{"id":33985,"date":"2023-01-10T12:51:51","date_gmt":"2023-01-10T12:51:51","guid":{"rendered":"https:\/\/content.technikum-wien.at\/?page_id=33985"},"modified":"2025-09-08T09:13:51","modified_gmt":"2025-09-08T09:13:51","slug":"virtuelle-inbetriebnahme","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/content.technikum-wien.at\/virtuelle-inbetriebnahme\/","title":{"rendered":"Virtuelle Inbetriebnahme"},"content":{"rendered":"\n<div data-block=\"hero\" data-auto-slide=\"false\" data-is-header=\"false\" data-show-infobox=\"true\" class=\"wp-block-ovl-hero\">\n<div data-block=\"hero-column\" class=\"wp-block-ovl-hero-column\">\n<div class=\"wp-block-ovl-hero-slides ovl-heroSlides\" data-block=\"hero-slides\"><ul class=\"ovl-heroSlides__tabs\"><li>Slide<\/li><\/ul><div class=\"ovl-heroSlides__tabPanels\">\n<div class=\"wp-block-ovl-hero-slide ovl-heroSlide\" data-block=\"hero-slide\" data-bgcolor=\"blue\" data-show-textbox=\"true\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/media-hp.technikum-wien.at\/media\/20221017151000\/88-FHT_19-10-2021_088-scaled.jpg\" alt=\"\" data-objectposition=\"47% 9%\"\/><div>Virtuelle Inbetriebnahme<\/div><p data-text=\"true\"><\/p><a><\/a><\/div>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"hero-column\" class=\"wp-block-ovl-hero-column\">\n<div class=\"wp-block-ovl-info-box ovl-infoBox\" data-block=\"infobox\" data-color=\"green\" data-title=\"\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid\" data-is-swiper=\"false\" data-columns=\"1\" data-bg-color=\"transparent\" data-vertical-alignment=\"start\" data-horizontal-alignment=\"start\" data-gap=\"s\" data-padding-top=\"2rem\" data-padding-bottom=\"2rem\" data-small-grid=\"false\" class=\"wp-block-ovl-grid\">\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<div data-block=\"breadcrumbs\" class=\"wp-block-ovl-breadcrumbs\">\n<div class=\"wp-block-ovl-breadcrumb ovl-breadcrumb\" data-block=\"breadcrumb\"><a href=\"https:\/\/content.technikum-wien.at\/landingpage-digitale-miniatur-fabrik\/\">Digitale Miniatur Fabrik<\/a><br><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-ovl-breadcrumb ovl-breadcrumb\" data-block=\"breadcrumb\">Virtuelle Inbetriebnahme<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid\" data-is-swiper=\"false\" data-columns=\"1\" data-bg-color=\"#F1F1F1\" data-vertical-alignment=\"start\" data-horizontal-alignment=\"start\" data-gap=\"s\" data-padding-top=\"2rem\" data-padding-bottom=\"2rem\" data-small-grid=\"false\" class=\"wp-block-ovl-grid\">\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<div data-block=\"quote\" class=\"wp-block-ovl-quote\"><div data-quote=\"true\">Mit der virtuellen Inbetriebsetzung kann f\u00fcr die Konzeptevaluierung in einem fr\u00fchen Stadium der Entwicklung die sequentielle Richtigkeit eines<br>Gutablaufs in einem einfachen Simulationsmodell gepr\u00fcft werden. Es wird weder ein Leistungstest noch eine Pr\u00fcfung auf St\u00f6rungen und des<br>St\u00f6rungsverhaltens der Anlage m\u00f6glich.<\/div><div data-author=\"true\">G. W\u00fcnsch. 2007. Methoden f\u00fcr die virtuelle Inbetriebnahme automatisierter Produktionssysteme<\/div><div data-designation=\"true\"><\/div><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid\" data-is-swiper=\"false\" data-columns=\"1\" data-bg-color=\"transparent\" data-vertical-alignment=\"start\" data-horizontal-alignment=\"start\" data-gap=\"s\" data-padding-top=\"2rem\" data-padding-bottom=\"2rem\" data-small-grid=\"false\" class=\"wp-block-ovl-grid\">\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<h2 class=\"wp-block-ovl-heading\" data-accent=\"true\" data-tag=\"h2\" data-style-level=\"\">Projektarbeiten<\/h2>\n\n\n\n<p>Die