Was früher Science-Fiction war, ist heute gelebte Praxis: igm Robotersysteme nutzt 3D-Simulationen, um Schweißanlagen transparenter und effizienter zu steuern. Mit digifai und der atvise®-Plattform von Bachmann entstand eine Lösung, die Live-Daten mit realistischen 3D-Modellen verknüpft. Das Ergebnis: Kürzere Inbetriebnahmezeiten,  weniger Fehler und ein intuitiver Zugriff auf alle Maschinendaten.

Ausgangslage: Ein technologischer Schulterschluss

Seit mehreren Jahren setzt igm auf atvise® als SCADA-System zur Visualisierung und Maschinendatenerfassung. Das hauseigene HMI-System „igm Control Panel“ (iCP) basiert vollständig auf atvise® und übernimmt Aufgaben wie Visualisierung, Steuerung, Programmauswahl und Dokumentation. Maschinendaten werden in einer SQL-Datenbank gespeichert und für Auswertungen genutzt – ob direkt an der Anlage oder via Webbrowser im Büro.

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»Für den Bediener an der Anlage zählt meist nur die Programmauswahl und das Starten des Roboters. Auswertungen interessieren hauptsächlich Abteilungs- bzw. Produktionsleiter – und diese sitzen im Büro. Dieser macht den Webbrowser auf, greift auf die Anlage zu und sieht, wie produktiv die Anlage in den letzten Schichten war, um anschließend, wenn nötig Optimierungen durchzuführen.« Patrick Palitsch Stellv. Leiter Automatisierungstechnik bei igm Robotersysteme AG

Virtuelle Inbetriebnahme

Im Zuge der virtuellen Inbetriebnahme einer neuen Schweißanlage prüfte igm den Einsatz einer 3D-Simulation. Dabei kam es zur Zusammenarbeit mit dem Unternehmen digifai, das mit der Simulationssoftware twin fortschrittliche 3D-Simulationen und digitale Zwillinge für Automatisierungsanlagen realisiert.

Dank der webbasierten Architektur von twin und atvise® war eine nahtlose Integration beider Systeme möglich. twin ermöglicht nicht nur die realitätsnahe Darstellung komplexer Anlagen in 3D, sondern verknüpft diese auch mit Live-Daten und interaktiven Informationen zu Bauteilen, Zuständen und Prozessen. Ziel war es, die bestehende Visualisierung um eine intuitive 3D-Liveansicht zu erweitern – für mehr Transparenz, effiziente Inbetriebnahme und eine optimierte Anlagenbedienung.

3D-Simulation live an der Maschine

igm-Anlagen sind oft großflächig, verwinkelt und schwer einsehbar. Die Integration der 3D-Visualisierung muss daher mehrere Herausforderungen adressieren:

  • Sichtbarkeit von Roboterbewegungen, insbesondere bei schwer einsehbaren Schweißstellen.
  • Einfache Identifikation von Bauteilen und Ersatzteilen, inklusive direkter Verknüpfung mit Dokumentation und Bestellinformationen.
  • Webbasierter Zugriff auf Maschineninformationen, auch aus der Ferne und ohne spezielle Software.


„Wenn der Roboter ins Bauteil eintaucht, braucht man entweder eine Kamera oder, wie in unserem Fall, eine 3D-Visualisierung. Man kann sich an jede gewünschte Stelle hinbewegen und zoomen“, erläutert Patrick Palitsch. „Wir haben aber auch Stücklisteninformationen und Ersatzteile in der 3D-Szene hinterlegt. Das heißt, der Bediener klickt auf das Bauteil und kommt direkt zur gewünschten Dokumentation.“

Besonders bei Wartung und Reparaturprozessen zeigt sich der Nutzen: Informationen sind unmittelbar zugänglich, das Handling deutlich effizienter.

Schnell, offen, standardisiert

Das Projekt wurde innerhalb von vier Wochen realisiert. Möglich wurde das durch den offenen, webbasierten Aufbau beider Systeme. digifai und igm hatten ihre Lösungen bereits produktiv im Einsatz: „Wir haben beide Systeme nur verheiratet“, wie es igm formuliert. Das Ergebnis: Die Visualisierung der Anlage läuft live mit, ein Klick auf ein Bauteil liefert zusätzliche Informationen oder ruft relevante Bilder und Dokumente auf.

