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In Diskussionen unter Steuerungstechnikern fallen regelmäßig dieselben Sätze gegen die Methode. Jeder steht hier im Wortlaut und wird beantwortet, auch dort, wo er zutrifft. Nichts auf dieser Seite liegt hinter einem Formular.
Einwände aus der Praxis
Was in Fachforen gegen die virtuelle Inbetriebnahme gesagt wird
Vier Sätze, die regelmäßig fallen. Zwei davon sind ganz oder teilweise berechtigt.
„Der Mehraufwand steht bei uns in keinem Verhältnis zum Nutzen."
Teilweise berechtigt
Für den Eigenaufbau stimmt der Einwand oft. Der VDMA-Leitfaden nennt 15 bis 20 Projekte im Jahr als Schwelle, ab der sich ein eigener Arbeitsplatz trägt. Wer ein bis zwei Inbetriebnahmen hat, erreicht sie nie. Für die Methode kippt die Rechnung dagegen über die Häufigkeit: Der Modellaufwand fällt einmal an, die Einsparung in jedem Projekt und in jedem Anwendungsfall erneut.
Unsere These im Volltext: Aufwand und Einsparung stehen erfahrungsgemäß etwa im Verhältnis eins zu eins, und unser Ziel ist Kostenneutralität im Erstprojekt. Wird es im Einzelfall teurer, amortisiert sich der Mehraufwand spätestens im Folgeprojekt. Und wenn der Aufwand gar nicht bei Ihnen anfallen soll, gibt es Turn-Key.
„Die Steuerungssimulation verhält sich im Detail doch anders."
Kommt auf die Tiefe an
Richtig, und genau deshalb ist die Kopplungstiefe die entscheidende Größe, nicht das Werkzeug. Eine reine Ablaufsimulation nähert Verhalten an. Eine Emulation führt den realen Steuerungscode aus und tauscht Signale über PROFINET, EtherCAT oder OPC UA aus. Bei Hardware in the Loop hängt die reale Steuerung im Zyklus der Anlage am Modell.
Auf der Modellseite gilt dasselbe: Unterhalb von Modellierungstiefe III mit Geometrie, Kinematik und Geräteverhalten lässt sich Steuerungscode nicht sinnvoll prüfen. Wer eine Simulation auf Tiefe I oder II gegen Code fährt, bekommt tatsächlich ein Verhalten, das mit der Anlage wenig zu tun hat. Damit ist es eine Frage der richtigen Tiefe.
„Diagnosefunktionalität kann man nur mit echter Hardware testen."
Zutreffend
Das ist richtig und bleibt richtig. Ob eine Anschaltbaugruppe ihre eigene Fehlerdiagnose korrekt meldet, zeigt sich an der Baugruppe. Verdrahtung, Klemmstellen, physische Inspektion und Umgebungsbedingungen bleiben ebenso an der Anlage, und der I/O-Check findet vor Ort statt.
Rund 95 Prozent der Inbetriebnahmeaufgaben sind digital abbildbar. Die verbleibenden fünf Prozent verifizieren wir vor Ort. Wir planen sie ein, statt sie wegzudiskutieren.
„Da kannst du simulieren was du willst, in der Praxis ist es immer anders."
Es gibt einen Gegenbeleg
Die Praxis bleibt der Maßstab, nur führt das nicht zum erwarteten Schluss. In einem Pilotprojekt der chemischen Industrie lief die virtuelle Inbetriebnahme erst nach der vollständig durchgeführten Werksabnahme. Sie fand dort noch falsch verriegelte Schrittketten, fehlerhaft parametrierte Anschaltbaugruppen und überschrittene Grenzwerte.
Der Fall zeigt nicht, dass Simulation die Praxis ersetzt. Er zeigt, dass sie eine Fehlerklasse findet, die eine reale Sichtprüfung strukturell nicht findet. Ablauf- und Verriegelungsfehler zeigen sich an der aufgebauten Anlage nämlich nur, wenn man sie provoziert. Genau das ist am Modell möglich und dort reproduzierbar.
Aufwand und Wirtschaftlichkeit
Was es kostet und wann es sich rechnet
Was es kostet, wann es sich trägt und auf welche zwei Zeilen der Kalkulation es wirkt.