folgenden Projektarbeiten zeigen Use-Cases anhand der Digitalen Miniataurfabrik im Themengebiet der virtuellen Inbetriebnahme als Ergebnisse von wissenschaftlichen Arbeiten von Studierenden der FH Technikum Wien. <\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid\" data-is-swiper=\"false\" data-columns=\"2\" data-bg-color=\"transparent\" data-vertical-alignment=\"start\" data-horizontal-alignment=\"start\" data-gap=\"s\" data-padding-top=\"2rem\" data-padding-bottom=\"2rem\" data-small-grid=\"false\" class=\"wp-block-ovl-grid\">\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<h4 class=\"wp-block-ovl-heading\" data-accent=\"true\" data-tag=\"h4\" data-style-level=\"\">Vergleich von VIBN Simulationsmodellen (Visual Components)<\/h4>\n\n\n\n<p>In dieser Arbeit werden anhand des Lagers der DMF drei verschiedene Simulationsmodelle der VIBN gegen\u00fcbergestellt. Mit den Ergebnissen dieser Masterarbeit konnte ein Leitfaden erstellt werden, welcher Empfehlungen f\u00fcr verschiedene Anwendungsf\u00e4lle der Simulationsmodelle beinhaltet. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-ovl-accordion-light ovl-accordionLight\" data-block=\"accordionlight\" data-question=\"Kurzfassung\"><div class=\"ovl-accordionLight__answer\">\n<p>Die Nachfrage nach intelligenten Produkten steigt stetig und damit auch der Wettbewerb. Um im Wettbewerb mit anderen Unternehmen bestehen zu k\u00f6nnen, muss die Markteinf\u00fchrungszeit intelligenter Produkte so kurz wie m\u00f6glich gehalten werden. Um die Nachfrage zu decken, werden neue automatisierte Produktionsanlagen ben\u00f6tigt. Die Entwicklung einer solcher automatisierten Produktionsanlage ist aufw\u00e4ndig und kompliziert. Die Fehlererkennung in der Kommissionierungsphase einer Anlage ist ein gro\u00dfes Problem, was zu sehr hohen Fehlerbeseitigungskosten f\u00fchrt. Die L\u00f6sung f\u00fcr dieses Problem ist die virtuelle Inbetriebnahme. Bei der virtuellen Inbetriebnahme werden die Inbetriebnahme &#8211; T\u00e4tigkeiten, die durch die Simulation unterst\u00fctzt werden k\u00f6nnen, parallel zum Entwicklungsprozess durchgef\u00fchrt.<br>Das akademische Umfeld ist einer der Bereiche, in denen k\u00fcnftige Fachkr\u00e4fte ausgebildet werden. F\u00fcr die Ausbildung werden teure Ger\u00e4te verwendet, die durch ungenaue Bedienung besch\u00e4digt werden k\u00f6nnen. Auch f\u00fcr dieses Problem bietet die virtuelle Inbetriebnahme eine L\u00f6sung. Sie bietet den Studierenden die M\u00f6glichkeit, sich mit komplexen Problemen auseinanderzusetzen, und virtuelle Modelle k\u00f6nnen jederzeit und \u00fcberall zum Lernen bereitgestellt werden, ohne dass teure physische Ger\u00e4te ben\u00f6tigt werden. In dieser Masterarbeit wird eine Machbarkeitsstudie von Simulationsmodellen f\u00fcr die virtuelle Inbetriebnahme durchgef\u00fchrt. Dabei werden die Simulationsmodelle Model-in-the- Loop (MIL), Software-in-the-Loop (SIL) und Hardware-in-the-Loop (HIL) auf Basis von Modellierungsaufwand, Komplexit\u00e4t und Genauigkeit gegen\u00fcbergestellt. Die Simulationsmodelle der digitalen Miniatur-Fabrik der Fachhochschule Technikum Wien werden mit Hilfe von Visual Components und der SIMATIC STEP 7 Applikation erstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die MIL-Simulation am wenigsten genau und kompliziert ist, aber einen maximalen Modellierungsaufwand hat. Die HIL ist im Vergleich zu MIL und SIL am genauesten, aber der Modellierungsaufwand ist sehr viel geringer als bei MIL und SIL, wenn die MIL- und SIL-Simulation als Teil der HIL-Simulation verwendet werden. Au\u00dferdem wurde ein Leitfaden f\u00fcr die Erstellung von MIL-, SIL- und HIL-Szenarien mit