{"id":52584,"date":"2024-01-16T13:31:59","date_gmt":"2024-01-16T13:31:59","guid":{"rendered":"https:\/\/content.technikum-wien.at\/?post_type=news&p=52584"},"modified":"2025-09-08T09:26:20","modified_gmt":"2025-09-08T09:26:20","slug":"virtuelle-inbetriebnahme-bietet-viele-vorteile","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/content.technikum-wien.at\/news\/virtuelle-inbetriebnahme-bietet-viele-vorteile\/","title":{"rendered":"Virtuelle Inbetriebnahme bietet viele Vorteile"},"content":{"rendered":"\n
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Beim n\u00e4chsten Start me up Monday am 22. J\u00e4nner 2024 dreht sich alles um \u201evirtuelle Inbetriebnahme\u201c. Wir haben im Vorfeld mit Robert Fellner gesprochen. Er ist Lektor und Forscher an der FH Technikum Wien (Kompetenzfeld Industrial Product Life Cycle Technologies) und wird den einf\u00fchrenden Vortrag zum Thema halten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Was versteht man unter einer virtuellen Inbetriebnahme?<\/strong>
Robert Fellner:<\/strong> Wir verstehen die virtuelle Inbetriebnahme als eine Sammlung verschiedener Vorabsimulationen im Zuge der (Weiter-)Entwicklung mechatronischer Systeme. Vor allem die Simulation produzierender Industrieanlagen und Anlagensysteme steht im Vordergrund, um Aspekte der realen Inbetriebnahme parallel zum Entwicklungsprozess umzusetzen und damit Fehler verringern (im besten Fall vermeiden) zu k\u00f6nnen. Hier wird, wie oft missverstanden, nicht die Berechnung und Simulation von Finite Elemente behandelt: die Simulationen zielen viel mehr auf die Pr\u00fcfung von Abl\u00e4ufen und Programmierung und Pr\u00fcfung von Schaltungen in der Interaktion verschiedener mechatronischer Anlagen ab. In den letzten Jahren sind aus diesen Simulationsumgebungen der virtuellen Inbetriebnahme andere Teilgebiete hinzugekommen: So werden die (Vorab-)Visualisierung von Anlagen\/Anlagensystemen und weitere Nutzungen der erstellten Simulationsumgebungen, etwa zur virtuellen Schulung von Anlagen, Smart Maintenance, und vieles mehr immer aktueller.
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Welche Vorteile bietet eine virtuelle Inbetriebnahme?<\/strong>
Robert Fellner:<\/strong> Im Zuge der Entwicklung einer produzierenden Anlage ist es kaum zu vermeiden, dass Fehler passieren. Eine Vorabsimulation einer entstehenden Anlage reduziert vorrangig Fehler, die sonst erst bei der realen Inbetriebnahme erkannt werden. Die virtuelle Inbetriebnahme hat demnach das Ziel, entstehende Fehler zu einem m\u00f6glichst fr\u00fchen Zeitpunkt erkennen und beheben zu k\u00f6nnen \u2013 das spart Geld und reduziert die reale Inbetriebnahme-Zeit.

Wie aufwendig ist es, das Verhalten unterschiedlicher und komplexer Maschinen mit einer Simulation f\u00fcr eine virtuelle Inbetriebnahme nachzubilden?
Robert Fellner:<\/strong> Genauso schwierig, wie diese Frage zu beantworten. Die Frage beinhaltet bereits, dass die Komplexit\u00e4t mit dem Grad der Nutzung Heterogener Systeme und der Komplexit\u00e4t der Anlage\/Maschine selbst einhergeht, also anders gesagt: umso weniger verschiedene Elemente miteinander interagieren, umso einfach ist eine Nachbildung. Im Besten Fall bestehen bereits Verhaltensmodelle von Produzent*innen: Dann ist es \u201enur\u201c mehr eine Frage der Integration der Modelle: Gibt es keine Verhaltensmodelle und die Anlage ist sehr komplex (bzw. das Erstellen des Verhaltensmodells ist sehr komplex), dann kann es vorkommen, das man Abstriche machen und ein h\u00f6heres Abstraktionslevel w\u00e4hlen muss.

Welche Schritte \/ Ebenen sind f\u00fcr eine virtuelle Inbetriebnahme notwendig?<\/strong>
Robert Fellner:<\/strong> Es beginnt beim Lastenheft, das entsprechende Aufgabenstellungen vorwegnimmt. Von den Aufgaben m\u00fcssen m\u00f6glichst konkrete Fragen abgeleitet werden. Stehen diese, setzt man den Zeitpunkt, wann eine Simulation umgesetzt wird, und welche Simulationstiefe (oder wie vorhin: Abstraktionslevel) gew\u00e4hlt werden kann \u2013 diese Antworten setzt dann das richtige Tool fest. Je nach vorhandener Datenlage m\u00fcssen im n\u00e4chsten Schritt die vorhandenen Daten zur Simulation aufbereitet und in eine entsprechende Simulation eingebunden werden. Durchf\u00fchrung und potentielle Adaption der virtualisierten Anlage sind dann meist ein zyklischer, hier kann man sich f\u00fcr die Teilschritte ganz gut am V-Modell orientieren.