Was kostet virtuelle Inbetriebnahme?
Es gibt drei Kostenblöcke: Lizenz, Modellierung und Hardware, dazu Schulung und Pflege. Der mit Abstand größte ist die Modellierung. Die Spanne hängt an der Modellierungstiefe, der Zahl der Steuerungen, der Zahl der Iterationszyklen und dem Reifegrad Ihrer Daten, nicht am Verhandlungsspielraum.
Rechnet sich das bei einer einzigen Anlage?
Für den Kauf eigener Kapazität nicht: Dafür nennt der VDMA 15 bis 20 Projekte im Jahr als Schwelle. Für die Methode schon. Bei einer einzigen Anlage mieten Sie das Bundle aus Hardware, Lizenz, Modellierung und Support, statt es aufzubauen, oder Sie geben die Aufgabe als Turn-Key ganz ab.
Wie wirkt sich das auf unsere Kalkulation aus?
Auf zwei Zeilen, gegenläufig. Die Entwicklungskosten steigen um den Modellaufbau, der einmal je Anlage anfällt. Die Herstellkosten vor Ort sinken um den Anteil aus Montage, Inbetriebnahme und Monteurreisekosten, der sich in die Vorbereitung verlagert. Beide Zeilen führt Ihre Zuschlagskalkulation bereits, und die Wirkung zeigt sich in Ihrer mitlaufenden Nachkalkulation.
Bei Turn-Key gilt das nicht mehr: Dort verlässt die Position Ihre Kalkulation und wird zu einer Fremdleistung mit festem Betrag. Aus einer Prognose wird eine Zusage.
Können Sie das komplett übernehmen?
Turn-Key
Ja. Wir erstellen das Anlagenmodell, entwickeln die SPS- und Robotersoftware, nehmen die Anlage virtuell in Betrieb, führen die virtuelle Werksabnahme durch und übergeben an die reale Inbetriebnahme, oder führen sie beim Endkunden selbst durch. Nicht enthalten sind mechanischer Aufbau und Elektroinstallation.
Wer die Kompetenz im eigenen Haus aufbauen will, ist mit Lizenz oder Bundle besser bedient. Beide Wege stehen gleichrangig im Angebot.
Welches Risiko gehen wir ein?
Das Risiko liegt vor allem im Modellaufwand, der vor dem Nutzen anfällt. Er ist begrenzbar: Der Einstieg ist eine fix bepreiste Konzeptstudie mit definiertem Ergebnis, und die Aufwände stehen in Personentagen je Projektklasse. Das zweite Risiko ist Datenqualität: Fehlt aktuelles CAD, verlängert sich die Modellierung. Beides sehen Sie vor der Beauftragung, nicht danach.
Sicherheit und Grenzen
Wo die Simulation endet
Jede dieser Antworten beginnt mit einer Einschränkung.
Ersetzt die Simulation die Sicherheitsabnahme?
Nein
Nein. Sicherheitsapplikationen erfordern weiterhin Abnahmen durch akkreditierte Institute. Am Modell prüfen Sie, ob die Sicherheitskette logisch richtig verschaltet ist und im Gut- wie im Schlechtfall definiert reagiert. Der Nachweis der funktionalen Sicherheit selbst folgt IEC 61508 mit den Stufen SIL 1 bis 4 und wird zertifiziert, nicht simuliert.
Wir simulieren schon selbst mit Simulationsbausteinen in der SPS. Warum sollten wir wechseln?
Trägt weit, bis zu einem Punkt
Weil Sie damit weiter kommen, als viele glauben, und an einer klaren Stelle aufhören. Bausteine in der SPS prüfen die eigene Logik zuverlässig: Schrittketten, Zeiten, Verriegelungen innerhalb des Programms. Sie sind schnell gebaut, kosten keine Lizenz und stehen dem Team ohne Einarbeitung zur Verfügung. Das ist ein ernstzunehmender Ansatz, kein Notbehelf.
Er leistet dreierlei nicht. Erstens fehlt das Anlagenverhalten: Massen, Reibung, Greifzeiten, Staudruck und Kollisionsräume sind in der SPS nicht abgebildet, also lassen sich Taktzeit und Durchsatz nicht messen. Zweitens fehlt die Mechanikkopplung: Was der Baustein zurückmeldet, hat Ihr Team selbst als Erwartung formuliert; der Test prüft damit die Annahme, nicht das Gerät. Drittens fehlt der Nachweis: Eine virtuelle Werksabnahme braucht einen versionierten Modellstand, auf den ein Protokoll verweisen kann.