Hilfe von der Software Visual Components und der Siemens STEP 7 erstellt, mit dem die Aspekte der virtuellen Inbetriebnahme demonstriert werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Schlagw\u00f6rter<\/strong>:<em>Virtuelle Inbetriebnahme, Simulationsmodelle, Visual Components,<br>SIMATIC STEP 7<\/em><\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<div data-block=\"video\" data-reference=\"32620\" class=\"wp-block-ovl-video\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid\" data-is-swiper=\"false\" data-columns=\"2\" data-bg-color=\"transparent\" data-vertical-alignment=\"start\" data-horizontal-alignment=\"start\" data-gap=\"s\" data-padding-top=\"2rem\" data-padding-bottom=\"2rem\" data-small-grid=\"false\" class=\"wp-block-ovl-grid\">\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<h4 class=\"wp-block-ovl-heading\" data-accent=\"true\" data-tag=\"h4\" data-style-level=\"\">Virtuelle Inbetriebnahme einer Lagerstation (IndustrialPhysics) <\/h4>\n\n\n\n<p>Das Lager der DMF wurde virtuell mittels IndustrialPhysics in Betrieb genommen. Die Bewegungsabl\u00e4ufe werden mittels einer Ablaufsteuerung umgesetzt und einer Tasterbox angesteuert. Durch das Projekt konnten Optimierungspotentiale hinsichtlich des Designs der Hardware ermittelt werden. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-ovl-accordion-light ovl-accordionLight\" data-block=\"accordionlight\" data-question=\"Kurzfassung\"><div class=\"ovl-accordionLight__answer\">\n<p>Bei der Entwicklung komplexer Herstellungsprozesse, die einen komplizierten Informationsaustausch und eine Koordination zwischen Mechanik, Elektronik, Software und anderen Arten von Experten beinhalten, sind kostspielige systemische Inkompatibilit\u00e4ten und andere Fehler h\u00e4ufig erst dann erkennbar, wenn der Prototyp bereits hergestellt wurde. Dies f\u00fchrt zu einem zeitaufw\u00e4ndigen und kostspieligen Prozess der Fehlererkennung und -Umgestaltung. Um die Zeit f\u00fcr die Inbetriebnahme zu minimieren, den Ausfall von Steuerungssoftware zu vermeiden und Informationen und Daten in Echtzeit zu sammeln und zu verbreiten, erm\u00f6glicht die Virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) das Testen der realen Steuerungssoftware und des Materialflusses an einem virtuellen Modell der Anlage. Die Digitale Miniaturfabrik der FH Technikum-Wien entwickelt ein Logistiksystem, das zuvor in einer virtuellen Umgebung in Betrieb genommen werden muss. Daher wird eine kinematische Simulation des zuk\u00fcnftigen Prozesses gem\u00e4\u00df den verwendeten Ein- und Ausg\u00e4ngen modelliert. Es ist notwendig, die CAD-Daten in der IndustrialPhysics-Simulationssoftware mit den jeweiligen Funktionen zu konfigurieren und das kinematische Verhalten zu programmieren. Die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung besteht darin, den kinematischen Ablauf in Form eines Zustandsautomaten zu implementieren. Dies wird in Structured Text umgesetzt und funktioniert in mehreren Netzwerken (Modellskripte), die \u00fcber die konfigurierten Funktionselemente der Logistikstation interagieren. Der simulierte Prozess erm\u00f6glicht die Implementierung von Verbesserungen in der Steuerungssoftware, Optimierungen im Materialfluss, Reduzierung kostspieliger Hardware durch Eliminierung unn\u00f6tiger Funktionen und Anpassung der Hardware zur Erweiterung der Flexibilit\u00e4t der Station.