Simulations- plattform, sondern auch von der langjährigen Praxiserfahrung und großen Innovati- onskraft unseres Entwicklungsteams sowie der partnerschaftlichen Zusammenarbeit.
Neben Unternehmen aus der Automobil- und Zuliefererindustrie verlassen sich vor allem mittelständische Unternehmen aus dem Anlagen- und Maschinenbau sowie z.B. der Holzbearbeitungs- und Verpackungsindustrie und Unternehmen im Bereich der Auto- matisierung auf Software aus dem Hause ISG.
Wir meinen, dass unsere langjährige Expertise, die Begeisterung für das, was wir tun, modernstes technisches Equipment sowie unsere Kompetenz, Verlässlichkeit und Flexibilität für uns sprechen. Davon sind auch unsere Kunden, mit denen wir zum Teil seit über 34 Jahren zusammenarbeiten, überzeugt.
Lassen Sie uns über die passende Lösung für Sie reden.
STEUERUNGS- UND SIMULATIONSTECHNIK AUS EINER HAND
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Steigende Variantenvielfalt mit der Tendenz zur Losgröße 1, verkürzte Produktlebenszyklen und hoher Kostendruck: Im Zeitalter der Digitalisierung ist die virtuelle Inbetriebnahme im Anlagen- und Maschinenbau unverzichtbar geworden.
Um Maschinen und Anlagen bereits vor der realen Montage und Inbetriebnahme virtuell in Betrieb zu nehmen, wird unter Einbeziehung der originalen Engineeringdaten ein digitales Abbild der realen Komponenten und des Systemverhaltens erstellt. Mithilfe von ISG-virtuos werden Automatisierungsszenarien samt Störsituation und Safety vorab simuliert.
Das komplexe Zusammenspiel von Mechanik, Elektrik und Steuerungstechnik kann so schon früh getestet und optimiert werden. Die Software ist bereits vor der realen Inbetriebnahme einsatzbereit.
Neben der VIBN kann der digitale Zwilling über den kompletten Lebenszyklus des Systems eingesetzt werden – ohne Stillstandzeiten während der Betriebsphase.
Wie beeinflussen unterschiedliche Komponentenparameter die Maschine?
Wie stabil läuft die Anlage, wenn ein Fehler auftritt?
Um welchen Faktor lässt sich die Produktionsgeschwindigkeit ohne Qualitätsverlust erhöhen?
Derartige Fragen lassen sich einfach beantworten: Anhand realer Bearbeitungs- und Pro- duktionsdaten werden Modul-, Integrations- und Systemtests jederzeit reproduzierbar durchgeführt. Mithilfe des Testautomatisierungstools ISG-dirigent auch automatisiert und integrierbar in das Anforderungsmanagement.
VIRTUELLE INBETRIEBNAHME (VIBN) SIMULATION-BASED ENGINEERING
Frühzeitiges Aufdecken und Korrigieren von Systemfehlern
Provokation von Störsituationen, Entwicklung von Notfallstrategien – risikolos für Mensch und Maschine Komplexe Sachverhalte
anschaulich darstellbar
Schulungen an der realen Steuerung ohne Stillstandzeiten und Produktions- druck
Verkürzung der realen Inbetriebnahme
und Gesamtprojektlaufzeit Einsatz über den gesamten
Anlagenlebenszyklus Steigerung der Software-,
Prozess- und Produktqualität
Prüfung von Störungen am virtuellen System, Behebung remote oder vor Ort Kosteneinsparungen durch Zeit-
ersparnis, optimierte Abläufe und frühe Fehlererkennung/-behebung
Prüfung/Optimierung neuer Bearbeitungssequenzen und -abläufe zu jeder Zeit Maximale Reduktion des
Produktionshochlaufs Reduktion von Umrüst- und Stillstand-
zeiten auch bei Produktionsumstellung
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Mit ISG-virtuos decken Sie die Erstellung und den ganzheitlichen Einsatz von Simulati- onsmodellen vom Vertrieb über das digitale Engineering bis in die Betriebsphase ab - und das mit lediglich einem durchgängigen Simulationsmodell. Wir ermöglichen neben der Model-in-the-Loop (MiL)- und Software-in-the-Loop (SiL)- auch die Hardware-in-the- Loop (HiL) Simulation, bei der das Verhalten der eingesetzten Komponenten, Maschinen und Anlagen inklusive der verwendeten Feldbusse in deterministischer Steuerungsechtzeit simuliert wird.
Somit ist gewährleistet, dass Sie mit Hilfe der Simulation ausgiebig Ihre Progammierung komplexer Anlagen oder Robotersystem testen und optimieren können und dabei wichtige Zeit und Ressourcen in Ihren Projekten einsparen.
Standardisierte Schnittstellen für individu- elle Simulationsanwendungen („Co-Simu- lation“)
Skalierbare Lösungen von MiLS über SiLS bis hin zu HiLS-Simulationen
ISG-VIRTUOS. DIE SIMULATIONSPLATTFORM
3D-Konfiguration digitaler Zwillinge aus Komponentenbibliotheken (z.B.
