Solu-Tech entwickelt und testet virtuell Maschinen und Produktionslinien mit Lösungen von Siemens Digital Industries Software

Solu-Tech: automatisierte, kontrollierte Produktion

Seit fast 20 Jahren arbeitet Solu-Tech mit erfolgreichen Unternehmen zusammen, die ihre Produktionslinien mit den fortschrittlichsten verfügbaren IT-Tools optimieren möchten. Das Unternehmen stellt seinen Kunden ein Team von Spezialisten zur Verfügung, die in den Bereichen industrielle Automatisierung, Robotik und Bildverarbeitung hochqualifiziert sind. Das im Elsass ansässige Unternehmen hat seine Innovationskraft im Laufe der Jahre dazu genutzt, seinen Kunden maßgeschneiderte, schlüsselfertige Lösungen anzubieten, vom ersten Entwurf bis zur vollständigen Automatisierung von Maschinen und Produktionslinien.

Für das Unternehmen war es schon immer wichtig, nah am Kunden zu sein und ihm zuzuhören, um jedes Problem so genau und verlässlich wie möglich zu identifizieren. „Unser Mehrwert besteht darin, die Bedürfnisse unserer Kunden mit unserem technologischen Know-how zugunsten einer automatisierten und kontrollierten Produktion zu verbinden“, erklärt Bruno Velten, CEO von Solu-Tech. Das Unternehmen wendet sein Fachwissen in verschiedenen Bereichen an, unter anderem in der Agrar- und Lebensmittelbranche, der Papier- und Verpackungsindustrie, bei der Herstellung von Küchenmöbeln und in der Pharmabranche.

Definition der idealen Architektur für den Kundenprozess

„Was eine Maschine zu etwas 'Besonderem' macht, ist die Tatsache, dass sie einzigartig ist“, sagt Velten. Eine Sondermaschine ist auf die Bedürfnisse eines Industrieunternehmens zugeschnitten, im Gegensatz zu Standardmaschinen wie Werkzeugmaschinen. Sie unterscheidet sich von anderen Produktionsmaschinen durch ihre technische Originalität. Sondermaschinen sind in der Regel Einzelanfertigungen und entsprechen in der Regel dem Bedarf an automatisierter Fertigung, Montage, Prüfung oder Verpackung. "Wenn wir ein neues Projekt in Angriff nehmen, besteht die Herausforderung darin, allein auf der Grundlage der Spezifikationen des Kunden vorzugehen, wozu manchmal auch die Definition der erwarteten Kapazität der Produktionslinie und des entsprechenden Budgets gehört. Es liegt dann an uns, die am besten geeignete Gesamtarchitektur zu definieren.“

Einhaltung der Produktionsvorgaben des Kunden

Solu-Tech bietet auch Nachrüstungsdienstleistungen an, um bestehende Anlagen zu sanieren, damit sie mit den Normen übereinstimmen oder sich an neue Anforderungen anpassen. Bei der Nachrüstung kann ein veralteter Mechanismus ersetzt oder ein veralteter Schaltschrank erneuert werden. In diesen Situationen sind die Ingenieurteams mit zwei Schwierigkeiten konfrontiert: die Tatsache, dass es physisch unmöglich ist, Tests in der Werkstatt durchzuführen, und die Notwendigkeit, die Maschine so schnell wie möglich wieder in Betrieb zu nehmen, um die Auswirkungen auf die Produktion des Kunden zu minimieren. Angesichts dieser Zwänge müssen die Solu-Tech-Teams ihre Entwicklungsprozesse perfekt beherrschen und ihre Produktionspläne genau einhalten.

NX Mechatronics Concept Designer für die Konstruktion mechatronischer Systeme ausgewählt

Solu-Tech ist seit 2003 Siemens Solution Partner für industrielle Automatisierung und nutzt das Totally Integrated Automation (TIA)-Portal von Siemens für die Konstruktion, Programmierung und virtuelle Inbetriebnahme seiner automatisierten Maschinen. In seinem Bestreben, bei der Digitalisierung seiner Prozesse einen Gang höher zu schalten, entschied sich Solu-Tech für NX Mechatronics Concept Designer™ für die Konstruktion seiner mechatronischen Systeme und für Solid Edge®, um seine bestehende CAD-Lösung zu ersetzen.

Bruno Mann, Leiter der Abteilung Automatik bei Solu-Tech, erläutert die Gründe für diese Wahl: „Wir hatten zwei Zielsetzungen: Zum einen wollten wir die Zusammenarbeit zwischen unseren Maschinenbau-, Elektro- und Automatisierungsingenieuren während der Entwicklungsphase verbessern, zum anderen wollten wir den Zeitaufwand für die finale Entwicklung beim Kunden vor Ort durch ein Verfahren zur Validierung und virtuellen Inbetriebnahme unserer Maschinen reduzieren.“

Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen Teams, Verkürzung der Entwicklungszeiten

Theoretisch verläuft die Entwicklung einer neuen Maschine nach folgendem Prozess: Funktionsanalyse, mechanische/elektrische/automatische Gesamtarchitektur, detaillierter Entwurf der mechanischen und elektrischen Komponenten, Programmierung der Steuerungen parallel zum mechanischen/elektrischen Entwurf, Tests in der Werkstatt, Werksabnahme und Roll-out im Werk des Kunden.

In der Praxis dauert die Entwurfsphase jedoch oft länger als erwartet, mit zusätzlichen Iterationen zwischen den Mechanik-, Automatisierungs- und Elektroingenieuren. Infolgedessen haben die entsprechenden Teams weniger Zeit für die Durchführung von Tests in der Werkstatt und sind gezwungen, mehr Zeit für die finale Entwicklung und Validierung aufzuwenden, bevor die Maschine im Werk des Kunden in Betrieb genommen wird. Kurzfristig wird die Einführung von NX Mechatronics Concept Designer dazu beitragen, diese beiden Aspekte zu verbessern.

