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Prozesssimulation - Grundlagen
und neue FunktionenGuido Damm | Sarvananthan Ragavan
Where today meets tomorrow.Unrestricted © Siemens 2020
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Siemens Digital Industries Software
▪ Hohe Produktvarianz
→ flexible Produktion
▪ Steigende Maschinen- und
Anlagenkomplexität
▪ Steigende Automatisierung
→ Risikomanagement
▪ Globalisierung → Kostendruck →
Verkürzung der Projektierungs- und
Inbetriebnahmezeit
▪ Steigende Umweltauflagen →
Emissionseinsparung
Herausforderungen im Maschinen- und Anlagenbau
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„Wie können wir…
▪ Investitionskosten für Produktionslinien minimieren?
▪ Fehler früh erkennen?
▪ Verzögerungen im Produktionsanlauf vermeiden?„
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Starke VerbindungTeamcenter + Tecnomatix
Electrolux nutzt die digitale
Fabrik, um Produktions-
prozesse zu planen, zu
simulieren und so reale
Fertigungsprobleme virtuell
zu lösen.
$2M
30%
PRODUCTION COST SAVINGS
FASTER TO MARKET
100% DIGITALIZED FACTORY
https://www.youtube.com/watch?v=PC4LH6G-7-o&t=6s
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Herzlich willkommen
Ihre Referenten heute
Sarvananthan
RagavanPortfolio Development
Executive
Production Systems
Engineering
Phone
+49 173 207 168 5
Guido
DammPreSales
Consultant
Phone
+49 160 90450 449
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Siemens
Digital Enterprise
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Siemens Digital Enterprise
Line Planning steht für die virtuelle Produktionsplanung
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Siemens Digital Industries Software
Kollaborationsplattform
Globale Datenverfügbarkeit und Zugriffsmanagement Standardisierte Schnittstellen: Multi CAD, ERP etc.
Stücklisten, Bibliotheken
Aufgabenorientierte Autoren Applikationen
Produktions-
simulation
Plant Simulation
Line Planning - Produktionsplanung und -simulation
Durchgängige Projektierung von der Idee bis zur Inbetriebnahme
Manufacturing Process
Planner
Produktions-
prozessplanung
1
Line Designer
Konstruktion und
Layout Design
Elektrifizierung
Automatisierung
Industrial
Electrical Design
Prozessabsicherung und
Virtuelle Inbetriebnahme
Process Simulate
3 4 52
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Use Cases und Nutzen
Process Simulate
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Prozessabsicherung und Virtuelle InbetriebnahmeWerkersimulation
Nutzen
✓ Arbeitsplätze ergonomisch
gestalten und Mitarbeiter
schützen
✓ Ergonomische Anforderungen
absichern
Use Cases
✓ Ergonomieuntersuchungen
durchführen und auswerten
✓ Prozesszeiten bei manuellen
Arbeitsprozessen virtuell
ermitteln
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Prozessabsicherung und Virtuelle InbetriebnahmeRobotersimulation
Nutzen
✓ Herstellerunabhängige
Roboterauslegung
✓ Vermeidung von Kollisionen
✓ Automatisierte
Codegenerierung
Use Cases
✓ Dynamische Überprüfung der
statischen Planung
▪ Taktzeitanalyse
▪ Kollisionsanalyse
▪ Reichweitenanalyse
✓ Offline Programmierung
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Prozessabsicherung und Virtuelle InbetriebnahmeVirtuelle Inbetriebnahme
Nutzen
✓ Risikominimierung durch
Vermeidung von Fehlern
✓ Aufwände auf der Baustelle
verringern
✓ Schnellerer Produktionsanlauf
Use Cases
✓ Detaillierung und Optimierung
der Automatisierung
✓ Test des Gesamtsystems
(SPS, HMI, Sensorik und Aktorik)
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Siemens Digital Industries Software
Process Simulate Robotics
Robotik und Automatisierungsplanung
Voruntersuchungen
• Werkzeugauswahl
• Erreichbarkeitsanalyse
• Kollisionsanalyse
