Digitale Zwillinge sorgen für eine Revolution in der Industrie, indem sie die Entwicklungsphase eines Projekts, die Nutzung einer Anlage oder einer Ausrüstung optimieren. Ein Feedback von Actemium.
Seit Anfang 2019 ist die neue automatisierte Verpackungslinie für Banknoten der Banque de France in Chamalières (Zentralfrankreich) in Betrieb. Mit ihren Roboterinseln und führerlosen Transportfahrzeugen (AIV) ist sie ein wahres Technologiekonzentrat. An dem neuen, 1.600 m² großen Standort laufen sechs vollautomatische Produktionslinien. Die Sicherheit der Mitarbeitenden und der Schutz der Banknoten werden großgeschrieben.
„Durch den Einsatz virtueller Zwillinge können wir neue Anlagen viel früher in Betrieb nehmen.”
ISI, ein auf Industrielösungen spezialisierter Systemintegrator aus dem Actemium-Netzwerk (VINCI Energies), hat für die Realisierung dieses technischen Meisterwerks stark auf Virtual Reality zurückgegriffen. Von der Machbarkeitsstudie über die Prozesslandkarte bis hin zur Automatisierungstechnik wurden die unterschiedlichen Szenarien am digitalen Modell geprüft und die jeweils optimalen Lösungen festgelegt.
„Durch den digitalen Zwilling kann die Inbetriebnahme neuer Anlagen erheblich beschleunigt werden“, erläutert Xavier Huchet, Business Developer bei Actemium Cournon Engineering. „Wenn wir eine Maschine testen und weiterentwickeln können, noch bevor sie überhaupt gebaut ist, spart das nicht nur Zeit und Geld, sondern ermöglicht auch den parallelen Einsatz mehrerer Gewerke am digitalen Modell.”
Dafür müssen sich die Beteiligten (Hauptauftragnehmer und Lieferfirmen) allerdings genau kennen und den Prozess perfekt beherrschen. „Die Projektleitung übernimmt hier normalerweise die Führungsrolle“, so der Manager von Actemium Cournon Engineering, der seit zwei oder drei Jahren sämtliche Projekte per Virtual Reality und mit digitalen Zwillingen managt.
Ein weiterer großer Vorteil dieses Planungsverfahrens: „Es erleichtert den intensiven Austausch mit dem Endkunden“, so Huchet. „Mit der Simulation kann er sofort sehen, welche Auswirkungen diese oder jene Lösung auf die Antriebe, den Takt, den Energieverbrauch usw. hat. Wir bekommen so einen Erfahrungsrücklauf, der insbesondere bei Prototypen sehr wertvoll für uns ist.”
Optimierte Feinregulierung
Actemium hat bereits zahlreiche Industrieprojekte mit virtuellen Technologien geplant. Für den Metallhersteller Aubert & Duval hat die VINCI Energies-Marke eine VR-Brille benutzt, um den Kunden virtuell in einen geplanten Steuerstand zu versetzen und dessen Ergonomie zu überprüfen.
Mit derselben Zielsetzung wurde dieses Verfahren im Auftrag einer Rüstungsfirma für einen Endmontage- und Feinregulierungsrahmen für Wehrtechnik eingesetzt.
„Bei einem weiteren Kunden aus der Lebensmittelindustrie sollten wir eine Handlingvorrichtung für Transportwannen planen. Mittels VR konnten wir sie virtuell ausprobieren, unsere Programme und alle Anwendungsfälle (Sensorstörung, fehlende Wanne usw.) testen“, unterstreicht François Gsell, BU-Leiter von Actemium Cournon Engineering.
„Üblicherweise haben wir in der letzten Prozessphase, wenn es um die Feineinstellung geht, nur wenig Zeit“, fügt er hinzu. „Dank Virtual Design können wir bereits vorab damit anfangen und so diesen Schritt optimieren.”
Fokus
Projekt IP 13: Planung in 3D
Das 2015 gestartete Projekt IP13 (Ivry-Paris XIII) befasst sich mit dem Neubau einer Müllverbrennungsanlage in Ivry-sur-Seine bei Paris. Der erste Bauabschnitt (energetische Verwertung) soll Ende 2023 – Anfang 2024 fertiggestellt sein. Für das Großvorhaben kommen zahlreiche Tools zum Einsatz, angefangen bei der Virtualisierung.
Actemium ist in einer Arbeitsgemeinschaft mit Satelec für die Lose E-MSR und aktiver Brandschutz zuständig (Gesamtvolumen etwa 110 Mio. Euro). Für die Planung der Vorarbeiten kam ein digitales Modell auf Grundlage eines 3D-Scans der vorhandenen Bereiche zum Einsatz.
„Der Bau der Anlage wurde an einem REVIT-3D-Modell komplett durchgespielt. Dieses Modell wurde vom Architekturbüro AIA Life Designers gemeinsam mit der bauausführenden Arbeitsgemeinschaft Eiffage/Chantiers Modernes Construction erstellt“, erläutert Elisa Pflieger, BU-Leiterin von Actemium Paris Major Projects.
Im Verlauf der Ausführungsplanung fügen nun alle Beteiligten nach und nach ihre jeweiligen Elemente und Aussparungen hinzu oder legt sie genauer fest: Wände, Räumlichkeiten, Bodenplatten, Türen… für den Rohbau (Eiffage/Chantiers Modernes Construction), die Ausrüstungen für Müllhandling und -verbrennung, den Kessel, den Turbogenerator, die Rauchgasbehandlung, die Rohrleitungen… für den Prozess (VINCI Environnement/Hitachi Zosen Inova), sowie für das Umspannwerk und die Transformatoren, die Niederspannungsverteilung, Notstromversorgung, Wechselrichter, Schaltschränke, die diversen Stromnetze und elektrischen Anlagen (Actemium/Satelec).
Probleme lösen, bevor sie entstehen
„Wir integrieren so virtuell sämtliche Konstruktionselemente, können bereits im Vorfeld sehen, wenn es Probleme mit der Technik oder dem Bauraum gibt und die bestmögliche Lösung festlegen“, so Pflieger. „Außerdem bekommen die Baustellenteams Auszüge aus dem Modell zur Verfügung gestellt, was ihre Arbeit vor Ort deutlich erleichtert“, fügt sie hinzu.
Last but not least kann mittels VR-Brille das Modell virtuell begangen werden, um bestimmte Planungsaspekte zu überprüfen und zu validieren.
11/03/2021
