Mithilfe eines Digitalen Zwillings wurde ein Wendestern für die Fabrik realisiert.

Bild: MiniTec

Kaffeerösterei effizienter gestaltet Förderstrecken mit digitalem Zwilling bauen

03.06.2020

Neue Technologien halten Einzug im Materialfluss: Digitale Zwillinge ermöglichen beispielsweise die Simulation von Förderabläufen, noch bevor eine Förderanlage realisiert oder erweitert wurde. Dadurch können die gesamten Abläufe einer Wertschöpfungskette in einer frühen Phase optimiert und der spätere Betrieb effektiver und kostensparender realisiert werden.

Im Maschinen- und Anlagenbau ist es heute vielfach noch üblich, dass die Steuerung einer Anlage erst nach der Fertigstellung der mechanischen Teile programmiert wird. Entsprechend wird das Zusammenspiel von Mechanik, Steuerung, Sensoren und Software erstmals bei der Inbetriebnahme getestet. Tauchen dann Fehler auf, kann es teuer werden.

Im Zeitalter von Industrie 4.0. setzt MiniTec bei Kundenprojekten deshalb immer öfter auf das Konzept des Digitalen Zwillings, die mithilfe von CAD-Software entstehen. Dabei handelt es sich um das virtuelle Pendant einer Anlage, dem sämtliche physikalischen, mechanischen und elektronischen Eigenschaften der realen Maschine hinterlegt sind. So lassen sich bereits in einer frühen Phase der Konzeption und Produktentwicklung umfassende Visualisierungen und Tests durchführen. Dies spart nicht nur Zeit, sondern hilft auch, frühzeitig Fehler zu erkennen und zu beheben.

Anlage erweitert und verbessert

Von dieser Vorgehensweise profitierte auch eine große Kaffeerösterei. Diese setzt in der Logistik bereits seit längerem eine Förderanlage von MiniTec ein, die auch das Umlegen der Kaffee-Pakete im Rahmen des Transportes zur Aufgabe hatte. Die Pakete mussten mit dem Boden nach vorne umgelegt werden, wofür bisher eine Abweis-Schiene zum Einsatz kam. Weil die Taktzeit von 40 auf 60 Einheiten pro Minute erhöht werden sollte, war dieses Verfahren jedoch nicht mehr tauglich.

Die MiniTec-Techniker entwickelten hierfür einen „Wendestern“. Dabei handelt es sich um eine kreisförmige Konstruktion, bei der die Kaffeepäckchen beim Drehen von Schaufeln nach vorne umgelegt werden.

Vor der Realisierung galt es jedoch zu prüfen, ob dies auch in der Praxis funktioniert. Gerade wegen der hohen Takt-Geschwindigkeit wollte man sicherstellen, dass es später keine Probleme gibt, dass die Pakete beispielsweise nicht hängen bleiben oder aufplatzen.

Mit digitalem Zwilling realisiert

MiniTec konzipierte die Lösung zunächst mit einem Digitalen Zwilling um. So konnte das reale Verhalten vorab komplett simuliert werden. Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse wurden verschiedene Änderungen für die Modellanlage umgesetzt, bis diese reibungslos arbeitete. So wurden beispielsweise Führungsschienen eingebaut, damit die Kaffeepäckchen in der Spur bleiben und nicht vom Band fallen.

Der Aufwand zahlte sich aus: In der fertigen Anlage funktionierte der Ablauf von Beginn an problemlos. Ganz nebenbei reduzierte diese Vorgehensweise auch die Gesamtdurchlaufzeit für das Projekt.

„Mit dem digitalen Zwilling bieten wir unseren Kunden die virtuelle Inbetriebnahme von Anlagen vor der eigentlichen Realisierung. Das Konzept erlaubt uns, Ideen frühzeitig zu visualisieren, ihre Sinnhaftigkeit zu prüfen, Fehler zu beheben und den Testaufwand zu verringern. Die Time-to-Market für Projekte lässt sich deutlich reduzieren, der Kunde spart Zeit und Geld“, erklärt MiniTec-Projektleiter Peter Müller.

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