Bachelorarbeit zur Digitalisierung im Maschinenbau mit VDMA-Nachwuchspreis ausgezeichnet

Marco Steck untersucht mit Hofmann – Ihr Impulsgeber die Praxistauglichkeit einer virtuellen Inbetriebnahme einer Spritzgussautomation / Großes Potential für Anlagenbau

Lichtenfels/Hof/Frankfurt am Main – Marco Steck, Maschinenbaustudent der Hochschule Hof und Werkstudent von Hofmann – Ihr Impulsgeber, ist vom Fachverband Software und Digitalisierung des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) für seine Bachelorarbeit mit dem Nachwuchspreis „Digitalisierung im Maschinenbau“ ausgezeichnet worden.

Den mit 500 Euro dotierten Preis erhielt er am 12. Dezember in Frankfurt am Main. In seiner von Prof. Herbert Reichel betreuten Abschlussarbeit untersuchte der 22-Jährige bei Hofmann – Ihr Impulsgeber in Lichtenfels anhand eines Modells zur Spritzgussautomation unterschiedliche Arten der virtuellen Inbetriebnahme hinsichtlich ihrer Praxistauglichkeit.

Auf dem Foto von links nach rechts: Prof. Dr. Herbert Reichel, Preisträger Marco Steck, Benedikt Bechmann, Abteilungsleiter Produktentwicklung & Vertrieb Maschinenbau bei Hofmann – Ihr Impulsgeber.

Inbetriebnahme kostet viel Zeit

Das Thema der Arbeit ist hochaktuell, denn die Inbetriebnahme von Anlagen und Maschinen nimmt im Branchenschnitt ca. 15 bis 25 Prozent der gesamten Dauer eines Projekts ein. Ein Großteil der Inbetriebnahme fokussiert sich dabei auf Elektrik und Steuerungstechnik, die häufigste Störungsquelle sind Softwarefehler. Mit Blick auf den steigenden Anteil von Software und Elektronik im Maschinen- und Anlagenbau ist die virtuelle Inbetriebnahme von Anlagen ein Ansatz, um die tatsächlichen Inbetriebnahmezeiten zu reduzieren und Softwarefehler zu minimieren.

Basis der Bachelorarbeit ist das Modell einer Anlage zur Automation eines Spritzgussprozesses (Bild rechts), das in mehrere Stationen gegliedert ist und durch ein Förderband verbunden ist. Unterschiedliche Rohteile werden durch Handlingsysteme auf passende Werkstückträger gesetzt, zur Spritzgussmaschine transportiert und nach der Umspritzung wieder entnommen.

Anschließend werden die Spritzgussteile mit einer weiteren Komponente durch Ultraschallschweißen verbunden. Eine Qualitätsprüfung komplettiert das virtuelle Modell.

Klare Vorteile bei virtueller Inbetriebnahme

Die Untersuchung von Aufwand und Nutzen einer virtuellen Inbetriebnahme der Spritzgussautomation kommt zu einem eindeutigen Ergebnis: Trotz des Aufwands für die Modellerstellung ergibt sich ein deutlicher Zeitgewinn in der realen Inbetriebnahme, etwa durch Fehlererkennung- und Behebung bereits im virtuellen Modell und nicht erst in der montierten Anlage. So kann die virtuelle Inbetriebnahme dazu beitragen Kosten zu senken und termingerechte Auslieferungen von Anlagen zu gewährleisten.

Durch Modularisierung und die Verwendung von bereits modellierten Komponenten und Baugruppen kann zukünftig der Aufwand in der Modellerstellung reduziert werden.

Ein wichtiger Aspekt der virtuellen Inbetriebnahme ist die Visualisierung des Maschinen- und Anlagenkonzepts. Von der Konzept- bis zur Herstellungsphase können detailgetreue digitale Nachbauten der Automatisierungsanlagen erstellt und in Betrieb genommen werden. Die bereits virtuell laufende Anlage kann dann dem Kunden präsentiert und nach seinen Wünschen hin angepasst werden.

Bestätigung für eingeschlagenen Weg

Die Erkenntnisse der Bachelorarbeit bestätigen den von Hofmann – Ihr Impulsgeber eingeschlagenen Weg, im Maschinen- und Anlagenbau konsequent auf Digitalisierung zu setzen. Die virtuelle Inbetriebnahme ist dabei ein wichtiger Baustein, um Automatisierungslösungen schnell und zuverlässig auf den Markt zu bringen.

In einem weiteren Projekt zur virtuellen Inbetriebnahme sind diese Erkenntnisse bereits eingeflossen. Ein beispielhaftes Video ist hier zu sehen:

Video zur virtuellen Inbetriebnahme einer Spritzgussautomation

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Praxisorientierung, Internationalisierung und Ressourceneffizienz stehen im Fokus von Lehre und Forschung an der Hochschule Hof. Das breitgefächerte Spektrum der 29 Bachelor- und Masterstudiengänge reicht von Wirtschaft und Wirtschaftsrecht bis hin zu Informatik und Ingenieurwissenschaften. Die Abteilung Münchberg bietet durch eng mit der Wirtschaft verzahnte Textil- und Designstudiengänge eine in Deutschland einmalige Ausbildung. Auch die hochfränkischen Unternehmen profitieren durch die Einrichtung von Kompetenzzentren und Instituten an der Hochschule. Die Schwerpunkte der zwei Forschungsinstitute liegen auf den Bereichen Informationssysteme und Materialwissenschaften. Am Institut für Weiterbildung finden berufstätige Fach- und Führungskräfte nationale als auch internationale Weiterbildungsangebote auf Hochschulniveau; das Programm des ifw beinhaltet dabei berufsbegleitende Bachelor- und Masterstudiengänge, Zertifikatslehrgänge, akademische Weiterbildungskurse und Seminare.

Der VDMA Software und Digitalisierung

Der VDMA Software und Digitalisierung vertritt am Markt erfolgreiche Software-Hersteller sowie Entwicklungs-Abteilungen namhafter Maschinenbauer. In dem Fachverband sind mehr als 400 Mitglieder vertreten. Damit verfügt der Fachverband über das Know-how, das er gewinnbringend für alle anderen VDMA Mitglieder einbringen kann. Der VDMA Software und Digitalisierung hat das Ziel, den Maschinenbau mit Software und Digitalisierung zusammenzubringen.

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