Für viele Aufgaben ist der Eigenbau deshalb genau richtig. Sobald Sie Verkettung, Taktzeit oder eine dokumentierte Abnahme brauchen, reicht er nicht mehr.
Was lässt sich virtuell nicht prüfen?
Die Diagnosefunktion von Baugruppen, Verdrahtung und Klemmstellen, die physische Inspektion des Aufbaus sowie alles, was von Umgebungsbedingungen abhängt: Temperatur, Staub, Feuchte, Vibration, elektromagnetische Einflüsse. Auch die virtuelle Werksabnahme hat Grenzen: Sie ersetzt keine Sichtprüfung.
Lässt sich die Anbindung an MES und Qualitätsdaten mittesten?
Ja, sobald das Modell im Zyklus der Anlage läuft. Über OPC UA hängen dann dieselben Systeme am Modell, die später am Betrieb hängen. Wir prüfen gegen eine Testinstanz der echten Systeme, nicht gegen einen selbst gebauten Gegenpart: Der bestätigt am Ende nur, wie das eigene Haus die Spezifikation gelesen hat.
Vorlauf, Daten und Steuerungen
Was der Einkauf und die IT vor dem Angebot wissen müssen
In der Angebotseinholung entscheiden diese Fragen über die Teilnahme: Wer sie nicht beantwortet, wird nicht verglichen.
Wie lange ist die Vorlaufzeit, und wann können Sie starten?
Zwei getrennte Größen
Die Vorlaufzeit ab Auftrag und die Modellierungsdauer sind zwei verschiedene Angaben. Sie werden allerdings regelmäßig verwechselt und ergeben dann einen Terminplan, der nicht hält. Die Anforderungsklärung selbst braucht ein Gespräch von rund einer Stunde und kostet nichts.
Die verbindlichen Werte je Projektklasse stehen noch aus.
Wo liegen unsere Maschinendaten, und wer hat Zugriff?
Vertragsfrage, nicht Produkteigenschaft
In einer von drei Betriebsformen: vollständig in Ihrem Netz, in einer von uns betriebenen Umgebung oder gemischt. Zugriff erhalten benannte Personen für die Projektdauer; der Entzug erfolgt über Kontodeaktivierung und Lizenzwiderruf. Bei Vertragsende erhalten Sie den Modellstand und eine schriftliche Löschbestätigung.
Ihre CAD- und Signaldaten gehen in kein anderes Projekt und in keine Trainingsdaten ein. In die Gerätebibliothek gehen ausschließlich generische Gerätemodelle ein, keine kundenspezifische Geometrie.
Welche Steuerungen und Protokolle werden unterstützt?
Wir koppeln auf Signalebene: als Software in the Loop über Netzwerk und als Hardware in the Loop über Feldbus, mit PROFINET, PROFIsafe, EtherCAT und OPC UA. Welche Steuerungs- und Roboterfabrikate als Modul vorliegen, steht auf der Modulseite.
„Das ist doch für die Automobilindustrie gebaut — passt das zu unserer Anlagengröße?"
Historisch berechtigt
Die Methode ist in der Großserie zuerst verbreitet gewesen, weil dort viele Projekte pro Jahr anfallen, nicht weil sie große Anlagen braucht. Die Projektklassen beginnen bei der Einzelstation mit einer Steuerung. Zwischen den Klassen ändert sich lediglich der Modellumfang. Und wer die Schwelle für eigene Kapazität nicht erreicht, mietet das Bundle, statt es zu kaufen.
Modell und Betrieb
Was mit dem Modell passiert
Eigentum, Weiterverwendung und der Übergang vom Projekt in den Betrieb.
Wem gehört das Modell?
Dem Betreiber. Der Maschinenbauer liefert es als Liefergegenstand mit der Maschine, nicht als separates Projekt. Im Mietmodell ist die Zuordnung eine Vertragsfrage: Das Nutzungsrecht läuft mit dem Vertrag, das Modell selbst und seine Daten bleiben Ihre, schriftlich festgelegt vor Vertragsbeginn.
