Erfahrungen mit virtueller Inbetriebnahme in der Materialfluss-Simulation?

OP #8068121
Lesenswert?

Ich recherchiere im Moment für den Job ein bisschen über virtuelle Inbetriebnahme und wollte mich da mal erkundigen, ich hoffe ich bin hier richtig. Ich verstehe das bisher so, dass eine gescheite virtuelle Inbetriebnahme tatsächlich wie ein digitaler Zwilling aussehen sollte, sodass noch bevor in Realität etwas wirklich gebaut wird, die gröbsten Fehlerquellen gefunden werden und verschiedene Szenarien mit den unterschiedlichen Teilen eines Projekts durchgespielt werden können. Hat hier jemand mit so etwas schon Erfahrungen gemacht? Und wenn ja, könnt ihr mir dann Tipps oder Empfehlungen geben, wie man so eine virtuelle Inbetriebnahme am besten angeht? Bzw. findet ihr, dass sich sowas im Allgemeinen überhaupt lohnt, oder ist das dann eher nur sehr viel Aufwand zum Instandhalten ohne wirklichen Mehrwert?

(Firma: 1984now) #8068127
Lesenswert?

Lukas T. schrieb:

Ich recherchiere im Moment für den Job ein bisschen über virtuelle Inbetriebnahme und wollte mich da mal erkundigen, ich hoffe ich bin hier richtig. Ich verstehe das bisher so, dass eine gescheite virtuelle Inbetriebnahme tatsächlich wie ein digitaler Zwilling aussehen sollte, sodass noch bevor in Realität etwas wirklich gebaut wird, die gröbsten Fehlerquellen gefunden werden und verschiedene Szenarien mit den unterschiedlichen Teilen eines Projekts durchgespielt werden können.

Ja, das wäre schön. Tatsächlich ist es so, dass bei jedem Projekt auch die Inbetriebnahme geplant wird. Das Blöde ist halt nur: Fehler im Projekt finden sich ganz typisch auch in der Inbetriebnahme, weil halt das verwendete Modell des Prozesses identisch ist.

Und wenn das fehlerhaft ist, kann die simulierte Inbetriebnahme genauso erfolgreich sein wie der simulierte Betrieb, aber in der Realität kann eins von beidem oder gar beides scheitern.

Oder anders ausgedrückt: hinterher ist man immer klüger...

#8068131
Lesenswert?

Ich nehme mal an, es geht um Mikroelektronik. Müsstest du jetzt genauer präzisieren, in welche Richtung das gehen soll. Für sensible Bereiche wie Fabrik/Maschinensteuerungen ist eine solche "virtuelle Inbetriebnahme" Muss resp. Standardprozedur, bei uC-Systemen resp. Digitalelektronik allgemein spricht man eher von "Verifikation". Und ja, es lohnt sich in sehr vielen Fällen, die Verifikation mit einzuplanen bzw. während der Entwicklungsphase schon zu implementieren, im Sinne von "test driven development". Dann lässt du grundsätzlich während der Entwicklung Testszenarien automatisiert abspulen, die nach Möglichkeit nicht von dir selber erdacht sind (KI-Agenten bieten sich da teils an). Sollte öfters gemacht werden. Bitte jetzt keine Deutsche-Bahn-Witze :-)

#8068166
Lesenswert?

Rainer W. schrieb:

Lukas T. schrieb:

... ich hoffe ich bin hier richtig

Nein, hier geht es um konkrete Fragen rund um Mikrocontroller und sonstige digitale Elektronik ;-)

Deshalb der Untertitel.

Wann kapierst Du Hirni endlich mal, dass sehr viele TE mit ihren Beiträgen aufgrund der Foren-SW im "Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik" landen, obwohl sie ggf. ganz woanders veröffentlichen wollten?

Wenn Du Deinen Spatz mal besser nutzen möchtest, funkst Du einfach einen Mod an und bittest um Verschiebung, statt rumzufurzen. Das Leben könnte so einfach sein...