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Schlagw\u00f6rter<\/strong>: <em>Ablaufsteuerung, Kinematisierung, Simulation, Prozessoptimierung, IndustrialPhysics<\/em><\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<div data-block=\"video\" data-reference=\"32817\" class=\"wp-block-ovl-video\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid\" data-is-swiper=\"false\" data-columns=\"2\" data-bg-color=\"transparent\" data-vertical-alignment=\"start\" data-horizontal-alignment=\"start\" data-gap=\"s\" data-padding-top=\"2rem\" data-padding-bottom=\"2rem\" data-small-grid=\"false\" class=\"wp-block-ovl-grid\">\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<h4 class=\"wp-block-ovl-heading\" data-accent=\"true\" data-tag=\"h4\" data-style-level=\"\">Layoutoptimierung einer Produktionslinie (Visual Components)<\/h4>\n\n\n\n<p>In dieser Arbeit wird ein Prozessmodell der DMF erstellt. Mit dem Modell werden verschiedene Layouts (Platzierungen der Stationen) untersucht und evaluiert. Daraus l\u00e4sst sich das geeignetste Layout finden, welche die h\u00f6chste Anlageneffektivit\u00e4t erm\u00f6glicht. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-ovl-accordion-light ovl-accordionLight\" data-block=\"accordionlight\" data-question=\"Kurzfassung\"><div class=\"ovl-accordionLight__answer\">\n<p>Ein effizienter Ressourceneinsatz und die Optimierung von Produktionsabl\u00e4ufen sind Ziele, die f\u00fcr jede Produktionsanlage angestrebt werden. Um eine volloptimierte Fertigungsanlage umzusetzen, bedarf es bereits ab der Planungsphase umfangreicher Kosten- und Zeitres-sourcen. Jedoch kann es sein, dass trotz detailreicher Planung im Zuge der Inbetriebnahme bzw. durch \u00c4nderungen oder Anpassungen der Produktionsanlage Stationen inklusive ihrer Ab-l\u00e4ufe nicht mehr optimiert sind. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn eine zus\u00e4tzliche Station hinzugef\u00fcgt wird, einzelne Stationen abge\u00e4ndert werden oder das Transportsystem angepasst wird. All dies sind Faktoren, die eine Produktionsanlage beeinflussen k\u00f6nnen. Die Methodik der Layoutplanung und -optimierung ist ein bekanntes Gebiet der Fabrikpla-nung, die durch die M\u00f6glichkeiten der Digitalisierung zum Austesten von \u00c4nderungen noch greifbarer wird. In Zuge dessen wurden flexible Fertigungssysteme (FFS) eingef\u00fchrt, um Anpassungen in Fabriklayouts schneller und effizienter umsetzen zu k\u00f6nnen.<br>Wie eine Layoutoptimierung funktionieren kann und welchen Mehrwert sie bringt, wird in dieser Arbeit am Beispiel der digitalen Miniaturfabrik der FH Technikum Wien gezeigt. Die digitale Umsetzung und Testung der Layoutalternativen wurde im Rahmen dieser Arbeit mit der Simulationssoftware Visual Components durchgef\u00fchrt, anhand der resultierenden Daten evaluiert und verglichen. Dadurch konnten Tests f\u00fcr entwickelte Layoutalternativen durch-gef\u00fchrt werden, ohne die schon bestehende Anlage zu pausieren und damit zus\u00e4tzliche Kosten zu verursachen. Die Auswertung der Daten zeigt, dass das Hinzuf\u00fcgen eines zus\u00e4tzlichen mobilen Roboters in allen getesteten Layoutalternativen eine deutliche Verbesserung der Simulationszeit be-wirkt. Au\u00dferdem wurde best\u00e4tigt, dass eine Simulation ohne vorheriger Pfadbereichsdefini-tion insbesondere die zur\u00fcckgelegte Distanz der mobilen Roboter verk\u00fcrzt. Das Layout mit einer halbkreisf\u00f6rmigen Anordnung der Stationen verzeichnet, durch die h\u00f6chste Gesamtef-fektivit\u00e4t und die h\u00f6chste Zeitersparnis in Bezug auf die Simulationszeit, die besten Ergebnisse.