Hardware-in-the-Loop Simulation einer Werkzeugmaschine (Kinematik)

Immer kürzer werdende Produktlebenszyklen bewegen die Maschinenhersteller dazu vor allem die Anlaufphase in der Produktion zu verkürzen. Insbesondere das Prüfen des Steuerungsprogramms, die Erprobung von Betriebszuständen und der Test von Störsituationen werden während der Anlaufphase zumeist aus Zeitgründen nicht oder nur teilweise durchgeführt. Dies führt zu Produktionsausfällen oder Verzögerungen im Produktionsanlauf. Deswegen beschäftigen sich Forschungsarbeiten mit dem Thema der Vorab- oder virtuellen Inbetriebnahme; d.h. ein im Rechner vorhandenes Modell der Produktionsanlage wird mit der realen Steuerung verbunden und ermöglicht so ein gefahrloses Vorabinbetriebnehmen der Produktionsanlage. Ein Softwarewerkzeug, um diese Arbeitsschritte schon während der Planungsphase zu vollziehen, ist die Simulationssoftware Virtuos.

Ziel des Praktikums ist das Erlernen der Vorgehensweisen zur kinematischen Modellierung einer Werkzeugmaschine, sowie der Kopplung des zugehörigen CAD-Modells mit diesem kinematischen Modell, so dass mit dieser Modellkombination eine Hardware-in-the-Loop-Simulation betrieben werden kann.

Als Softwarewerkzeug kommt dabei die Simulationsumgebung Virtuos zum Einsatz. Im Verlauf des Praktikums werden die unterschiedlichen Teilwerkzeuge zur Modellierung, Modellkopplung, Steuerungsanbindung und Simulation vorgestellt und anhand einer Beispielanwendung erläutert.

Inhalte:

• Kinematische Modellierung einer Werkzeugmaschine
• Steuerungsinbetriebnahme
• Hardware-in-the-Loop-Simulation