Sie erhalten den Modellstand in einem lesbaren Austauschformat. Ein Modell, das nur beim Dienstleister lesbar ist, wäre kein Liefergegenstand.
Was passiert nach dem Projekt mit dem Modell?
Es läuft weiter: als Grundlage für Bedienerschulung, Umbauplanung, Typintegration und Störungsanalyse, und als Startpunkt des nächsten Projekts, statt bei null zu beginnen. Genau darüber kippt die Wirtschaftlichkeitsrechnung: Der Aufwand fällt einmal an, der Nutzen mehrfach.
Brauchen wir eigenes Simulations-Know-how?
Nein. Der Aufbau kann durchaus vollständig bei uns liegen; Ihr Team arbeitet am fertigen Modell. Der VDMA-Leitfaden empfiehlt kleineren und mittleren Unternehmen ausdrücklich, die Kompetenz extern einzukaufen und mit einer eng geschnittenen Pilotphase zu beginnen. Wer das Modell selbst pflegen will, bekommt es mitsamt Bibliotheken und Dokumentation.
Wie lange dauert die Einarbeitung unseres Teams?
Für das Bedienen und Prüfen am Modell: Tage. Für das eigenständige Pflegen eines Modellstands: deutlich länger. Ob Sie das im Haus wollen, ist übrigens eine eigene Entscheidung, keine Voraussetzung. Geschult wird am Modell Ihrer eigenen Anlage, nicht an einem Beispielprojekt.
Einstieg und Zusammenarbeit
Wie ein erstes Projekt zustande kommt
Fünf Fragen zum Anfang, und dazu, was Sie selbst beisteuern müssen.
Wie fängt man an, ohne sich gleich festzulegen?
Mit einem kostenlosen Erstgespräch von rund einer Stunde über Ihre Anlage, Ihre Steuerungen und Ihre Datenlage. Danach wissen Sie, welche Größenordnung Ihr Vorhaben hat, welche Modelltiefe es braucht und ob sich die Methode bei Ihnen rechnet. Wenn die Antwort „nein" lautet, sagen wir das auch.
Der zweite Schritt ist eine eng geschnittene Konzeptstudie oder ein Pilotprojekt mit festem Preis und definiertem Ergebnis. Erst danach wird über ein volles Projekt entschieden.
Was müssen wir selbst beisteuern?
Drei Dinge: CAD-Geometrie mit erhaltener Baugruppenstruktur, damit bewegliche Gruppen als Kinematik erkennbar bleiben. Dazu die Signalliste aus dem E-Plan mit Adressen und Symbolik und Ansprechpartner für Rückfragen zu Kinematik und Bewegungsräumen. Neu zeichnen müssen Sie nichts.
Was fehlt, wird nachmodelliert. Das ist erfahrungsgemäß der größte einzelne Aufwandstreiber im Modellaufbau und der Grund, warum die Datenlage im Erstgespräch abgefragt wird.
Funktioniert das auch bei einem Umbau im laufenden Betrieb?
Gerade dort. Im Brownfield fehlen zwar meistens aktuelle Modelldaten, dafür ist jeder Stillstand teuer, und genau das verschiebt die Rechnung. Der Mehraufwand steckt in der Aufnahme des Bestands, nicht in der Simulation selbst.
Wie arbeiten verteilte Standorte am selben Modell?
Maschinenbau, Steuerungsprogrammierung, Abnahme und Betrieb liegen oft auf verschiedenen Kontinenten. Das Modell ist der einzige Gegenstand, an dem alle gleichzeitig arbeiten können, und im Mietmodell muss dafür niemand eigene Infrastruktur aufbauen. Es wird keine Datei verschickt; es gibt einen Stand.
Gibt es Förderung?
Einzelfallprüfung
Für Qualifizierungen kommen Bildungsgutscheine in Betracht, für den Modellaufbau je nach Bundesland Digitalisierungs- und Innovationsprogramme, in denen Simulationsmodelle ausdrücklich förderfähig sind. Ob laufende Mietverträge förderfähig sind, ist offen. Wir prüfen den Einzelfall bei der Beauftragung. Programme laufen aus und werden neu aufgelegt.
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