Murrelektronik
Abschied vom Schaltschrank
In der Intralogistik ermöglichen häufig weitläufige und komplexe Anlagen einen reibungslosen Materialfluss sowie effizientes Lagern, Kommissionieren und Verpacken. Die Dezentralisierung der elektrischen Installationstechnik kann hier für mehr Flexibilität bei reduziertem Planungs- und Installations-aufwand sorgen – insbesondere in Kombination mit einem digitalen Zwilling.
Weitläufige Anlagen mit vielen Antrieben, die in gegenseitiger Abhängigkeit geschaltet und geregelt werden – dies beschreibt kurz gefasst die Infrastruktur der Elektro-, Antriebs- und Steuerungstechnik von Anlagen der Intralogistik. Sie übernehmen Aufgaben wie Fördern, Verteilen, Sortieren, Handhaben, Verpacken und Palettieren, teils als Einzelstation, häufig verkettet.
Eben diese Infrastruktur bietet sich an für eine Abkehr von der bisherigen Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung von Steuerungs- und Energieversorgungsbausteinen zu den Antrieben, Sensoren und Aktoren im Feld. Dass dezentrale Steuerungstechnik deutlich weniger Zeitaufwand erfordert und weniger fehleranfällig ist, gilt für jede Anwendung. Aber bei Förderanlagen oder Verpackungslinien gilt dies noch mehr, da sehr viele Meter Leitung zu verlegen sind und die Verlegewege oft schlicht im Weg sind, wenn zum Beispiel Zugänge oder Staplerverkehr zu berücksichtigen sind. Auch der Kosten-aufwand für die Verkabelung schlägt hier besonders deutlich zu Buche.
Damit Anlagenbauer ein dezentrales Konzept in die Realität umsetzen können, bietet Murrelektronik mit ‚Vario-X‘ eine Systemlösung, die hilft, Signale, Daten und Power in direkte Prozessnähe zu bringen, deren einzelne steckbaren Module sich schnell kombinieren und erweitern lassen, auch in rauen Umgebungsbedingungen.
Konstruktion und Retrofit
Maschinenbauer oder Anwender, die dieses Konzept ausprobieren, erhalten dabei Hilfestellung von Murrelektronik. Empfehlenswert ist auf jeden Fall, die Technologie des Digitalen Maschinen-Zwillings zu nutzen – für die Neukonstruktion von Anlagen ebenso wie für den Retrofit bestehender Fördertechnik. Dabei kann der Anwender die Entstehung der Anlage oder ihren Umbau auf die dezentrale elektrische Installationstechnik zunächst digital anhand von CAD-Modellen vornehmen. Dieses digitale Modell, das die Maschine oder Anlage in ihrer gesamten Ausprägung und mit all ihren Funktionen enthält, kann er vor der Inbetriebnahme, im Extremfall sogar noch bevor der Bau der realen Maschine begonnen hat, virtuell testen und optimieren. So gelingt die nahtlose Entwicklung von der ersten Idee bis zur produktiven Anlage effizient, fehlerfrei und ohne diverse ungeplante ‚loops‘.
Wie die Erfahrung von Murrelektronik mit Kundenprojekten zeigt, reduziert sich die benötigte Zeit für die Inbetriebnahme dadurch um bis zu 70 Prozent.
Der Nutzen des digitalen Zwillings
Was in der Praxis der Produktentstehung oft weniger beachtet wird: Der digitale Zwilling lebt weiter, wenn die reale Maschine (oder Förderanlage) in Betrieb genommen wurde und ihre reguläre Arbeit aufgenommen hat. Der Anwender sollte das digitale Maschinen-Abbild in jedem Fall entlang des gesamten Lebenszyklus der Maschine oder Anlage nutzen, zum Beispiel für Anwendertrainings, Remote-Serviceeinsätze oder Condition Monitoring-Anwendungen. Dafür muss der digitale Zwilling immer auf dem aktuellen Stand gehalten werden, also zu jedem Zeitpunkt exakt die reale Maschine repräsentieren.