: Bearbeitet durch User
#8068169
Lesenswert?

Lukas T. schrieb:

Ich verstehe das bisher so, dass eine gescheite virtuelle Inbetriebnahme tatsächlich wie ein digitaler Zwilling aussehen sollte, sodass noch bevor in Realität etwas wirklich gebaut wird, die gröbsten Fehlerquellen gefunden werden und verschiedene Szenarien mit den unterschiedlichen Teilen eines Projekts durchgespielt werden können. Hat hier jemand mit so etwas schon Erfahrungen gemacht?

Ja die alten Herren auf die ihr nicht hören wollt und denen ihr zu wenig bezahlt, und mittlerweile nicht mehr in eurer Firma sind. Diese Herren haben die Erfahrung des Unvorhersehbaren.

#8068173
Lesenswert?

Matthias S. schrieb:

Ralf X. schrieb:

Das Leben könnte so einfach sein...

Ja, indem das Forum auf "_____" oder "korrektes Forum auswählen" voreingestellt und ein neues Thema damit nicht absendbar wäre. Drops gelutscht.

Ja, aber das ist Andreas seit Jahren bekannt und die meisten hier wissen, dass der Status Quo sehr schwer abzuändern ist.

Aber Motzen macht halt mehr Spass:

Ralf X. schrieb:

Wann kapierst Du Hirni...

Bei Rainer W. scheinen viele nette oder neutrale Worte nichts zu nutzen, da dachte ich, mal sehen, was er hiervon hält. :-)

#8068178
Lesenswert?

Lukas T. schrieb:

Ich recherchiere im Moment für den Job ein bisschen über virtuelle Inbetriebnahme und wollte mich da mal erkundigen, ich hoffe ich bin hier richtig. Ich verstehe das bisher so, dass eine gescheite virtuelle Inbetriebnahme tatsächlich wie ein digitaler Zwilling aussehen sollte, sodass noch bevor in Realität etwas wirklich gebaut wird, die gröbsten Fehlerquellen gefunden werden und verschiedene Szenarien mit den unterschiedlichen Teilen eines Projekts durchgespielt werden können. Hat hier jemand mit so etwas schon Erfahrungen gemacht? Und wenn ja, könnt ihr mir dann Tipps oder Empfehlungen geben, wie man so eine virtuelle Inbetriebnahme am besten angeht? Bzw. findet ihr, dass sich sowas im Allgemeinen überhaupt lohnt, oder ist das dann eher nur sehr viel Aufwand zum Instandhalten ohne wirklichen Mehrwert?

Hallo Lukas, Sorry für die zwischenzeitliche Störung. Was verstehst Du unter /Inbetriebnahme/ ? (Plenk) Eine Erstinbetriebnahme (auch nach Änderung) ist etwas ganz anderes, als das "morgendliche" Einschalten, etc. Elektronik/Elektrik und Mechanik verhält sich in der Praxis quasi niemals so, wie es eine Formel verspricht, sobald die kleinste Komplexität da rein kommt und Du nicht sämtliche Dinge richtig berücksichtigen kannst. Theorie und Praxis müssen da an sich immer Hand in Hand laufen, wobei die Einzel-Ablaufkomponenten am Anfang stehen. Und bei etablierten Firmen oder auch neuen (Space X?) kracht es dabei regelmässig, bevor Realität mit der Simulation oder umgekehrt?) halbwegs übereinstimmt.

Am Ende schwenkst Du zur Instandhaltung um. Das ist doch (fast) ein ganz anderes Thema, da hat man doch reale Erfahrungswerte der eigenen Anlage, die man einpflegen muss.

Also kurzum: Reine Simulation wird niemals die absolute Realität abbilden, aber jeder Hersteller/Nutzer komplexer Technik wäre blöd, die Simulation nicht zu nutzen.

#8068386
Lesenswert?

