Digitaler Zwilling, virtuelle Inbetriebnahme :

In fortschrittlichen Industriebetrieben werden parallel zu den realen Produktionsanlagen virtuelle Abbilder erstellt, sogenannte digitale Zwillinge.

Bei Aufbau der Anlage wird die Programmierung aller Rechenebenen (von SPS bis Leitrechner) parallel zur realen Montage am digitalen Zwilling durchgeführt, so daß im Idealfall bei Fertigstellung der maschinenbautechnischen Arbeiten die Anlagenprogrammierung nicht erst beginnt, sondern gleichzeitig abgeschlossen ist. Die virtuelle Inbetriebname hat dann schon stattgefunden.

(Man hat hierfür früher oft sogar große Anlagenmodelle aus Fischertechnik oder ähnlich gebaut, um die Softwareentwicklung zeiltich von der Fertigstellung der Anlage zu entkoppeln)

Über den gesamten Lebenszyklus der Anlage werden Weiterentwicklung, Prozessoptimierung usw. zunächst virtuell am digitalen Zwilling durchgeführt, und dann bei Erfolg einfach auf die laufende Anlage übertragen.

 

Digitaler Zwilling der Modellfabrik der tsm :

OPCua Kommunikation mit den virtuellen SPS-Steuerungen
TCP-Socket Kommunikation mit dem RFID-Controller und den Antennen
XML-REST Kommunikation mit der ERP-Datenbank (Stückliste)

Nach Entwicklung der Leitskripten wird nur die Klassenbibliothek gegen die Version mit Zugriff auf die reale Anlage getauscht (tsmLib), alle Funktionen sind 100% kompatibel.

 

 

Grauenhafte Qualität, aber man sieht das Wesentliche : Bildschirmfilm

 

 

Ein Zugriff auf die reale Modellfabrik wäre technisch möglich, ist aber aus Sicherheitgründen deaktiviert.
Sie arbeiten also wie in der Industrie mit dem digitalen Zwilling.
Alle SPS-Funktionen, die RFID-Zugriffe, und nach einer Python-Erweiterung auch der Zugriff auf die ERP-Stücklistendatenbank im Labornetz sind möglich.


(Alle Dokus zu den Klassenbibliotheken im AT-Skript ! Info zur Python-Erweiterung finden Sie im AT-Skript auf Seite 154)

 

Software für den aktuellen digitalen Zwilling (mit brunello.ts-muenchen.de als Datenbankserver)  :

digitalTwin : die virtuelle Anlage (Version V26)

TwinClass : Klassenbibliothek zur Ansteuerung der virtuellen Anlage

 

Software für den aktuellen digitalen Zwilling (mit Datenbank auf Redundanzserver)  :

TwinClass_Redundanz : Klassenbibliothek zur Ansteuerung der virtuellen Anlage mit Zugriff auf den Redundanz-Datenbankserver "modellfabrik.selfhost.co"

Beispiel für ein Leitskript

 

Der RFID-Controller der Modellfabrik RFID-Controller DTE104 kann 4 Antennen ansteuern. Hier kann man die Weiterentwicklung einer Anlage durch virtuelle Experimente ausprobieren : Ich habe zum Spielen noch eine Antenne weitere vor der Eingangsschranke von Modul 3 eingebaut, sie ist als Antenne3 (Zählung beginnt bei 0) ansteuerbar.

Nächste Erweiterung : Die Laufzeiten der Pneumatikzylinder werden im digital twin mit Zufallswerten verändert, um Temperaturänderung, Alterung, Verschmutzung o.Ä. zu simulieren.