Funktionstest noch vor der ersten Schweißnaht

Funktionstest noch vor der ersten Schweißnaht

Seit gut einem Jahr wird bei Plasser & Theurer das Verfahren Hardware in the Loop eingesetzt. Vorerst dient es primär dazu, die Funktion von Maschinensteuerungen zu testen und zu optimieren. Spannend daran ist, dass diese Tests bereits stattfinden können, sobald die Konstruktion abgeschlossen und die Maschine noch nicht im Bau ist.

Simulationstechniken sind aus der zeitgemäßen Maschinenindustrie nicht mehr wegzudenken. Sie ersparen Kosten, weil aufwendige Test- oder Entwicklungsanordnungen virtuell nachgebildet werden. Sie sparen Zeit, weil die Tests unabhängig vom Fertigungsfortschritt durchgeführt werden können. Und sie steigern die Qualität, weil die Ergebnisse unmittelbar in die Konstruktion der Maschine zur Verbesserung genutzt werden können.

Speziell handelt es sich bei Hardware in the Loop (HiL) um eine Simulationstechnik, bei der die reale Umgebung einer Komponente digital nachgebildet wird. Harald Daxberger, HiL-Experte bei Plasser & Theurer: „In unserem Fall ist es immer eine konkrete Maschine, die wir modellieren. An dieses Simulationsmodell können wir dann das reale Steuerungsgerät anschließen, um dessen Funktion zu überprüfen.“

Funktionen effizient prüfen

Zurzeit wird das Verfahren bei Plasser & Theurer vorwiegend für die Prüfung von Maschinensteuerungen eingesetzt. Der große Vorteil dabei ist, dass die Tests nicht erst im Zuge der Inbetriebnahme, sondern schon unmittelbar nach Abschluss der Konstruktion bzw. der Software-Entwicklung beginnen können. Dadurch bleibt ausreichend Zeit, die Funktionen optimal zu konfigurieren. Das macht auch die Inbetriebnahme effizienter, weil Herausforderungen in der Abstimmung schonfrühzeitig entsprochen werden kann.

Schotterflüsse im Vorfeld berechnen

Eine weitere Stärke des Verfahrens besteht darin, die einwandfreie Funktion von Maschinen schon vor der Fertigstellung nachweisen zu können. Gerade beim Bau von maßgeschneiderten Großmaschinen ist diese Möglichkeit äußerst hilfreich. Sie wurde in einem konkreten Fall auch bereits in Anspruch genommen. Der Besteller einer Gleisumbau- und Bettungsreinigungsmaschine wollte wissen, ob die Automatik, welche die Überfüllung der Schottersilos verhindern soll, einwandfrei funktionieren wird. Um diese Frage zu klären, musste ein Simulationsmodell aufgebaut werden. In diesem wurden die Schotterströme und das Zusammenwirken der Förderbänder nachgebildet. Das Modell wurde schließlich mit der realen Steuerung verbunden, die einerseits die Geschwindigkeit der Förderbänder und andererseits deren Stellung regelt. Mit Hilfe der Testanordnung konnte nachgewiesen werden, dass die Automatik wie geplant funktioniert.

Weitere Anwendungen in Vorbereitung

Über die Optimierung von Steuerungen hinaus kann das HiL-Verfahren künftig auch für andere Zwecke eingesetzt werden. Harald Daxberger: „Es ist durchaus denkbar, dass wir dieses Instrument auch dazu verwenden, Störungen im Einsatz zu lösen. Wir könnten hierfür die gesamte Situation inklusive Umfeld am Computer nachstellen und müssten nicht zur Baustelle fahren.“

Alexander Greindl, Leiter Steuerungstechnik bei Plasser & Theurer: „Für die Optimierung von Steuerungen bedeutet das HiL-Verfahren einen enormen Fortschritt. Damit können wir schon lange vor der Inbetriebnahme feststellen, ob die konzipierten Funktionen in der Praxis einwandfrei ablaufen.“

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