Das klingt für mich nach einem dieser Grenzfälle. Die Simulation muss daher zeitlich besonders präzise sein, vor allem, wenn der Fehler nur bei voller Bandgeschwindigkeit und/oder während eines ungünstigen SPS-Zyklus auftritt. Wir nutzen bei meinem Arbeitgeber iPhysics, und man hat sich dafür entschieden, weil es sich in erster Linie auf die Kopplung zwischen dem Modell und dem Steuerungssystem konzentriert. Ihr könntet es sicherlich zu Testzwecken nutzen, solltet dafür aber tatsächliche Messwerte verwenden. Wie sieht’s mit Protokollen aus, habt ihr irgendwelche Signalverläufe zur Hand?

OP #8080679
Lesenswert?

Ob S. schrieb:

Ja, das wäre schön. Tatsächlich ist es so, dass bei jedem Projekt auch die Inbetriebnahme geplant wird. Das Blöde ist halt nur: Fehler im Projekt finden sich ganz typisch auch in der Inbetriebnahme, weil halt das verwendete Modell des Prozesses identisch ist.

Okay, verstehe, das macht für mich auf jeden Fall Sinn. Ist natürlich klar, dass man da sehr stark darauf achten muss, die einzelnen Projektteile so genau wie möglich in der Simulation abzubilden, damit es überhaupt zu einer realistischen, aussagekräftigen virtuellen Inbetriebnahme kommen kann. Aber in Theorie sollte es dabei doch meist schon reichen, wenn man im Vorhinein entscheidet, welche Teile des Projekts in der Simulation besonders realitätsgetreu abgebildet werden müssen, um grobe Fehler finden zu können. Da kommt dann aber eben auch wieder die Instandhaltung ins Spiel, weil wenn das Projekt noch weiterentwickelt wird, muss die Simulation da ja genauso mitwachsen. Ist das in deiner Erfahrung ein realistisches Ziel, eine solche Simulation, vielleicht sogar in Form eines digitalen Zwillings zu bauen?

OP #8080680
Lesenswert?

Martin S. schrieb:

Ich nehme mal an, es geht um Mikroelektronik. Müsstest du jetzt genauer präzisieren, in welche Richtung das gehen soll. Für sensible Bereiche wie Fabrik/Maschinensteuerungen ist eine solche "virtuelle Inbetriebnahme" Muss resp. Standardprozedur

Ja, es geht mehr in Richtung Mikroelektronik, das ist schon richtig angenommen. Ich wusste gar nicht, dass das in dem Bereich schon so als Standard gehandhabt wird. Scheint ja anscheinend doch sehr viel zu bringen in einigen Fällen. Danke für die Info!

OP #8080681
Lesenswert?

Ralf X. schrieb:

Was verstehst Du unter /Inbetriebnahme/ ? (Plenk) Eine Erstinbetriebnahme (auch nach Änderung) ist etwas ganz anderes, als das "morgendliche" Einschalten, etc. Elektronik/Elektrik und Mechanik verhält sich in der Praxis quasi niemals so, wie es eine Formel verspricht, sobald die kleinste Komplexität da rein kommt und Du nicht sämtliche Dinge richtig berücksichtigen kannst.

Mit Inbetriebnahme meine ich schon die Erstinbetriebnahme, und natürlich ist klar, dass es sehr schwierig bis unmöglich ist, da wirklich alles realitätsgetreu digital nachzubauen, um es virtuell zu testen, aber ich denke eigentlich schon, dass es in vielen Fällen eben schon reichen müsste, die wichtigsten Faktoren so realitätsgetreu wie möglich abzubilden, um grobe Fehler vor der ersten realen Inbetriebnahme zu finden. Genau, die Instandhaltung fängt ja erst richtig an, sobald das Ding mal läuft, deshalb wäre eben meine Frage wie da die Erfahrungen sind, ob sich so etwas trotzdem lohnt, auch wenn man viel Zeit und Ressourcen währenddessen und danach auf die Instandhaltung verwenden muss.

OP #8080682
Lesenswert?