• Standortoptimierung / Konsole
• Auslegung Schlauchpaket
Detaillierung und Optimierung
• Bahn- / Sequenzoptimierung
• RCS / Zeitermittlung
• Offline Programmierung
• Up- / Download von Programmen
Test Gesamtsystem
• Synchronisierung / Handshakes
• Ereignisgesteuerte Simulation
• Materialfluss / Bauteilkontrollen
• Logik / Sensorik / Aktorik
• Virtuelle Inbetriebnahme (SPS)
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Systemvorstellung
Process Simulate
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Process Simulate
Use Cases
• Punkt- / Bolzenschweißen
• Bohren/Nieten
• Sensoren / Aktoren / Logikverhalten
• SPS Kopplung
• Bahnschweißen
• Laser- / Waterjetschneiden
• Lackieren / Versiegeln
• Entgraten / Schleifen / Polieren
• Handling
• Layout / Erreichbarkeit / Kollision
• Kinematik / Modelling / ext. Achsen
• Visu&Doku / Bilder&Filme / Export
• Virtual Reality
• MotionCapturing
• Ergonomie / Zeitmanagement
• Mitarbeiterausbildung
Sp
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Co
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Process Simulate Robotics
OLP (Off Line Programming)
Ein Roboterprogramm wird in der virtuellen Umgebung
• grafisch erstellt oder ggf. aus bestehender Anlage hochgeladen
• getestet, optimiert, kalibriert
Unterstützung vieler Robotersteuerungen der Fertigungsindustrie
• die Syntax aller Steuerungen lässt sich erweitern
• Down-/Uploads zum/vom Roboter erfolgen Typ- und Firmware spezifisch
Offline Online
ggf. Upload
vom Shopfloor
Positionen und
Bewegungspfade
Parameter und
OLP Kommandos
Simulation
inkl. Signale
(CEE)
Kalibrierung Download InbetriebnahmeTaktzeit- und
Bahnoptimierung
Optional
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• Einfach einzurichtendes Standardgerät von HTC (~1500€)
• Intuitiver Zugang zur Planung, auch für CAD-fremde Personen
• Realistische und sehr maßhaltige Darstellung
• Simulation mit allen Funktionen und Daten (PS hält weiterhin das Modell)
• Interaktion mit dem Modell, z.B. Roboter führen oder Geräte verschieben
• Standortübergreifende Sessions mit mehreren Teilnehmern
Process Simulate
Virtual Reality
4Diskutieren
2VR Sitzung
starten
3ggf. weitere
Teilnehmer
einladen
1PS Studie
öffnen
HTC Vive Pro
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2020
Tx 15.1
Oct. 31st
2021 2022
Tx 16.1
March 18
Tx 16.1.2
Sep. 2nd
Tx 16.1.1
June 30
Tx 17
Dec. 16
Tecnomatix Release Plan 2020-2021
Jan. 31st
Tx 15.1.1 Tx16
June 30
Tx 15.1.2
April 7th
Tx 16.0.2
Dec. 17
Tx 16.0.1
Sep. 30
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What‘s new in Process Simulate 15.1.2
Virtual Reality – neue Funktionen
Unterstützung von Point Clouds aus
Laserscans in der VR
Point Cloud
• Allgemeine Unterstützung von
Snapshots in der VR
VR snapshots
• Erlaubt die Definition der
Körperhaltung mit Hilfe des VR-
Equipments
• Per Snapshot gespeicherte
Situationen lassen sich ggf.
Nachbearbeiten, simulieren und
ergonomisch auswerten
VR Human Tracking
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• Zusätzliches Werkzeug zur Verhaltensmodellierung
• Code ist per Copy & Paste aus dem TIA-Portal austauschbar
• Gegenüber Logic Blocks erweiterte Funktionen
• Einfacher Zugriff auf komplexe Daten (z.B. Steuerwörter von
Telegrammen)
• Schleifen (For / While / Zähler)
• Abbildung komplexer Daten mit User Defined Data-Types
• Parametrierung von Komponenten auf Instanzebene
• Unterstützt auf DotNet-API geschriebene User Functions
• Zugriff auf- / Manipulation von Kinematik
• Integrierter Editor mit Autocomplete, Syntax Highlighting und -check
Anmerkung:
UDTs können z. Z. nur innerhalb eines SCL-Bausteines verwendet werden.
Am Ziel, UDTs auch auf Signalebene zu unterstützen, wird gearbeitet.
