Vorteile für Planung, Betrieb und Service

Mit der Simulationssoftware iPhysics ermöglicht Machineering die praxisnahe Erprobung von Robotik schon vor der Inbetriebnahme. 

Die zunehmende Komplexität von Automatisierungsprojekten und die steigenden Anforderungen an Flexibilität, Effizienz und Kostenkontrolle stellen Robotik-Anwender und Anlagenbetreiber gleichermaßen vor Herausforderungen. Die Simulationssoftware iPhysics von machineering setzt auf das Konzept des digitalen Zwillings und ermöglicht eine realitätsnahe virtuelle Inbetriebnahme. Anwender und Betreiber profitieren davon gleichermaßen – von höherer Planungssicherheit bis zu Effizienzsteigerungen. 

Digitaler Zwilling und virtuelle Inbetriebnahme 

Der digitale Zwilling ermöglicht es, Roboter, Maschinen und Anlagen detailgetreu in einer virtuellen 3D-Umgebung nachzubilden – inklusive Kinematik, Steuerung, Sensorik und Prozesslogik. Diese virtuelle Maschine eröffnet die Möglichkeit, Abläufe realitätsnah zu simulieren, zu testen und zu optimieren, lange bevor die reale Anlage aufgebaut wird. Für Anwender bedeutet dies eine neue Qualität der Planungssicherheit: Prozessschritte, Taktzeiten, Kollisionsszenarien oder Greifstrategien lassen sich bereits in der Entwicklungsphase überprüfen. Betreiber profitieren von höherer Anlagenverfügbarkeit und kürzeren Projektlaufzeiten, weil sich Probleme in der Inbetriebnahmephase vermeiden lassen. 

Die virtuelle Inbetriebnahme reduziert das Risiko, dass Programmierfehler oder mechanische Konflikte später zu Verzögerungen an der realen Maschine führen. Jede Stunde Stillstand verursacht erhebliche Kosten, besonders in hochgetakteten Produktionsumgebungen. Mit einer Simulationssoftware lassen sich komplette Roboterzellen bereits vorab risikolos testen. SPS-Programme, Roboterbewegungen und Sensorik können im Zusammenspiel geprüft, optimiert und validiert werden. So sinkt die reale Inbetriebnahmezeit deutlich. Praxisbeispiele zeigen dabei eine Verkürzung von bis zu 50 Prozent im Vergleich zur klassischen Inbetriebnahme. 

Auch für die Prozessoptimierung ist die Simulationssoftware ein wirksames Werkzeug. Bewegungsabläufe, Greifstrategien oder Bahnkurven lassen sich virtuell vergleichen und die bestmögliche Lösung finden. Ein Beispiel aus der Automobilindustrie zeigt, dass bei der Bestückung von Schweißzellen getestet werden konnte, ob zwei Roboter ihre Bahnen so anpassen können, dass parallele Arbeitsschritte möglich werden. Das führte zu einer Verkürzung der Taktzeit um mehrere Sekunden pro Karosserie. In der Summe ein echter Mehrwert.  

In der Verpackungsindustrie sollten Roboter mit optimierten Greifbewegungen mehrere Produkte gleichzeitig handhaben können. Diese Abläufe wurden bereits im Vorfeld virtuell getestet und optimiert. Solche Anpassungen steigern nicht nur die Produktivität, sondern senken den Energieverbrauch und erhöhen damit die Wirtschaftlichkeit. 

Ein weiterer Nutzen liegt in der Transparenz. Die visuelle Darstellung geplanter Abläufe ist auch für Beteiligte ohne tiefes technisches Wissen verständlich. Das erleichtert Entscheidungsprozesse und verbessert die Kommunikation mit Kunden oder Investoren, da Projekte realitätsnah präsentiert werden können. Besonders bei internationalen Projekten oder Kooperationen mit externen Partnern ist diese visuelle Unterstützung ein entscheidender Faktor. 

Flexibilität, Schulung, Zukunftssicherheit 

Der Einsatz einer Simulationssoftware wie iPhysics eröffnet auch neue Möglichkeiten für die Mitarbeiterqualifizierung. Bediener können direkt am digitalen Zwilling geschult werden – praxisnah, risikofrei und ohne die reale Anlage zu blockieren. Unternehmen profitieren von kürzeren Lernkurven, weniger Bedienfehlern und höherer Betriebssicherheit. Gleichzeitig wird das Know-how im Umgang mit moderner Automatisierungstechnik gestärkt, was wiederum die langfristige Wettbewerbsfähigkeit erhöht. 

Darüber hinaus stärkt die Simulation die Flexibilität von Produktionsumgebungen. Neue Produktvarianten, Layoutänderungen oder zusätzliche Roboterfunktionen lassen sich virtuell testen, ohne den laufenden Betrieb zu stören. Hier ein Beispiel aus der Logistik: Ein Betreiber plante die Erweiterung einer bestehenden Roboterzelle zur Kommissionierung von Kleinteilen. Mit Hilfe der Simulation wurde geprüft, wie zusätzliche Förderstrecken integriert und mehrere Roboter kollisionsfrei koordiniert werden können. Das Projekt ließ sich innerhalb weniger Wochen umsetzen, während vergleichbare Anpassungen früher Monate erfordert hätten. 

Hinzu kommt die Kompatibilität mit gängigen Steuerungen und Engineering-Tools. Anwender können bestehende Daten und Programme einbinden, ohne redundante Arbeitsschritte ausführen zu müssen. Das senkt den Projektierungsaufwand und erhöht die Konsistenz zwischen virtueller und realer Anlage. Zudem ermöglicht die Einbindung von Echtzeitdaten, Produktionsprozesse kontinuierlich zu überwachen und vorausschauend zu optimieren. So wird aus der einmaligen Simulation ein dauerhaftes Werkzeug für Betrieb und Instandhaltung. 

Auch Nachhaltigkeit rückt stärker in den Fokus. Durch Simulation lassen sich ressourcenschonende Strategien entwickeln – sei es durch energieeffiziente Bewegungsabläufe oder durch optimierte Nutzung von Materialien. Unternehmen können so nicht nur Kosten senken, sondern auch ihre Nachhaltigkeitsziele unterstützen. Im Zusammenspiel mit dem Fachkräftemangel zeigt sich ein weiterer Mehrwert: Während reale Versuche Ressourcen binden und Anlagen blockieren, erlaubt die Simulation flexibles Training und Prozessentwicklung ohne Produktionsunterbrechung. 

Bilder: Machineering GmbH & Co. KG