Lukas schrieb:

Das klingt für mich nach einem dieser Grenzfälle. Die Simulation muss daher zeitlich besonders präzise sein, vor allem, wenn der Fehler nur bei voller Bandgeschwindigkeit und/oder während eines ungünstigen SPS-Zyklus auftritt. Wir nutzen bei meinem Arbeitgeber iPhysics, und man hat sich dafür entschieden, weil es sich in erster Linie auf die Kopplung zwischen dem Modell und dem Steuerungssystem konzentriert. Ihr könntet es sicherlich zu Testzwecken nutzen, solltet dafür aber tatsächliche Messwerte verwenden. Wie sieht’s mit Protokollen aus, habt ihr irgendwelche Signalverläufe zur Hand?

Ja, genau, die zeitliche Präzision ist in diesem Fall sicher eine der Top-Prioritäten. Von iphysics hab ich auch schon was gehört, ich hab mir bei dem Blog von dem Unternehmen schon einige interessante Infos geholt. Wir hätten auf jeden Fall genügeng Signalverläufe und sonstige Daten zur Hand, um eine Simulationssoftware damit zu füttern. Wie ist das bei euch mit der Instandhaltung, nimmst du das als zu aufwendig für den tatsächlichen Nutzen der Software wahr?

#8080686
Lesenswert?

Ralf X. schrieb:

Bei Rainer W. scheinen viele nette oder neutrale Worte nichts zu nutzen, da dachte ich, mal sehen, was er hiervon hält. :-)

kann ich gut nachvollziehen, kann dir aber aus Erfahrung auch sagen, bei Rawi kommt einfach gar nichts an, der brauch das Gezetere wohl, um sich wohlfühlen zu können.

Wenn er sich wenigstens witzige dumme Sprüche ausdenken würde, aber es ist jedesmal die selbe überhebliche Scheiße.

Poloniumbatterie 🤣

#8080850
Lesenswert?

@guatemal: Du müsstest näher spezifizieren, worauf der Fokus liegt. Matlab/Simulink, iphysics und Konsorten können gerade mal einfache Digitalelektronik aber nicht die Komplexitäten einer CPUs simulieren. Was sich da anbietet, ist Co-Simulation, das läuft in etwa so ab, dass man in der Entwicklung erst mal einen simplen "Mockup" der Peripherie in einer HDL beschreibt und das ganze in einen CPU-Simulator wie z.B. Renode einbindet. Die virtuelle Industrie, also den Physik-Teil a la iphysics oder alles andere, was zur Laufzeit interaktiv wirken soll, bindet man über virtuelle Interfaces an.

Was die Wartung angeht, sollte man frühzeitig eine CI (Kontinuierliche Integration) anpeilen, also, sobald jemand eine Änderung an der Steuerungsfirmware eincheckt, nudelt der Git-Dienst die funktionale Verifikation automatisch ab und liefert einen Report. Das ist relativ wartungsfrei, sobald die Pipeline einmal aufgesetzt ist.

Wenn du einen interaktiven Simulator bauen willst, wo Konsolen-Operatoren virtuelle Knöpfe drücken sollen, geht das natürlich genauso. Kann man auch schon mit LabVIEW hinfrickeln. Typischerweise habe ich für einen solchen Mockup kaum eine korrekte Physiksimulation benötigt, das macht eher Sinn, wenn man komplett neue Dinger wie eine Pumpe oder sowas designt.

(Firma: Starfleet) #8080852
Lesenswert?

Materialfluss-Simulation ist auch so ein Kack-Buzzword.

Unser Produktionsschef hat vor einer PCB-Bestückung auch erst mal 'ne Materialfluss-Simulation in der ERP-Software gemacht, um zu checken, ob das Lager überhaupt die Unmengen Einzelteile für die Bestückung von drei Prototypen-Platinen vorrätig hat, die die Entwicklung "nicht so schnell, aber bis Montag" braucht.