Der Blick in den Zwilling
Bevor einige konkrete Vorteile der Kombination von dezentraler Installationstechnik und digitalem Zwilling vorgestellt werden, kurz ein tieferer Blick in den Applikations-Zwilling, der deutlich macht, dass Murrelektronik hohen Aufwand getrieben hat, um alle Zustände einer Maschine oder Anlage im Zwilling abzubilden, zum Beispiel auf der Feldbus- und Geräteebene, mit Ethercat und unterlagerten IO-Link Geräten oder Profinet-Anbindungen. Hier wurde die Voraussetzung dafür geschaffen, dass I/O-Abbilder, Timing, Zustände und Diagnosen realitätsnah simuliert werden und entsprechend für die SPS-Programmentwicklung genutzt werden können. Dabei verfolgt das Unternehmen einen applikationsorientierten Ansatz: Statt Kommunikationsstandards lediglich abstrakt darzustellen, werden reale Maschinenfunktionen inklusive ihrer zeitlichen und logischen Abhängigkeiten vollständig virtualisiert.
Simulationsplattform mit eigener Bibliothek
Die Basis des digitalen Maschinen-Zwillings in der Vario-X-Architektur bildet eine Kombination aus der Simulationsplattform ‚Virtuos‘ von ISG Industrielle Steuerungstechnik und einer eigens entwickelten Murrelektronik-Simulationsbibliothek.
Mit der Simulationsplattform ‚ISG-virtuos‘ und dem Realtime-Target werden Feldbussysteme wie Ethercat in Echtzeit nachgebildet, sodass das Steuerungsprogramm mit denselben Prozessdaten, Zykluszeiten und Zustandsübergängen arbeitet wie an realer Hardware. Unterlagerte Systeme wie IO-Link werden dabei nicht als reine Protokolle simuliert, sondern über verhaltensbasierte Gerätemodelle abgebildet. Diese liefern realistische Sensor- und Aktordaten, Diagnosen sowie typische Fehlerzustände und sind in die simulierten Feldbusknoten integriert.
Auch Profinet-Anbindungen lassen sich auf diese Weise über konsistente I/O-Abbilder und Gerätezustände in den Applikations-Zwilling einbinden.
Die virtuelle Maschine
Das Ergebnis ist eine virtuelle Maschine, die sich aus Sicht der SPS wie ein reales System verhält. Dadurch können SPS-Applikationen für Vario-X vollständig entwickelt, getestet und optimiert werden, lange bevor physische Hardware verfügbar ist. Das reduziert Inbetriebnahmezeiten, minimiert Projektrisiken und erhöht die Softwarequalität. Um diese Vorteile bieten und zum Beispiel Reaktionszeiten, Fehlerfälle und Sicherheitsfunktionen vorab exakt testen zu können, mussten die Entwickler von Murrelektronik die virtuelle Inbetriebnahme mit realen SPS-Programmen und den branchenspezifischen Software-Bibliotheken synchronisieren. Dies wird durch die Nutzung unveränderter, realer SPS-Programme in Kombination mit branchenspezifischen Software-Bibliotheken realisiert. Das Steuerungsprojekt, das später auf der realen Maschine eingesetzt wird, läuft im virtuellen Umfeld identisch, inklusive Task-Struktur, Zykluszeiten und Applikationslogik.
Maschinensicherheit im virtuellen Umfeld testen
Die Synchronisation zwischen Simulation und Steuerung erfolgt über eine Echtzeit-Kopplung der Prozessdaten. Virtuelle Module liefern ihre Ein- und Ausgangsdaten synchron zum SPS-Zyklus, sodass Reaktionszeiten, Signalverläufe und Zustandswechsel realitätsnah abgebildet werden können. Fehlerfälle wie Sensorstörungen, Kommunikationsabbrüche oder Grenzwertverletzungen lassen sich gezielt und reproduzierbar auslösen.
Sicherheitsfunktionen werden dabei nicht als zertifizierte Safety-Simulation verstanden, sondern als funktionale Vorabprüfung der Applikationslogik. Sicherheitsrelevante Signale, Zustände und Abschaltbedingungen können im virtuellen Umfeld getestet werden, um das Zusammenspiel zwischen Standard-SPS-Logik, Sicherheitskonzept und Maschinenfunktion frühzeitig zu validieren. Die formale sicherheitstechnische Bewertung und Abnahme erfolgt weiterhin ausschließlich an der realen Anlage gemäß geltenden Normen.