What‘s new in Process Simulate 15.1.2
Structured Control Language – SCL
SCL
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• Abbildung von AGVs, z.B. Flurförderfahrzeugen in CEE und
VIBN
• Zielpuffer zum sequentiellen Anfahren mehrer Ziele
• Umfangreiche Steuerung des Verhaltens durch Signale
• ID-Nummern für AGVs und anfahrbare Ziele
• Verschiedene Navigationsmöglichkeiten
• direkter Weg
• kürzester Weg auf definierten Bahnen
• Vorwärts / rückwärts / seitwärts
• Einsetzbar zum Testen von
• Produktionssystemen
• AMRs (Autonomous Mobile Robots)
What‘s new in Process Simulate 15.1.2
Automated Guided Vehicles (AGVs)
AGVs
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Coming up in Process Simulate 16.0
Robotik und Virtuelle Inbetriebnahme
Interface zu SIMIT als
Co-Simulation.
Erlaubt die Simulation mit
SIMIT-Verhaltensbausteinen
und SPS-Verbindungen
Erweiterte Basisfunktionalität für Kuka KRC:
• Operation Modes
• Operator Messaging im Robot Program Viewer
• Brake | Resume routines
• Hintergrundprozesse / Submit Interpreter
Integration RoboGuide und
seiner voll-funktionalen
Fanuc-Robotersteuerung,
zur Nutzung für die
virtuelle Inbetriebnahme
Integration RobotStudio
und seiner voll-funktionalen
ABB-Robotersteuerung,
zur Nutzung für die virtuelle
Inbetriebnahme
SIMIT IntegrationKuka OLP Controller
VRC für Fanuc RoboterVRC für ABB Roboter
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Coming up in Process Simulate 16.0
Process Simulate Human – Jack V10
• Neuer Dialog zur Generierung
• Detailliertere optische Darstellung
• Besser parametrierbar
Jack V10
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Coming up in Process Simulate 16.0
Neue Produkte
• Angepasste Funktionalität, um speziell den
VIBN-Workflow zu unterstützen
• Keine Connected-Studien
(eMServer/Teamcenter)
• Unterstützt .psz und .psztc
• Eingeschränkte Nutzung von add-ons
➢ Kostenoptimierte VIBN-Lösung für kleine und
mittlere Unternehmen
• Nutzbar für jede Art von Studie
Standalone / Connected – eMServer / Teamcenter
• Keine Modellierungs- oder Speicherfunktionen
• Verringerte Kosten gegenüber der reguläreren
Lizenz
• Abspielen einer Simulation jeder Art
• RCS / CEE / VIBN (mit SPS Verbindung)
➢ Erweitert die Nutzung von Process Simulate auf
verschiedene abteilungs-, standort- und
firmenübergreifende Use Cases
➢ Erweitert das Einsatzgebiet für die VIBN
Process Simulate Viewer Process Simulate Virtual Commissioning Lite
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30 Tage Testzugang
https://blogs.sw.siemens.com/tecnomatix/try-siemens-virtual-
commissioning-in-just-minutes-for-free/https://www.plm.automation.siemens.com/store/de-
de/trial/robotexpert.html
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Testversion und Trainingsunterlagen
https://blogs.sw.siemens.com/tecnomatix/take-advantage-of-extra-time-learn-
more-about-tecnomatix-software/
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Ihre Fragen…
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Where today meets tomorrow.
Kommen wir ins Gespräch.
Sarvananthan Ragavan
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Portfolio Development
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50823 Köln
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Weissacher Str. 11
70499 Stuttgart
+49 (160) 90450458
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Kundenreferenz (Video)
Durchlaufzeiten, Produktivität, Effizienz
Source of statements: see video
✓ 4-6 weeks savings by re-using library items
✓ Helps being the competition always one step ahead
✓ New lead time 12 months vs. 18-24 months prior
https://www.youtube.com/watch?v=GsFssyexNhE
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Kundenreferenz (Video)
Kosteneinsparungen
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• Automatische Erzeugung von Vorhaltepositionen (Approach- / Depart-
Locations)
• Vereinfachte Erzeugung von kollisionsfreien Bewegungen unter
Berücksichtigung der Zangenkinematik / -bewegung
• Schnellere Ergebnisse durch Vorberechnung und ggf. Überspringen der
detaillierten Berechnung
(Basic Path Planning)
What‘s new in Process Simulate 15.1.2
Improved Automatic Path Planner (APP)
APP