Also klassischerweise schätzt man das Ganze anhand Blockbild und Erfahrungswerte ab. Der Entwickler, der den Vorgänger gebaut hat, weiss noch ganz gut, was damals kritisch war und an welcher Bagatelle es wieder klemmte ("Welcher Hirni hat auch diemal nicht mitgedacht und hat Kaltgerätestecker C14 statt C22 bestellt, obwohl doch mehrmals gesagt wurde, das es diesmal auf mehr Amper ausgelegt wurde ...").

Simulation ersetzt keine Erfahrung, holt mal lieber die Babyboomer zurück ins Werk.

: Bearbeitet durch User
#8080907
Lesenswert?

Lukas T. schrieb:

Okay, verstehe, das macht für mich auf jeden Fall Sinn. Ist natürlich klar, dass man da sehr stark darauf achten muss, die einzelnen Projektteile so genau wie möglich in der Simulation abzubilden, damit es überhaupt zu einer realistischen, aussagekräftigen virtuellen Inbetriebnahme kommen kann.

"So genau wie möglich" wird keiner bezahlen wollen. Der Aufwand steigt mit zunehmender Genauigkeit kräftig überproportional, d.h. realistischerweise muss man gucken, wie groß der Einfluss von Fehlern ist und dann ausreichend auf der sicheren Seite simulieren.

: Bearbeitet durch User
#8084648
Lesenswert?

Lukas T. schrieb:

Lukas schrieb:

Das klingt für mich nach einem dieser Grenzfälle. Die Simulation muss daher zeitlich besonders präzise sein, vor allem, wenn der Fehler nur bei voller Bandgeschwindigkeit und/oder während eines ungünstigen SPS-Zyklus auftritt. Wir nutzen bei meinem Arbeitgeber iPhysics, und man hat sich dafür entschieden, weil es sich in erster Linie auf die Kopplung zwischen dem Modell und dem Steuerungssystem konzentriert. Ihr könntet es sicherlich zu Testzwecken nutzen, solltet dafür aber tatsächliche Messwerte verwenden. Wie sieht’s mit Protokollen aus, habt ihr irgendwelche Signalverläufe zur Hand?

Ja, genau, die zeitliche Präzision ist in diesem Fall sicher eine der Top-Prioritäten. Von iphysics hab ich auch schon was gehört, ich hab mir bei dem Blog von dem Unternehmen schon einige interessante Infos geholt. Wir hätten auf jeden Fall genügeng Signalverläufe und sonstige Daten zur Hand, um eine Simulationssoftware damit zu füttern. Wie ist das bei euch mit der Instandhaltung, nimmst du das als zu aufwendig für den tatsächlichen Nutzen der Software wahr?

Wenn du mit Instandhaltung die Pflege vom Simulationsmodell meinst, dürfte sich das bei uns ungefähr die Waage halten. Ganz ohne Nachziehen geht es natürlich nicht. Wird an der Anlage etwas geändert und im Modell nicht, laufen die Stände irgendwann auseinander. Dann stellt sich halt die Frage, wie viel der alte Modellstand noch bringt.

Ganz so groß würde ich den Pflegeaufwand trotzdem nicht sehen. Meist baut man ja nicht alles wieder neu, sondern zieht Änderungen nach.

Interessant wird es für mich eher nach der ersten Inbetriebnahme. Wenn das Modell danach irgendwo liegt und keiner mehr reinschaut, war der Aufwand ziemlich einmalig. Bei meinem Arbeitgeber wird iPhysics aber auch genutzt, um einen Stand später wieder aufzumachen, etwa wenn an der Steuerung etwas geändert wurde oder ein Ablauf noch einmal getestet werden soll. Wie oft das am Ende wirklich passiert, ist natürlich wieder eine andere Sache.

Bei euren Signalverläufen würde ich deshalb vermutlich nicht freiwillig zu viel Detail einbauen. Alles, was genauer modelliert ist, muss später schließlich auch irgendwie aktuell bleiben. Wo man da sinnvoll die Grenze zieht, wäre für mich fast die spannendere Frage.

Ändert ihr an der Anlage nach der Inbetriebnahme normalerweise noch öfter etwas oder bleibt die dann ziemlich lange so?

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren