In einer speziellen, leistungsfähigen Software wird ein virtuelles Abbild der zu entwickelnden Maschine bzw. Anlage erzeugt. Dabei wird anhand von Engineeringdaten aus Layout- und Elektroplanung sowie 3D-Konstruktionsdaten das zu simulierende System realitätsnah abgebildet. Ziel ist es, eine 3D-Simulation des Gesamtsystems mit einem identischen Verhalten zur (künftigen) realen Maschine darzustellen. Die Praxiserfahrung zeigt, dass sich z. B. eine Portalladeranlage innerhalb weniger Personentage visualisieren  lässt, denn eine interaktive 3D-Simulation kann Verhaltensweisen sehr viel besser vermitteln als ein Stapel von Dokumenten. Zudem können Bearbeitungszeiten der Maschine simuliert werden, was vor allem bei langen Laufzeiten im realen Betrieb eine Schwierigkeit darstellt. So werden Missverständnisse hinsichtlich Kundenzielen, Systemverhalten sowie der notwendigen Informationen zwischen Kunden und dem Ingenieurteam deutlich reduziert. Ein weiterer Vorteil ist die unbegrenzte Verfügbarkeit von Werkstücken und Materialbehältern, denn in der realen Welt stehen diese oft nicht zur Verfügung, wodurch ein vollständiger Leistungstest erst im Produktionsumfeld möglich ist. Dann ist es allerdings oft schwierig, ausreichend Zeit für Optimierungen zu finden.

Vorteile der VIBN sind nicht zuletzt der zeitliche und damit finanzielle Gewinn der realen Anlageninbetriebnahme. Die Durchlaufzeiten bei der Inbetriebnahme werden effektiv minimiert, die Qualität der Anlagen und Maschinen hingegen optimiert. Nicht zuletzt erleichtert die VIBN, die komplexen Abläufe in Echtzeit zu simulieren. Die definierten Belastungs- und Störungsszenarien liefern zuverlässige und miteinander vergleichbare Ergebnisse – ohne Abhängigkeit vom Bediener des Simulationsmodells. So sind Schulungen von Anlagenbetreibern bereits während der Simulation möglich, noch bevor die Anlage fertiggebaut ist. Auch das beschleunigt den Prozess der Inbetriebnahme enorm.

Gewährleistung der Einhaltung von Projektzielen

Prüfung kritischer Zustände, ohne die Maschine oder Anlage zu beschädigen

Reduzierung der gesamten Entwicklungszeit der Automatisierungsschritte

Auslegung der Pufferstrecken (damit keine Leerlaufzeiten erzeugt werden)

Optimierung von Materialfluss

Unbegrenzte Verfügbarkeit von Werkstücken und Materialbehältern

Kürzerer Hochlaufzeiten beim Produktionsanlauf

Die Arbeitsschritte der Virtuellen Inbetriebnahme werden parallel ausgeführt, typischerweise in mehreren Schleifen, beginnend mit der „groben“ Modellierung bis hin zu einer verfeinerten virtuellen Darstellung der Anlage mit einer ausreichenden Genauigkeit. Zugleich werden auch dasselbe Steuerungssystem sowie dieselbe Steuerungssoftware, sowohl in der Simulation als auch im realen Automatisierungssystem, genutzt. In der Praxis bedeutet dies, dass eine SPS oder die Roboter-Steuerungshardware des realen Systems auch in der Virtuellen Inbetriebnahme Anwendung findet.

Auf Basis von 3D-CAD-Daten, Stromlaufplan und dem PLC-Programm wird ein kinematisches, echtzeitfähiges, virtuelles Anlagenmodell erstellt

Virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) nach kundenspezifischen Testszenarien

Testergebnisse sind durch definierte Simulationsszenarien einfach reproduzierbar