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Schlagw\u00f6rter<\/strong>: <em>Simulation, Miniaturfabrik, Kinematisierung, Layoutplanung, Prozessoptimierung<\/em><\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<div data-block=\"video\" data-reference=\"32619\" class=\"wp-block-ovl-video\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid\" data-is-swiper=\"false\" data-columns=\"2\" data-bg-color=\"transparent\" data-vertical-alignment=\"start\" data-horizontal-alignment=\"start\" data-gap=\"s\" data-padding-top=\"2rem\" data-padding-bottom=\"2rem\" data-small-grid=\"false\" class=\"wp-block-ovl-grid\">\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<h4 class=\"wp-block-ovl-heading\" data-accent=\"true\" data-tag=\"h4\" data-style-level=\"\">Virtuelle Inbetriebnahme einer Lagerstation (Visual Components)<\/h4>\n\n\n\n<p>In dieser Arbeit wird eine VIBN des Lagers der DMF mittels Visual Components umgesetzt. Mittels der Model-in-the-loop (MIL) Methode wurde ein kontinuierlicher Bewegungsablauf realisiert. Dadurch konnten Optimierungspotentiale hinsichtlich Konstruktion, Taktzeiten und Programmierung ermittelt werden.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-ovl-accordion-light ovl-accordionLight\" data-block=\"accordionlight\" data-question=\"Kurzfassung\"><div class=\"ovl-accordionLight__answer\">\n<p>Aufgrund der steigenden Komplexit\u00e4t bei der Entwicklung automatisierter Industrieanlagen und der Notwendigkeit, die Zeit bis zum Produktionsbeginn zu verk\u00fcrzen, steigt der Druck auf Ingenieure, komplexe Anlagen schnell und pr\u00e4zise zu entwerfen und in Betrieb zu nehmen. Dies kann letztlich zu kostspieligen und zeitraubenden Fehlern und Problemen f\u00fchren. Die Inbetriebnahme ist ein kritischer Teil im Entwicklungsprozess automatisierter Anlagen. Werkzeuge, die sowohl das Risiko reduzieren als auch den Prozess beschleunigen, sparen Kosten. Die virtuelle Inbetriebnahme bietet eine L\u00f6sung, indem sie die Inbetriebnahme in einer simulierten Umgebung erm\u00f6glicht und so den Ingenieuren eine M\u00f6glichkeit bietet Probleme fr\u00fchzeitig zu erkennen und zu l\u00f6sen, bevor noch eine einzelne Komponente der realen Anlage verf\u00fcgbar ist. Angesichts des Potenzials der virtuellen Inbetriebnahme f\u00fcr die automatisierte Industrie bietet diese Arbeit einen \u00dcberblick und einen Leitfaden zur Inbetriebnahme in einer virtuellen Umgebung. Au\u00dferdem wird anhand eines Anwendungsfalls die Theorie praktisch angewendet. Eine Lagerstation aus der digitalen Miniaturfabrik der Fachhochschule Technikum Wien bietet eine gute Mischung aus Roboterkomponenten sowie anderen Geometrien, anhand welcher die F\u00e4higkeit der virtuellen Inbetriebnahme getestet wird. Die virtuelle Inbetriebnahme wurde in der Virtual Components Software durchgef\u00fchrt. Der Anwendungsfall zeigte, dass die Software eine breite Palette von M\u00f6glichkeiten zur Simulation von Mechanismen bietet, auch solche, die nicht auf industrielle Standardkomponenten zur\u00fcckgreifen. Der Hauptprozess des Ein- und Auslagerns einer Schachtel wurde simuliert. Aufgrund der Simulation wurden Optimierungen gefunden, die in der endg\u00fcltigen Station implementiert werden k\u00f6nnen. Obwohl die Simulation eine Vielzahl von M\u00f6glichkeiten bietet, sowohl die Mechanik als auch die Programmierung zu validieren, d\u00fcrften die Kosten und der Zeitaufwand f\u00fcr die Virtualisierung noch nicht in jedem Fall den Nutzen \u00fcberwiegen. Mit weiteren Neuentwicklungen f\u00fcr die virtuelle Inbetriebnahme hat diese aufstrebende Technologie eine vielversprechende Zukunft.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Schlagw\u00f6rter<\/strong>: <em>Virtuelle Inbetriebnahme, Visual Components, Digitale Fabrik, Simulation, Model in the Loop<\/em><\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<div data-block=\"grid-column\" class=\"wp-block-ovl-grid-column\">\n<div data-block=\"video\" data-reference=\"32618\" 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