TwinStore)
Reduzierung der Modellierungszeiten im Engineering durch wiederver- wendbare Komponentenmodelle
ISG-virtuos 3 revolutioniert die Projektierung von Digitalen Zwillingen durch intuitive 3D-Workflows, ermöglicht den Einsatz des Digitalen Zwillings über den gesamten Lebenszy- klus Ihrer Anlage und erweitert das Einsatzspektrum von ISG-virtuos hin zur vollständigen Fabriksimulation, um über den Maschinen- und Anlagenbau hinaus, Lösungen in den Bereichen Fertigungsautomatisierung und Intralogistik anbieten zu können.
Allerdings ist die reine Einsparung aus unserer Sicht zu kurz gedacht: Auch ergeben sich neue Geschäftsmodelle durch die Erstellung und den Einsatz Digitaler Zwillinge. So können Simulationsmodelle beispielsweise für Schulungen des Betreiberpersonals mit angeschlossener Steuerung und HMI oder für Servicekonzepte über die virtuelle Inbe- triebnahme hinaus eingesetzt werden.
Besonders Komponentenhersteller und Simulationsexperten finden neue Ansätze in der Vermarktung digitaler Zwillinge ihrer Komponenten auf unserer Onlineplattform TwinStore, auf der Simulationsmodelle für die virtuelle Inbetriebnahme kostenfrei oder mit entsprechenden Bezahlmodellen allen ISG-virtuos Anwendern zur Verfügung gestellt werden.
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Mit ISG-virtuos können Steuerungssysteme getestet werden. Auch komplexe Simulationss- zenarien lassen sich durch die Einbindung mehrerer realer (HiLS) oder digitaler (SiLS) Steuerungen gleichzeitig abbilden.
Durch den modularen Aufbau sind flexible und skalierbare Lösungen, sowie auch der Mischbetrieb mit Hard- und Software Steuerungssystemen und realen Komponen- ten möglich.
Die Anbindung realer Steuerungen als HiL Simulation kann über gängige Feldbussysteme vorgenommen werden. Hierbei werden explizit keine Gateway Funktionen verwendet, d.h. die Steuerung sieht ausschließlich reale Feldbusteilnehmer. Adressierung und Timing der Feldbusteilnehmer muss somit in den Steuerungsapplikationen nicht angepasst werden.
Jeder durch die Steuerung vorgegebene Takt in der Simulation wird berücksichtigt und auch Safety Systeme können in die Echtzeitsimulation eingebunden werden.
Die Schnittstellen, die zur Anbindung von Software Steuerungssystemen benötig werden, stehen in der ISG Bibliothek des TwinStore zum Download zur Verfügung.
In ISG-virtuos 3 ist es möglich, die Feldbusanbindung automatisiert vorzunehmen. Alle Feldbusteilnehmer (einfache Digital-E/A-Klemmen, bis hin zu intelligenten Feldbusteilneh- mern) werden als echte Feldbusteilnehmer zur Anbindung im Rahmen der HiL Simulation z.B. auf Grundlage eines Siemens TIA Portal-, B&R Automation Studio- oder Beckhoff Twin- CAT 3 generiert. Die Ergebnisse der Elektrokonstruktion können ohne Anpassungen für die VIBN verwendet werden.
ISG-VIRTUOS. ANBINDUNGEN UND SCHNITTSTELLEN
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Software-in-the-Loop
Virtuelle/Software Steuerung
Model-in-the-Loop Hardware-in-the-Loop Real World
Komponentenmodelle
Original/Hardware
Steuerung Original/Hardware
Steuerung
bildet (Echtzeit-) Verhalten 1:1 ab Datenübernahme
z.B. TCP/IP Modell der
Steuerung Logik
Feldbus Feldbus
Datenübernahme
Digitaler Zwilling
TWINSTORE. NAHTLOSE INTEGRATION
DIGITALER PRODUKTKATALOGE IN ISG-VIRTUOS
Über TwinStore, den Online Store für Simulationsmodelle zur VIBN stellen Anbieter aus diver- sen Branchen digitale Zwillinge ihrer Komponenten zur Verfügung mit denen sich innerhalb kürzester Zeit virtuelle Anlagen erstellen lassen. Dabei wählt der Anwender aus den digitale Produktkatalogen die benötigten Komponenten aus und bindet diese nahtlos in die Simulation ein.
Die digitalen Zwillinge der Komponenten bestehen aus den originalen CAD-Daten, einem umfassenden echtzeitfähigen Verkettungsmodell, entsprechenden I/O am Feldbus und ggfs. eigenen Control Panels zur manuellen Manipulation einzelner Signale, um beispiels- weise einen Mover manuell zu verfahren.
Durch dieses klar strukturierte Datenmodell, in Verbindung mit einer umfangreichen Dokumentation der Komponente, wird der realitätsnahe Einsatz am Feldbus und die damit verbundene Qualitätssicherung in der Simulation ermöglicht.
Der Online Store für Komponenten- und Anlagenlieferanten sowie Anlagenbetreiber ermög- licht so die umfassende virtuelle Auslegung, Absicherung und Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen.
