Heutzutage gibt es eine Vielzahl an unterschiedlichsten Simulationen. Von der Strömungssimulation über die Mehrkörpersimulation sowie die Simulation von Produktions- und Logistiksystemen bis hin zu Flugzeugsimulatoren, an denen Piloten trainiert werden. [1]
Was alle Simulationen gemeinsam haben ist, dass die Realität, welche durch die Simulation untersucht werden soll, als virtuelles Modell (oftmals als digitaler Zwilling bezeichnet) abgebildet wird. Hierbei kann es sich um ein real existierendes System oder um die Planung eines Systems handeln. Die Experimente und Analysen, welche an diesem digitalen Zwilling durchgeführt werden, können anschließend auf die Realität übertragen werden. Somit können Erkenntnisse am digitalen Modell gewonnen werden, welche auf das reale / geplante System adaptiert werden können. [2]
So kann am Simulationsmodell eines Produktionssystems digital überprüft werden, wo der Engpass des Systems liegt, welchen Einfluss die unterschiedlichen dynamischen Einflussgrößen (Material, Mensch, Maschine etc.) besitzen und welche Auswirkungen unter anderem unterschiedliche Auftragsreihenfolgen auf meine Gesamtanlageneffektivität (OEE) haben.
Die Ausprägungen und Eigenschaften des entsprechenden digitalen Zwillings hängen dabei von der Zielsetzung der Simulation bzw. der Fragestellung ab. So werden etwa bei FEM-Simulationen Kenntnisse über das Material und die Kräfte benötigt, welche auf mein zu untersuchendes Bauteil einwirken. Bei der Simulation von Produktions- und Logistiksystemen hingegen sind Informationen über zeitliche Größen, wie Bearbeitungs-, Rüst-, Stör-, Transport- und Zykluszeiten erforderlich. Die Ereignisse, wie Störungen, Rüstprozesse oder Transporte, treten in einer diskreten Fertigung zu bestimmten Zeitpunkten mit einer entsprechenden Wahrscheinlichkeit und einer zeitlichen Verteilung auf. Daher wird in Produktion und Logistik eine ereignisdiskrete Simulation genutzt (DES, discret event simulation).
Die VDI 3633 fasst dabei die genannten Eigenschaften der Simulation zusammen und definiert die Simulation als das „Nachbilden eines Systems mit seinen dynamischen Prozessen in einem experimentierbaren Modell, um zu Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind“. [3]
Der Einsatz der Simulation ist immer dann sinnvoll, wenn die Untersuchung des realen Systems aus Sicherheits- oder Kostengründen nicht möglich / sinnvoll ist oder der Einsatz von statischen Betrachtungen oder mathematischen Modellen keine hinreichend genauen Ergebnisse liefern. [4]
Wollen Sie Ihre Produktions- und Logistiksysteme digital abbilden und optimieren oder Ihre Ideen und Konzepte durch eine Simulation überprüfen und absichern, dann kontaktieren Sie uns gerne.
Quellen
| [1] | Brockhaus Enzyklopädie Online: Simulation (Wissenschaft). Online Stand: 20.06.2022, https://brockhaus.de/ecs/permalink/CF76A2DF8C6424F20008FFC9744A48E2.pdf |
| [2] | Lackes, R.; Siepermann, M.; Rottmann, H.; Auer, B.; Lübbecke, M.: Simulation. Online Stand: 20.06.2022, https://wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/simulation-43833/version-267158 |
| [3] | VDI Richtlinie 3633 Blatt 1: Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen – Grundlagen. Berlin, Beuth Verlag GmbH, 2014. |
| [4] | Gutenschwager, K.; Rabe, M.; Spieckermann, S.; Wenzel, S.: Simulation in Produktion und Logistik: Grundlagen und Anwendungen. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2017. |