Vorausschauende Planung durch virtuelle Inbetriebnahme

Ein weiteres Highlight des Projekts ist die vorgelagerte virtuelle Inbetriebnahme. Mit Hilfe von digifais Simulation konnten schon im Planungsstadium mögliche Engstellen oder Kollisionspunkte erkannt und eliminiert werden. Durch die Verbindung der 3D-Zeichnung mit der SPS-Simulation wird der spätere Ablauf realitätsnah durchgespielt.

Die Vorteile liegen auf der Hand: geringere Inbetriebnahmezeiten, höhere Sicherheit und eine deutliche Reduktion unvorhergesehener Fehler im Echtbetrieb.

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»Man minimiert die Probleme vor Ort. Fehler wie ein Copy-Paste-Fehler in der SPS, der im schlimmsten Fall mechanische Schäden verursacht, sieht man schon in der Simulation. Wenn ich in der Simulation mit einer Palette gegenfahre, ist das egal. Beim Kunden, wo oftmals bereits früh während der Inbetriebnahme Produktionsdruck herrscht, verliert man bei solchen Fehlern nur wichtige Zeit und Geld.« Patrick Palitsch Stellv. Leiter Automatisierungstechnik bei igm Robotersysteme AG

Kundenorientierte Weiterentwicklung

Das Projekt ist kein abgeschlossenes Einzelvorhaben, sondern Grundlage für eine kontinuierliche Weiterentwicklung. Ein konkretes Entwicklungsziel ist bereits in Arbeit: „Wir arbeiten aktuell daran, dass wir nicht nur Roboter und Werkstück live mitfahren lassen, sondern auch die Schweißnaht in 3D darstellen – also den exakten Schweißfortschritt visualisieren,“ erklärt der igm Projektverantwortliche.

Fazit: Effizient, offen, zukunftsfähig

Das Projekt bei igm zeigt eindrucksvoll, wie durch die Kombination von atvise® und 3D-Technologie moderne Automatisierungslösungen entstehen, die nicht nur technisch überzeugen, sondern auch praxisnah umgesetzt sind. Die Vorteile für Inbetriebnahme, Wartung und Betriebsüberwachung sind klar ersichtlich.

„Die Zusammenarbeit funktionierte mit beiden Partnern reibungslos. Wenn es Probleme gibt, kommen wir immer schnell zu einer Lösung,“ fasst Patrick Palitsch zusammen.

Mit Blick auf die Zukunft steht fest: Die 3D-Visualisierung ist für igm nicht nur ein innovatives Werkzeug, sondern ein wesentlicher Bestandteil der weiteren Produktentwicklung und Kundenbindung.

Kundensteckbrief

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igm Robotersysteme AG

Die igm Robotersysteme AG zählt zu den führenden Anbietern automatisierter Schweißtechnik für große, komplexe Bauteile. Je nach Schweißaufgabe kommen unterschiedliche Anlagen zum Einsatz. Diese reichen von großen Portalanlagen mit einer Länge von bis zu 100 Metern bis hin zu maßgeschneiderten, kompakten Zellen. Hierbei werden auch Manipulatoren von igm eingesetzt, welche Bauteile mit einem Gewicht von bis zu 50 Tonnen aufnehmen und für den Roboter positionieren. Mit über 4.000 installierten Systemen weltweit bietet igm maßgeschneiderte Lösungen für Branchen wie Erdbewegung, Bahn- und Kranbau, Staplerfertigung und Bergbau.

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digifai

digifai entwickelt praxisnahe Softwarelösungen für die industrielle Automatisierung. Mit Produkten wie der führenden Allround-Simulationssoftware twin für digitale Zwillinge und control für IoT-gestütztes Monitoring ermöglicht digifai virtuelle Inbetriebnahmen, eine effiziente Prozessüberwachung und die Digitalisierung industrieller Abläufe. Die Marke gehört zur Eberle Automatische Systeme GmbH & Co KG, einem unabhängigen Systemhaus aus Dornbirn, das langjährige Automatisierungsexpertise
mit innovativer Softwareentwicklung für Industrie-4.0-Anwendungen verbindet.