Nord erweitert die Digital-Twin-Fähigkeiten mit virtueller Inbetriebnahme für Antriebssysteme

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Nord Drivesystems hat eine neue Digital-Twin- und Virtual-Commissioning-Funktion vorgestellt, die die Art und Weise verändert, wie Ingenieure Antriebssysteme vor der physischen Inbetriebnahme validieren. Der Ansatz ermöglicht eine vollständige Systemsimulation von Motoren, Getrieben und Antrieben in einer kontrollierten virtuellen Umgebung.

Dieser Wandel spiegelt eine breitere Transformation in der modernen Automatisierung wider, bei der Engineering-Teams zunehmend auf PLC- und DCS-Plattformen setzen, um Simulation, Steuerungslogik und reale Ausführung zu verbinden.

Antriebstechnik bewegt sich in den virtuellen Raum

Die traditionelle Auslegung von Antrieben basiert stark auf theoretischen Berechnungen und statischen Lastannahmen. In der Praxis weicht das mechanische Verhalten jedoch oft ab, sobald Trägheit, Reibung und dynamische Laständerungen ins System eintreten.

Der Digital-Twin-Ansatz von Nord schließt diese Lücke, indem eine virtuelle Kopie des konfigurierten Antriebssystems erstellt wird. Ingenieure können so Betriebsszenarien testen, bevor die Installation beginnt.

Von der Konfiguration zur Verhaltenssimulation

Der Digital Twin bildet die mechanische Konfiguration, Drehmomentkurven und Lastreaktionen in einer softwaregesteuerten Umgebung ab. Dies ermöglicht eine frühe Validierung des Systemverhaltens ohne Abhängigkeit von Hardware.

In Kombination mit Automatisierungsschichten, die von Antriebs- und Bewegungssteuerungssystemen unterstützt werden, wird die Simulation stärker an reale Betriebsbedingungen angepasst, insbesondere bei variablen Lastzyklen.

Digital-Twin-Modelle ermöglichen es Ingenieuren, das vollständige Antriebsverhalten vor der Inbetriebnahme zu replizieren und so Systemunsicherheiten zu reduzieren.

Virtuelle Inbetriebnahme als Steuerungsebene

Die virtuelle Inbetriebnahme erweitert die Simulation über die mechanische Modellierung hinaus. Sie verbindet die Steuerungslogik direkt mit dem digitalen Systemmodell, sodass echte SPS-Programme in einer simulierten Umgebung laufen können.

Dieser Prozess hilft Ingenieuren, das Steuerungsverhalten frühzeitig zu debuggen, lange bevor die Hardwareintegration auf dem Produktionsboden beginnt.

Reduzierung des Integrationsrisikos

Durch die Ausführung des Steuerungscodes auf einer virtuellen Maschine erkennen Ingenieure Logikfehler, Timing-Probleme und Sequenzfehler früher im Projektverlauf.

Dies verringert Verzögerungen bei der Inbetriebnahme und verbessert die Systembereitschaft, wenn die physische Implementierung startet.

Machineering iPhysics und Simulations-Ökosystem

Nord entwickelte seine Digital-Twin-Funktion in Zusammenarbeit mit der Machineering GmbH und integrierte Simulationssoftware, die CAD, Robotik und Steuerungslogik in einer einheitlichen Umgebung verbindet.

Das System unterstützt eine kontinuierliche Simulation über den gesamten Maschinenlebenszyklus hinweg, nicht nur während der Entwurfsphasen.

Werkzeuge zur virtuellen Inbetriebnahme integrieren Steuerungssysteme mit 3D-Simulationsumgebungen für die Validierung im Lifecycle-Engineering.

Industrielle Auswirkungen auf bewegungsintensive Anwendungen

CNC-Bearbeitung, Fördersysteme und automatisierte Montagelinien profitieren am meisten von der virtuellen Inbetriebnahme. Diese Systeme arbeiten oft unter variablen Drehmomenten und schnellen Lastwechseln.

Simulation hilft Ingenieuren, Verschleißmuster, thermische Belastungen und Betriebssicherheit vor Produktionsbeginn vorherzusagen.

Ingenieurmäßige Vorhersagbarkeit im großen Maßstab

Virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht iterative Neugestaltung ohne physischen Prototypenbau. Ingenieure können Motorgrößen, Übersetzungsverhältnisse oder Antriebsparameter anpassen und das Systemverhalten sofort bewerten.

Dies verkürzt Entwicklungszyklen und verbessert die Systemzuverlässigkeit in anspruchsvollen Industrieumgebungen.

Branchenblick: Simulation wird Standardpraxis

Die Einführung von Digital Twins beschleunigt sich weiter, da Hersteller mit engeren Produktionszeitplänen und höheren Zuverlässigkeitserwartungen konfrontiert sind.

Moderne Automatisierung setzt zunehmend auf integrierte Simulationsumgebungen, die direkt mit Steuerungsarchitekturen und Feldgeräten verbunden sind.

Das Zusammenwachsen von Simulation, Steuerung und Ausführung markiert einen strukturellen Wandel in der Gestaltung und Validierung industrieller Systeme.

Meinung des Autors

Virtuelle Inbetriebnahme ist längst kein Nischenwerkzeug mehr. Sie wird zu einer Standardvalidierungsebene in komplexen Bewegungssystemen.

Meiner Ansicht nach werden Unternehmen, die Simulation direkt mit Steuerungsplattformen integrieren, Inbetriebnahmefehler in den nächsten zehn Jahren deutlich reduzieren. Die Lücke zwischen Entwurf und Realität wird endlich aus dem Systemlebenszyklus herausentwickelt.

*Daniel K. Mercer, Berichterstatter für Industriesysteme mit 14 Jahren Erfahrung in Projekten zur Maschinendiagnose bei Siemens, Emerson und Bently Nevada sowie in Automatisierungsintegrationsprogrammen.*