Raphael Ertl
3D Konstruktion, Digital Twin
Deutsch In der Industrie 4.0 ist es üblich, dass vor der Errichtung von neuen Anlagen, digitale Zwillinge erstellt werden. Dadurch werden Schäden an Anlagen durch Fehler vermieden, der Aufbau beschleunigt und spätere Optimierungen erleichtert. Um zukünftige Ingenieure optimal auf diese Aufgabe vorbereiten zu können, werden Übungsmodelle und dazugehörige Simulationen an der HTL benötigt. Das Ziel des Projektes ist es, ein funktionsfähiges mechanisches Modell eines automatisierten Hochregallagersystems anzufertigen, sowie ein virtuelles Modell im Simulationsprogramm Factory IO zu modellieren, welches als digitaler Zwilling fungiert. Das mechanische Modell, mit seinem simulierten Zwilling, wird als Übungsanlage für Weiterbildungen in diversen Ausbildungsstätten Verwendung finden.
English In Industry 4.0 it's common to programm digital twins before building the actual system. This avoids damage to the system due to errors, accelerates the construction and makes subsequent optimizations easier. In order to optimally prepare future engineers for this task, exercise models and associated simulations are required at the HTL. The aim of this project is to fabricate an executable model of a high bay warehouse. This model should also be arranged as a digital twin for simulations. The heart of the construction is a SPS with corresponding components, especially the motors and software. In addition to that it is also possible to sort the items with a default algorithm.
Ziel ist es, das Modell eines Hochregallagers zu bauen, welches so genau mit dem digitalen Zwilling übereinstimmt, dass digitale Steuerungen im Vorfeld in der Simulation getestet werden können. Das Modell besteht aus einem Rahmen aus Aluminium Item-Profilen. In diesem Rahmen werden 54 freie Lagerplätze angebracht. In jedem dieser Lagerfächer kann eine Miniatur-Palette aus Holz mit darauf angebrachter Box, welche aus dem 3D-Drucker ausgedruckt wird, positioniert werden. Die Paletten werden mittels eines selbst konstruierten Förderbandes angeliefert und abgewogen. Mithilfe von 3 Linearachsen (2 horizontal, 1 vertikal angebracht) werden die Produkte automatisiert, in einen einem bestimmten Algorithmus ausgewählten Lagerplatz positioniert.
Der digitale Zwilling wird mithilfe des Simulationsprogrammes Factory IO modelliert. Der Zwilling kann auch mithilfe einer SPS und dem Programm Tia Portal programmiert werden. Das reale Modell des Hochregallagersystems und der digitale Zwilling werden einander so genau entsprechen, dass eine sinnvolle Programmierung der Steuerung möglich ist und digitale Steuerungen im Vorfeld virtuell geprüft werden können und fallweise Änderungen in der Steuerung vorgenommen werden können.