In den TwinStore Bibliotheken finden Sie Komponentenmodelle namhafter Unternehmen z.B. für Anwendungen in den Bereichen:
Sensorik Handhabungstechnik
Antriebstechnik Fördertechnik Rundschalttische Robotik Schreib- und Lesegeräte Mover / AGVs
Aber auch Modellierungstemplates finden sich im TwinStore. So können z.B. Standard För- derbänder schnell und einfach in ISG-virtuos modelliert werden.
Weiterführende Info erhalten Sie auf unserer Website unter www.twinstore.de. Oder sprechen Sie uns direkt an.
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ISG. IHR PARTNER IN SACHEN SIMULATIONSTECHNIK
Wir wollen, dass Sie erfolgreich sind.
Daher stellen wir neben der Funktionalität und Performance von ISG-virtuos unsere langjährige Expertise zur Verfügung. Durch jahrelange Erfahrung in der Beratung und Umsetzung von diversen Kundenprojekten haben wir unser Vorgehen bei der Einführung von Simulationssoftware bei neuen Kunden verfeinert.
Um möglichst schnell und dennoch mit verlässlichen Ergebnissen aus der Pilotphase in die Produktivphase über zu gehen, haben wir den sogenannten Realisierungsworkshop entwickelt. Hier bauen Sie nicht nur das entsprechende Simulations-Know-How auf, son- dern erstellen bereits Ihre erste eigene Anlage.
In der Produktivphase setzen Sie künftige Projekte eigenständig um. Als Technologie- partner stehen wir Ihnen auch dann mit Rat und Tat zur Seite. Sei es mit Spezialschulun- gen, Projektumsetzung oder durch die Übernahme ganzer Simulationsprojekte in Ihrem Auftrag.
Im Rahmen unserer Entwicklungs- und Innovationspartnerschaft integrieren wir Ihre Technologien gemeinsam: Binden Ihre Modelle direkt in den TwinStore ein oder generieren Ihre Digitalen Zwillinge für den gesamten Lebenszyklus: Von der frühen Engineering-Phase bis zur Schulung des Betreiberpersonals.
Weiterführende Info erhalten Sie auf unserer Website unter Dienstleistungen/Simulationstechnik. Oder sprechen Sie uns direkt an.
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ISG-VIRTUOS AUF DEN PUNKT
Uns überzeugt das Konzept des „simulation-based engineering“. Dabei lassen sich bereits in der Entwick- lungsphase Vorgänge parallelisieren. Auch die Qualität der Steuerungsprogramme, Konstruktions- und Konfigurationsdaten kann bereits vorab am virtuellen Prototyp geprüft werden. Dank des modularen Baukastenprinzips mit immer wieder verwendbaren Bausteinen sowie der zahlreichen Testfunktionen konnten wir viele unserer Prozesse – allen voran die Inbetriebnahme unserer Anlagen – entscheidend vereinfachen und beschleunigen.
Ludwig Albrecht, Manager Digital Predevelopment / Digital Factory, HOMAG Group AG Zur Sicherstellung eines effizienten Anlaufens unserer Fertigungslinien [...] setzen wir u. a. auf die VIBN
komplexer Anlagen und Produktionsabläufe. In der Betriebsphase bietet sie die Möglichkeit, softwarein- tensive Änderungen effizient in wenigen Tagen ohne nachfolgenden Produktionsverlust zu integrieren. Aus- schlaggebend dafür ist sowohl der Einsatz eines flexiblen Simulationswerkzeugs mit offenen Schnittstellen als auch eine umfangreiche Komponentenbibliothek zur Reduzierung der Modellerstellungszeit.
Dr. William Tekouo, D-Lab Manager, BMW Group
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Entkopplung der Softwareentwicklung von vor- und nachgelagerten Prozessen (Mechanik, Elektrik, Installation, Medienversorgung, Transport) Frühzeitige Fehlererkennung und Optimierung von Softwarefehlern bevor die reale Anlage gefertigt ist
Verlagerung der Programmierarbeit von der Baustelle ins Büro Reduzierung der IBN-Crashs durch den modellbasierten Ansatz Reduzierung der Anlaufzeiten im Werk um bis zu 66%
Stabile Produktionsprozesse und hohe technische Verfügbarkeit der Maschinen durch ausgereifte Automatisierungssoftware
Befähiger für komplexe, zeitkritische Projekte, v.a. bei Umbau bestehender Linien bzw. Anlagen (Enabler für Reduzierung der Nichtbaubarkeit)
Reduzierung der Risiken im Projektmanagement durch besseres Fortschritt-Tracking
Geringere Reisekosten und familienfreundliches Arbeiten durch verkürz- te Inbetriebnahme vor Ort
Verbesserung des Vertrauensverhältnisses des Betreibers zu den gelieferten Anlagen
Schulung von Prozesspartnern in der Anlagenfunktionalität
ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH STEP, Gropiusplatz 10
D-70563 Stuttgart Tel.: +49 711 22992 30 Fax: +49 711 22992 25 info@isg-stuttgart.de www.isg-stuttgart.de
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