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/ Wissenschaftliche und Forschungskooperationen / Nuremberg Campus of Technology / Automatisierungstechnik / NCT-OHM|AUT /
Die Kosten für die Projektierung des Automatisierungssystems stellen einen signifikanten Anteil der Gesamtkosten des Engineerings einer automatisierten Produktionsanlage dar. Viele der hierzu notwendigen Arbeitsschritte sind von geringem schöpferischem Wert und sollten daher automatisiert ablaufen. Unter dem Stichwort "Generieren statt Programmieren" werden am Nuremberg Campus of Technology Methoden zur automatisierten Projektierung von Automatisierungssystemen entwickelt. Ziel ist es, große Teile der Basisautomation sowie HMIs und einfache Modelle für die virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) aus vorhandenen Planungsdaten innerhalb eines maschinellen Prozesses zu generieren.
Klassische Branchen wie Chemieindustrie, Maschinenbau, Elektroindustrie und Landwirtschaft verschmelzen mit der Informationstechnik (IT):
Das Referenzbeispiel für diese Entwicklung ist der digitale Zwilling, ein simuliertes Abbild der Maschine oder eines Prozesses. Aus diesen Gründen befasst sich der Nuremberg Campus of Technology intensiv mit allen aktuellen Fragestellungen in diesem Forschungsbereich.
Die Zeit vom Auftragseingang bis zur Lieferung einer Anlage zu verkürzen, ist eine der zentralen Forderungen an den Maschinen- und Anlagenbau. Im Bereich Fabrikautomatisierung bestehen Anlagen/ Maschinen aus vielen Stationen, die einzeln in Betrieb genommen werden. Eine reale Inbetriebnahme beginnt meist mit einfachen Komponenten wie pneumatischen Aktoren, elektrischen Antrieben und diversen Sensoren. Erst wenn alle Einzelkomponenten einwandfrei funktionieren, kann ein übergeordneter Ablauf (z.B. Fügen) programmiert werden. Diese Inbetriebnahmephase ist charakterisiert durch viele Optimierungsschleifen mit Hard-/ Softwareanpassungen. In der Mechanik und Elektrik konnten durch parallele Fertigung von Baugruppen, die anschließend in der Endmontage zusammengefügt werden, bereits deutliche Verbesserungen erreicht werden. Jedoch noch nicht im Bereich der Software-Inbetriebnahme.
Durch Nutzung eines virtuellen Anlagenmodells, auch digitaler Zwilling, möchte man unter anderem die folgenden Ergebnisse erreichen:
Möglichkeit 1 (diskrete Fertigung):3D-KONSTRUKTIONSDATEN werden NACHTRÄGLICH mit Informationen angereichert. Dadurch entsteht ein Modell, dass Geometrie, Kinematik und Verhalten enthält.
Möglichkeit 2 (diskrete Fertigung und Prozessindustrie):Ein neu zu erstellendes VERHALTENSMODELL bildet die Ausgangsbasis. Dieses Modell kann, falls es sich um ein Beispiel der diskrete Fertigung handelt, mit einer 2D- oder 3D-Darstellung gekoppelt werden. Es sind hierzu zwei Modellbestandteile notwendig „Verhalten“ und „Geometrie“.
Möglichkeit 3 (diskrete Fertigung und Prozessindustrie): Bereits VORHANDENE PLANUNGSDATEN werden verarbeitet und wichtige Informationen extrahiert. Diese Daten, aus dem Prozessleitsystem, aus HMI-Grafiken, aus R&I-Fließbildern oder Stromlaufplänen, werden verwendet um teilautomatisiert den digitalen Zwilling zu erzeugen.
Allen erwähnten Zwillingen gemeinsam ist deren Anwendung in der Form, dass die Industrie-Steuerung entweder auf die reale oder die virtuelle Anlage geschaltet wird. Dadurch ergeben sich die zahlreichen Nutzungsmöglichkeiten.
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