MATLAB und Simulink für Maschinenbauer

Von der Lebensmittelverpackung bis hin zum Metallschneiden und Spritzgießen setzen führende Unternehmen, die Produktionsmaschinen bauen, MATLAB® und Simulink® ein, um der zunehmenden Komplexität ihrer Anlagen gerecht zu werden.

  • Erstellung mechatronischer Modelle von Systemen zur Desktop-Simulation und virtuellen Inbetriebnahme
  • Entwurf und Verifizierung von Steuerungen und Überwachungslogik-Algorithmen
  • Ausführen von Hunderten von Szenarien in der Simulation ohne Einbeziehung von Prototypen oder Produktionssystemen
  • Generierung von Echtzeit-Code (IEC 61131-3 oder C/C++) für den Einsatz auf verschiedenen PLC-Plattformen

Vom ersten Entwurf bis zur Inbetriebnahme profitieren Maschinenbauer von MATLAB und Simulink, um Anlagen zu bauen, die für Effizienz, Zuverlässigkeit und Flexibilität optimiert sind.

“Mit dem modellbasierten Entwurf mit MATLAB und Simulink haben wir mehrere Ziele gleichzeitig erreicht. Wir haben einen hochentwickelten Regler für die Digitalhydraulik entwickelt, der zuverlässiger, genauer und effizienter ist als bisherige Systeme, und wir haben die Entwicklung beschleunigt, was uns einen Wettbewerbsvorteil verschafft.”

Kari Leminen, Metso

Virtuelle Inbetriebnahme

Die virtuelle Inbetriebnahme mit MATLAB, Simulink und Simscape™ ermöglicht das frühzeitige Testen und Verifizieren von Maschinensoftware anhand eines digitalen Modells der Maschine. Bei der Desktop- und Hardware-in-the-Loop-Simulation kann die Interaktion zwischen mechanischen Baugruppen, Maschinensoftware und dem herzustellenden Produkt in verschiedenen Szenarien getestet werden, bevor die tatsächliche Maschine verfügbar ist. Dieser Ansatz senkt die Kosten, ermöglicht die Produktion qualitativ hochwertiger Produkte, die Wiederverwertbarkeit von Projekten und beschleunigt die Inbetriebnahme vor Ort.

Virtuelle Inbetriebnahme

Vorausschauende Wartung

Vorausschauende Wartung

Ingenieure nutzen MATLAB und Simulink, um Software zur Zustandsüberwachung und vorausschauenden Wartung von Produktionsmaschinen zu entwickeln.

Interaktive Apps erleichtern den Zugriff auf Daten über industrielle Protokolle wie OPC UA und die Durchführung von Vorverarbeitungen, ohne dass eine manuelle Programmierung erforderlich ist. Ingenieure können Algorithmen entwerfen (z.B. für die verbleibende Nutzungsdauer [VND]) und diese auf ihren SPS oder Randbausteinen einsetzen. Dadurch können die Wartungsintervalle optimiert und die Wartungskosten im Vergleich zur reaktiven oder vorbeugenden Wartung gesenkt werden.


PLC-Codegenerierung

Mit Model-Based Design entwickeln Ingenieure Maschinenfunktionen und können Hunderte von Testszenarien in der Desktop-Simulation ausführen. Nach der Verifizierung können sie hardwareunabhängigen IEC 61131-3 (strukturierte Texte und Leiterdiagramme) oder C/C++ Code aus MATLAB und Simulink generieren. Die resultierende Software kann auf allen wichtigen PLC-Plattformen eingesetzt werden.

Anbieter

IDE

IEC 61131-3

C/C++

3S – Smart Software Solutions CODESYS™

 

 
B&R Industrial Automation Automation Studio™

 

 

Bachmann Electronic SolutionCenter

 

 

Beckhoff Automation TwinCAT®

 

 

Bosch Rexroth IndraWorks

 

 

Mitsubishi® Electric CW Workbench  

 

Ingeteam Ingesys IC3  

 

Omron® Sysmac® Studio

 

 
Phoenix Contact® PC WORX™

 

 

Rockwell Automation® RSLogix™/Studio 5000

 

 
Siemens® TIA Portal/STEP® 7

 

 


Automatisierte Inspektion

Automatisierte Inspektion

MATLAB und Simulink bieten einen Rahmen für die automatisierte Inspektion in der Fertigungsindustrie. Ingenieure verwenden Funktionen für Machine Learning, Deep Learning, Bildverarbeitung und Computer Vision, um Algorithmen zu entwickeln, die verschiedene Arten von Anomalien erkennen und lokalisieren. Die verifizierten Algorithmen werden dann wie folgt eingesetzt:

  • IEC 61131-3 Strukturierter Text und Leiterdiagramme für SPS und PAC
  • C und C++ Code, der für Embedded Systeme optimiert ist
  • VHDL®- und Verilog®-Code für FPGAs und ASICs 
  • CUDA®-Code für NVIDIA®-GPUs

 


Einsatz von MATLAB und Simulink für Industriemaschinen

“Using Model-Based Design with MATLAB and Simulink, we achieved multiple goals simultaneously. We developed a sophisticated controller for digital hydraulics that is more reliable, accurate, and efficient than previous systems, and we accelerated development, which gives us a competitive advantage.”

Kari Leminen, Metso