Welches Potential f\u00fcr Startups liegt in diesem Bereich einer aufstrebenden Technologie?<\/strong>
Robert Fellner:<\/strong> Startups haben per se den Vorteil flexibler agieren zu k\u00f6nnen, als man es von gr\u00f6\u00dferen Konzernen gewohnt ist. Das scheint in der (noch?) Nische der virtuellen Inbetriebnahme sehr g\u00fcnstig, da die Prozessdetails der Anlagen sehr unterschiedlich sein k\u00f6nnen. Auch juristische Themen, wie die Weitergabe von Simulationsmodellen scheint bei etablierten Unternehmen nach wie vor eine gro\u00dfe Schwierigkeit darzustellen. Hier k\u00f6nnen Startups mit Tempo, innovativen L\u00f6sungen und Mut, viele Vorteile f\u00fcr sich beanspruchen.<\/p>\n\n\n\n

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In welchen Bereichen k\u00f6nnen virtuelle Inbetriebnahmen in Zukunft noch verbessert werden?
Robert Fellner:<\/strong> Ich sehe gerade bei der Erstellung der Simulationsmodelle den gr\u00f6\u00dften Entwicklungsschritt noch vor uns: Simulationsmodelle von CAD Modellen \u201eh\u00e4ndisch\u201c zu erstellen ist zeitraubend und birgt wiederum neue Fehlerquellen. Einzelne Unternehmen haben das bereits erkannt und gehen in diese Richtung. Es muss eine Weitergabe der Modelle zwischen Produzenten und Kunden der Anlagen geben, damit Teilmodelle effizienter weiter verwendet werden k\u00f6nnen. Ein weiterer Ansatz ist hier die generische Erstellung solcher Simulationsmodelle, in der Forschung passiert hier gerade einiges, auch hier an der FHTW.

Wo werden virtuelle Inbetriebnahmen aktuell angewandt? Und in welchen Bereichen k\u00f6nnten sie in der Zukunft, in 10 bis 20 Jahren, angewandt werden?<\/strong>
Robert Fellner:<\/strong> Bei verfahrenstechnischen Anlagen kennen wir die Vorabsimulation schon seit Jahrzehnten. Durch die Dissertation von Herrn W\u00fcnsch 2007, \u201eMethoden f\u00fcr die virtuelle Inbetriebnahme automatisierter Produktionssysteme\u201c, ist die virtuelle Inbetriebnahme auch bei mechatronischen Anlagen im deutschsprachigen Raum bekannt. Aufgrund des zus\u00e4tzlichen Aufwandes Simulationsmodelle zu erstellen und der mangelnden Tools diese Umzusetzen, war es aber bis vor ein paar Jahren nur in Nischen (vorrangig im Sondermaschinenbau) wirtschaftlich, diese umzusetzen \u2013 das hat sich nun weitestgehend ge\u00e4ndert. Die effizienten Tools sind nun aber vorhanden, das Knowhow auch. Der Aufwand, Modelle zu erstellen ist daher deutlich geringer geworden. Ich sehe eher kritisch, dass virtuelle Inbetriebnahme in 20 Jahren noch so bezeichnet\/verwendet wird, die Methodiken aus der virtuellen Inbetriebnahme werden in den n\u00e4chsten Jahrzehnten aber bei Nutzung dieser Simulationen in anderen Bereichen bestimmt noch G\u00fcltigkeit haben. Neuere Begriffe wie das \u201eModel-based Systems Engineering\u201c oder \u201evirtueller Produktlebenszyklus\u201c nutzen Methodiken der virtuellen Inbetriebnahme. Diese sind aus meiner Sicht daher nat\u00fcrliche Erweiterungen, die ebenfalls noch im Entstehen sind. Um diese Themen umsetzen zu k\u00f6nnen, macht es daher Sinn, die Methodiken der virtuellen Inbetriebnahme zu beherrschen.

Wie erfolgt der Einsatz von virtuellen Systemen in der Lehre?<\/strong>
Robert Fellner:<\/strong> Wir haben festgestellt, dass Teilaufgaben der virtuellen Inbetriebnahme in der Lehre zu verschiedenen Themen genutzt werden k\u00f6nnen. So k\u00f6nnen z.B. Studierende ohne Programmiererfahrung \u201eechte\u201c virtuelle Roboterabl\u00e4ufe gefahrenfrei und intrinsisch im eigenen Tempo umsetzen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Info zum Projekt “INVIS”:<\/strong>
Seit 2021 wird Robert Fellners Arbeit im Forschungsprojekt INVIS – \u201eIntegration virtueller Systeme in die Lehre und Labor\u00fcbung\u201c (MA23 Projekt 29-11) durch die Stadt Wien unterst\u00fctzt.
Hier geht’s per Link zum Projekt.<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Mehr dazu beim Event, wo neben Robert Fellner unter anderem weitere Expert*innen wie Johannes Rauer-Zechmeister (Portfolio Expert bei Siemens, Business Development) und Marcus Schneider (Territory Sales Manager bei Visual Components) vertreten sein werden.<\/strong>


N\u00e4here Details zum Event:<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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