Aus dem CAD-System in den digitalen Zwilling
Für den Aufbau des digitalen Zwillings einer Vario-X-Umgebung nutzt Murrelektronik die Simulationsumgebung ISG-virtuos inklusive des integrierten CAD-Importers. Das schafft die Voraussetzung dafür, dass die mechanischen und elektri-schen Daten beziehungsweise Informationen der Maschine möglichst vollständig für die Simulation zur Verfügung stehen.
Die mechanischen Maschinenmodelle werden aus den gängigen CAD-Systemen über neutrale 3D-Formate wie STEP übernommen und in das Simulationsmodell integriert. Der CAD-Import bildet die geometrische Grundlage der Maschine. Innerhalb von ISG-virtuos werden diese Modelle funk-tional erweitert, indem Bewegungsachsen, Kinematiken, Freiheitsgrade sowie relevante physikalische Parameter definiert werden. So entsteht aus dem CAD-Modell ein simulationsfähiges Abbild der realen Mechanik und nicht nur eine visuelle Darstellung.
Elektrische und steuerungstechnische Informationen werden ergänzend über strukturierte Engineering-Daten eingebracht. Dazu zählen unter anderem I/O-Strukturen, Gerätekonfigurationen und Signalzuordnungen, die für die Kopplung mit dem realen SPS-Projekt erforderlich sind. Diese Daten verbinden die virtuelle Mechanik mit den simulierten Automatisierungskomponenten innerhalb der Vario-X Architektur.
Durch die Kombination aus CAD-basiertem Import in ISG-virtuos und funktionaler Anreicherung mit Automatisierungsdaten entsteht ein konsistenter Applikationszwilling, der mechanische Abläufe und elektrische Signale realitätsnah abbildet und eine effektive virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht.
Im späteren operativen Betrieb übernimmt der digitale Zwilling eine wichtige Rolle als Visualisierungs- und Kontextmodell für datenbasierte Anwendungen wie Condition Monitoring, Remote Service oder Predictive Maintenance. Die dafür notwendigen Machine-Learning-Algorithmen laufen nicht im Zwilling selbst, sondern als eigenständige Softwarekomponenten, beispielsweise direkt auf dem Vario-X Controller.
Der Controller verarbeitet kontinuierlich die im Feld erfassten Prozessdaten wie Temperaturen, Drücke, Motornennströme oder Vibrationswerte. Machine-Learning-Modelle analysieren diese Datenströme, erkennen Muster und Abweichungen und leiten daraus Aussagen über Verschleißzustände oder bevorstehende Ausfälle ab. Eine zusätzliche Hardware-Komponente ist dafür nicht erforderlich.
Die Ergebnisse dieser Analysen werden anschließend im digi-talen Maschinenzwilling visualisiert. Kritische Anlagenteile können beispielsweise hervorgehoben oder farblich markiert werden, noch bevor ein tatsächlicher Störfall eintritt. So verbindet Murrelektronik datenbasierte Zustandsbewertung mit einem verständlichen, maschinennahen Abbild und ermöglicht Transparenz für Bediener, Instandhalter und Servicepersonal. Außerdem kann ein Techniker jedes Problem per Fernzugriff aus seinem Büro analysieren, weil der digitale Zwilling die reale Situation der Anlage vor Ort virtuell spiegelt, über die gesamte Lebensdauer der Maschine. Zudem erlaubt die offene Architektur des digitalen Zwillings die Integration in übergeordnete Produktionsmanagementsysteme.
Für Neukonstruktion und Retrofit
Gerade in der Intralogistik gibt es viele Retrofit-Projekte: So ist oft die ‚Hardware‘ etwa einer Förderanlage, eines automatisierten Palettenlagers oder einer Kommissionieranlage ‚noch gut in Schuss‘, doch die Antriebs- und Steuerungstechnik entspricht nicht mehr dem neuesten Stand. Energieeffizienz, Produktivität und Ausfallsicherheit, oft auch die Flexibilität, lassen zu wünschen übrig. In diesen Fällen bietet sich ein Retrofit der Steuerungstechnik an – aus den eingangs genannten Gründen am besten mit dezentraler Installationstechnik. Bei der Planung mit dem digitalen Zwilling bildet das Einlesen der vorhandenen CAD-Daten in die Virtualisierungs-Software den Startpunkt.
