Das Institut für Angewandte Simulation hat ein Vorgehenskonzept entwickelt, welches die detaillierte Simulation von komplexen Anlagen auf einfache Art und Weise ermöglicht. Dadurch kann die Simulation vom Anlagenverkäufer über den Anlagenplaner bis hin zum Anlagenbetreiber effizient eingesetzt werden. Im Rahmen verschiedener Simulationsstudien wurde das Konzept erfolgreich getestet und optimiert. Gegenwärtiges Highlight ist ein Simulationsbaukasten, der nun weltweit im Einsatz ist

Hollenstein, Lukas

Lötscher, Adrian

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Newsletter TRANSFER | 3-2015 | www.zhaw.ch/lsfm4Institut für Angewandte SimulationForschungsgruppe Simulation und Optimierung Komplexe Anlagen einfach simuliert – Past, Present, FutureDas Institut für Angewandte Simulation hat ein Vorgehenskonzept entwickelt, welches die detaillierte Simulation von komplexen Anlagen auf einfache Art und Weise ermöglicht. Dadurch kann die Si­mulation vom Anlagenverkäufer über den Anlagenplaner bis hin zum Anlagenbe­treiber effizient eingesetzt werden. Im Rahmen verschiedener Simulationsstu­dien wurde das Konzept erfolgreich ge­testet und optimiert. Gegenwärtiges Highlight ist ein Simulationsbaukasten, der nun weltweit im Einsatz ist.Die Simulation von komplexen Produktionsan­lagen und Grossgeräten in einem hohen Detail­lierungsgrad ist nicht neu. Der hohe Detaillie­rungsgrad führte in der Vergangenheit oft dazu, dass die Bedienung und Parametrierung der Modelle sehr komplex war. Somit konnten sie nur von einem eingeschränkten Benutzerkreis eingesetzt werden. Oftmals wurden Simulatio­nen auch spezifisch für eine bestimmte Anlage gebaut. Heute besteht aber zunehmend der Anspruch, dass die Simulation nicht mehr nur vom Simulationsexperten bedient, sondern durch verschiedenste Benutzergruppen ange­wendet werden kann, beginnend beim Anla­genverkäufer, über den Anlagenplaner bis hin zum Anlagenbetreiber. Simulationen sind zu ­nehmend auch wiederkehrend und für unter­schiedliche zukünftige Anlagen durchzuführen.Die Lösung: intelligente Simulations­baukästenDie Lösung des IAS besteht (wie in Abbildung 1 dargestellt) darin, intelligente Simulationsele­mente zu entwickeln, die dem Kunden in Form einer erweiterbaren Bausteinbibliothek zur Ver­fügung gestellt werden. Für eine vereinfachte Konfiguration des Simulationsmodells wurden verschiedene, sich den Bedürfnissen und Ge ­wohnheiten der einzelnen Zielgruppen anpas­sende Ansätze entwickelt. Eine Methode ist das Zusammenklicken des Anlagenlayouts über Drag and Drop der Bausteine im Simulati­onsmodell. Ein anderer Ansatz ist der automa­tisierte Modellaufbau auf Basis eines formali­sierten CAD­Modells. Die eigentliche Heraus­forderung ist nun aber, die unterschiedlichen Steuerungsstrategien der Anlage ins Spiel zu bringen. Die einzelnen Simulationsbausteine müssen miteinander kommunizieren, wobei dies über eine möglichst geringe Kopplung zu erfolgen hat, da ansonsten die Wiederver­ForschungsprojektKomplexe Anlagen einfach simuliertLeitung: Adrian Lötscher, Lukas HollensteinProjektdauer: seit November 2013Partner: vertraulichFörderung: drittmittelfinanziertProjektvolumen:  vertraulichwendbarkeit der Simulation leidet. Methoden, die dazu entwickelt wurden, sind die automati­sierte Detektion der Topographie des zusam­mengeklickten Simulationsmodells und basie­rend darauf die automatisierte Wegfindung im Modell.Weltweit im EinsatzDie bisherigen Anstrengungen erreichen ihren aktuellen Höhepunkt in einem Simulationsbau­kasten, der weltweit eingesetzt wird. Die Basis für ein zukunftsträchtiges Vorgehensmodell ist damit gelegt. Es verbleiben aber genügend Herausforderungen, denen sich das Forscher­team in Zukunft widmen wird. Hauptthema wird, wie in Abbildung 2 aufgezeigt, die Opti­mierung der Optimierung sein: Wie lassen sich die Materialflusssteuerungen und die Produkti­onsreihenfolge noch besser automatisiert und simulationsgestützt optimieren.Adrian Lötscher, Leiter Forschungsgruppe Simulation und Optimierung, adrian.lötscher@zhaw.chDr. Lukas Hollenstein, Dozent, lukas.hollenstein@zhaw.chAbb. 1: Lösungskonzept des IAS zur vereinfachten und wiederverwendbaren Simulation von komplexen Anlagen durch verschiedenste Benutzergruppen.Abb. 2: Automatisierte Optimierung von Scheduling und Materialflusssteuerung als aktuelles Forschungsthema.

Komplexe Anlagen einfach simuliert : Past, Present, Future

ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

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Komplexe Anlagen einfach simuliert : Past, Present, Future

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