Eine leistungsstarke Lösung, die einfach zu nutzen ist

Mit der NX Mechatronics Concept Designer-Lösung entwerfen Ingenieure komplexe Systeme auf der Grundlage vereinfachter Modelle. Sie können schnell eine spezielle Maschine mit Sensoren, Aktoren, Gelenkverbindungen, Förderanlagen und anderen Details definieren. Die Beschreibung der Objekte kann dann durch physikalische Gesetze wie die Gesetze der Schwerkraft und der Bewegung ergänzt werden. Die Lösung simuliert dann virtuell die Kinematik des Systems, Kollisionen oder herabfallende Teile: Die Animation des Modells macht es erlebbar, und die Teams können Konstruktionsmängel viel früher im Entwicklungsprozess erkennen.

„NX Mechatronics Concept Designer ist ein leistungsstarkes Tool für die Zusammenarbeit, das zudem einfach zu bedienen ist. Unsere Konstrukteure haben es sofort eingesetzt“, zeigt sich Mann begeistert. „Es dauerte nur drei Tage, um die Lösung in Betrieb zu nehmen. So konnten wir schnell komplexe Mechanismen für bestehende und neue Maschinen modellieren.“

Integrierte mechatronische Konstruktion

„Für bestehende Maschinen können CAD-Dateien – sofern vorhanden – im neutralen Austauschformat STEP in den NX Mechatronics Concept Designer importiert werden. Alternativ werden vor Ort Maßzeichnungen angefertigt, und wir verwenden NX Mechatronics Concept Designer, um ein vereinfachtes Modell der Maschine zu erstellen. Bei neuen Maschinen wird die computerunterstützte Konstruktion (CAD) direkt mit Solid Edge durchgeführt. Die Verwendung mechanischer Komponenten in NX Mechatronics Concept Designer ist dann vollständig transparent. Auch hier gewinnen wir Zeit, dank der nahtlosen Integration zwischen den verschiedenen Tools: Solid Edge, NX Mechatronics Concept Designer und TIA Portal“, erklärt Mann.

Solu-Tech: Frankreichs erster Industriestandort für NX Mechatronics Concept Design

Für die Durchführung des Evaluierungsprozesses hat Solu-Tech auf das Know-how von Fealinx zurückgegriffen, das seit mehr als 20 Jahren Lösungspartner von Siemens Digital Industries Software und Lösungsintegrator in Frankreich ist. „Nach einer ersten Demonstration bei uns vor Ort haben wir Fealinx gebeten, ein Proof of Concept mit einer unserer Maschinen zu erarbeiten. Acht Tage später präsentierte Fealinx den gesamten in NX Mechatronics Concept Designer modellierten Mechanismus, und wir sahen, wie der 'digitale Zwilling' unserer Anlage zum Leben erweckt wurde. Wir waren hin und weg“, erinnert sich Velten.

„Solu-Tech ist der erste Standort in Frankreich, der NX Mechatronics Concept Designer für die Entwicklung von Sondermaschinen einsetzt“, berichtet Hervé Labarge, Commercial Development Manager bei Fealinx. „Wir sind stolz darauf, mit diesem Referenzunternehmen zusammengearbeitet zu haben. Nur ein Jahr nach dem Konzeptnachweis im September 2016 hat das Unternehmen im November 2017 auf der Messe Industrie du Futur in Mulhouse einige herausragende Beispiele abgeschlossener Arbeiten vorgestellt.“

Digitalisierung: ein industrieller Performance-Treiber

Solu-Tech hat den NX Mechatronics Concept Designer seither bei einer Reihe von Projekten erfolgreich eingesetzt: bei der Nachrüstung eines Schaltschranks, bei einem Versuch zum Transport von Bauteilen und bei der vereinfachten Modellierung eines selektiv nachgiebigen Montage-Roboterarms (SCARA) in Verbindung mit einer numerischen Steuerung (NC) SINUMERIK 840D.

Es wurden bereits messbare Vorteile festgestellt: Erkennung von Konstruktionsproblemen in einem früheren Stadium des Entwicklungsprozesses, verbesserte Zusammenarbeit zwischen Mechanikern und Automatisierungsingenieuren, Verringerung des Zeitaufwands für Tests und finale Weiterentwicklung bei bestimmten Projekten um bis zu 50 %.

Dank des digitalen Zwillings unserer Maschinen können Konstruktionsentscheidungen schneller getroffen werden und die Kommunikation zwischen den Teams ist viel flüssiger. Wir nutzen die bei der Entwicklung gewonnene Zeit, um unsere Installation vor der Inbetriebnahme beim Kunden virtuell zu validieren“, schließt Velten. „Die Digitalisierung ist ein wichtiger Performance-Treiber sowohl für unsere Kunden als auch für uns selbst.“

In naher Zukunft plant Solu-Tech, den NX Mechatronics Concept Designer zu nutzen, um verschiedene Konzepte während der Pre-Sales-Phase schnell zu bewerten, Produktionsraten zu validieren und dem Kunden eine animierte Präsentation der Architektur seiner zukünftigen Anlagen zu bieten. Dies ist ein weiterer Pluspunkt für Solu-Tech, das bereits mehrere Zertifizierungen und Gütesiegel erhalten hat, darunter das Gütesiegel „Offreurs de Solutions Industrie du Futur“, das 2015 von der Industrie- und Handelskammer Alsace Eurométropole mit Unterstützung der Région Grand Est, Alsace Innovation und der regionalen Entwicklungsagentur Adira eingeführt wurde.