Flexibilität auf der ganzen Linie
Für die dezentrale Installationstechnik spricht gerade in der Intralogistik auch die Flexibilität über die gesamte Anlagenlebensdauer hinweg. Eine Förderstrecke soll erweitert werden? Eine Verpackungslinie wird ergänzt, Stationen für die Qualitätskontrolle werden nachgerüstet? All das lässt sich auch auf der steuerungstechnischen Ebene vor Ort beziehungsweise im Feld erledigen, einfach durch Austausch, Ergänzung oder Neukonfiguration einzelner Vario-X-Module.
Das könnte Sie auch interessieren
Hans Seifert wird Chief Sales Officer
Sigmatek hat Hans Seifert zum Chief Sales Officer (CSO) ernannt. Sein Verantwortungsbereich umfasst den internationalen Vertrieb, das Marketing, die Anwendungstechnik sowie den Support.
mehr...Triton Partners übernimmt Flender
Die globale Investmentgesellschaft Carlyle hat eine Vereinbarung über den Verkauf von Flender, Anbieter mechanischer Antriebstechnik, an den von Triton beratenen Triton Fund 6 unterzeichnet. Die Bedingungen der Transaktion wurden nicht bekannt...
mehr...Neue Ansätze in der Antriebstechnik
Nabtesco entwickelt Physical-AI-Lösungen
Nabtesco arbeitet an intelligenten Antriebssystemen für industrielle Anwendungen. Im Mittelpunkt steht dabei der Einsatz von sogenannter Physical AI, der Verbindung von künstlicher Intelligenz mit realen physikalischen Systemen.
mehr...Vom Prototyp zur Produktionsreife
Humanoide Robotik hat in den vergangenen Jahren eine enorme Dynamik entwickelt. 2026 markiert dabei den Übergang von reinen Prototypen zu ersten Pilotprojekten mit humanoiden Roboten in wertschöpfenden, produktionsrelevanten Industrie-Anwendungen....
mehr...GMN investiert 28 Millionen Euro am Standort Nürnberg
Mit dem Spatenstich für eine neue Produktionshalle hat die GMN Paul Müller Industrie den Startschuss für die größte Einzelinvestition der vergangenen 30 Jahre gegeben. Rund 28 Millionen Euro fließen in den Neubau einer Fertigung für...
mehr...Übernahme von Invent Smart Intralogistics Solutions
Comau hat eine verbindliche Vereinbarung zur Übernahme von Invent unterzeichnet, einem in Brasilien ansässigen Unternehmen, das auf Intralogistik- und Lagerautomatisierungslösungen spezialisiert ist, mit einem starken Fokus auf E-Commerce- und...
mehr...Interpack 2026 zieht starke Bilanz
Interpack auf Rekordkurs: Verpackungsbranche im Umbruch
Die Interpack 2026 in Düsseldorf hat mit Rekordzahlen und internationaler Beteiligung die aktuelle Transformation der Verpackungsbranche sichtbar gemacht. Im Mittelpunkt standen integrierte Lösungen rund um PPWR, Automatisierung und neue...
mehr...Erweiterter dreiköpfiger Vorstand für Deutsche Messe
Die Deutsche Messe AG stellt sich personell neu auf und richtet ihren Vorstand konsequent auf die Weiterentwicklung des Unternehmens und insbesondere des Messegeländes aus. Mit einem erweiterten dreiköpfigen Vorstand setzt das Unternehmen...
mehr...Antriebssystem für smarte Logistik
Mit 'DualGear' präsentiert Faulhaber ein Antriebssystem, das 'BX4'- und 'GPT'-Technologie in einer Einheit vereint. Entwickelt wurde es gezielt für Anwendungen in Förderbändern sowie kompakten Radantrieben autonomer Logistiksysteme.
mehr...